DE102004031701A1

DE102004031701A1 - Dampfkompressionskühlkreis

Info

Publication number: DE102004031701A1
Application number: DE102004031701A
Authority: DE
Inventors: Susumu Kariya Kawamura; Takeshi Kariya Sakai; Akihiro Kariya Iwase
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2005-01-27
Also published as: KR100555944B1; ITRM20040328A1; KR20050004015A; JP2005024210A

Abstract

Ein Dampfkompressionskühlkreis enthält einen Kompressor (10) zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels, einen Hochdruck-Wärmetauscher (20) zum Kühlen des von dem Kompressor (10) ausgegebenen Hochdruck-Kältemittels, einen Niederdruck-Wärmetauscher (30) zum Verdampfen des Niederdruck-Kältemittels nach der Dekompression und eine auf einer Saugseite des Kompressors (10) angeordnete Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) zum Trennen des Kältemittels in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel. In dem Kühlkreis wird das von dem Kompressor (10) ausgegebene Kältemittel durch einen Bypasskanal (60) sowohl dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) als auch der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) zugeführt, während es an dem Hochdruck-Wärmetauscher (20) vorbeiströmt, und eine Drosseleinrichtung (63) ist zum geeigneten Einstellen eines Strömungsverhältnisses zwischen einer der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) zugeführten Kältemittelmenge und der dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) zugeführten Kältemittelmenge aus dem Bypasskanal (60) vorgesehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dampfkompressionskühlkreis zum Transportieren von Wärme von einer Niedertemperaturseite zu einer Hochtemperaturseite. Der Dampfkompressionskühlkreis wird geeigneterweise für eine Vorrichtung, die die in dem Dampfkompressionskühlkreis erzeugte Wärme verwendet, wie beispielsweise einen Warmwasserbereiter oder eine Heizvorrichtung, verwendet.

In einem Dampfkompressionskühlkreis wird, wenn ein Entfrosterbetrieb zum Entfernen von Frost auf einer Oberfläche eines Niederdruck-Wärmetauschers durchgeführt wird, ein von einem Kompressor ausgegebenes Heißgas-Kältemittel dem Niederdruck-Wärmetauscher zugeführt. Gemäß Experimenten der Erfinder der vorliegenden Anmeldung ist es jedoch schwierig, wenn ein Heißgas-Kältemittel im Entfrosterbetrieb sowohl dem Niederdruck-Wärmetauscher als auch einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung zugeführt wird, eine Menge des dem Niederdruck-Wärmetauscher zugeführten Heißgas-Kältemittels und eine Menge des der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung zugeführten Heißgas-Kältemittels richtig zu steuern.

In Anbetracht der oben beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Dampfkompressionskühlkreis vorzusehen, welcher ein Strömungsverhältnis zwischen einer Menge eines einem Niederdruck-Wärmetauscher zugeführten Heißgas-Kältemittels und einer Menge eines einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung zugeführten Heißgas-Kältemittels in einem Entfrosterbetrieb richtig steuern kann.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Dampfkompressionskühlkreis einen Kompressor (10) zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels, einen Hochdruck-Wärmetauscher (20) zum Kühlen des von dem Kompressor (10) ausgegebenen Hochdruck-Kältemittels, eine Dekompressionsvorrichtung (41, 80), die das Hochdruck-Kältemittel von dem Hochdruck-Wärmetauscher (20) dekomprimiert, eine Niederdruck-Wärmetauscher (30) zum Verdampfen des Nieder druck-Kältemittels nach der Dekompression in der Dekompressionsvorrichtung (41, 80) und eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) zum Trennen des Kältemittels in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel. Hierbei ist die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) an einer Saugseite des Kompressors (10) vorgesehen, um dem Kompressor (10) das getrennte gasförmige Kältemittel zuzuführen. In dem Dampfkompressionskühlkreis ist ein Bypasskanal (60) so vorgesehen, dass das von dem Kompressor (10) ausgegebene Kältemittel sowohl dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) als auch der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) durch den Bypasskanal (60) an dem Hochdruck-Wärmetauscher (20) vorbei zugeführt wird, und eine Drosseleinrichtung (63) ist zum Einstellen einer der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) aus dem Bypasskanal (60) zugeführten Kältemittelmenge vorgesehen. Weil die Drosseleinrichtung (63) vorgesehen ist, ist es möglich, ein Strömungsverhältnis einer dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) aus dem Bypasskanal (60) zugeführten Kältemittelmenge zu einer der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) aus dem Bypasskanal (60) zugeführten Kältemittelmenge geeignet einzustellen.

Zum Beispiel ist die Dekompressionsvorrichtung eine Ejektorpumpe (40) mit einer Düse (41) zum isentropischen Dekomprimieren und Dehnen des aus dem Hochdruck-Wärmetauscher (20) strömenden Kältemittels. In diesem Fall ist die Ejektorpumpe (40) so angeordnet, dass sie das in dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) verdampfte gasförmige Kältemittel durch einen Hochgeschwindigkeitsstrom des aus der Düse gestrahlten Kältemittels ansaugt und einen Druck des zu dem Kompressor (101 zu saugenden Kältemittels durch Umwandeln von Expansionsenergie des Kältemittels in Druckenergie davon erhöht. Die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) weist einen mit einem Kältemittelauslass der Ejektorpumpe (40) verbundenen Kältemitteleinlass und einen mit dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) durch einen Kältemittelverbindungskanal (62) verbundenen Flüssigkältemittelauslass auf. Außerdem ist der Bypasskanal (60) mit dem Kältemittelverbindungskanal (62) an einem Verbindungsabschnitt (a) verbunden, sodass das Kältemittel aus dem Bypasskanal (60) sowohl dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) als auch der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) zugeführt wird, und die Drosseleinrichtung (63) ist in dem Kältemittelverbindungskanal (62) an einer Position zwischen dem Verbindungsabschnitt (a) und dem Flüssigkältemittelauslass der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) vorgesehen.

Alternativ ist die Dekompressionsvorrichtung eine verstellbare Drosselklappe (80) mit einem Öffnungsgrad, der basierend auf einem Kältemittelzustand an einer Auslassseite des Niederdruck-Wärmetauschers (30) geregelt wird.

Vorzugsweise enthält der Dampfkompressionskühlkreis ferner eine Dekompressionseinrichtung (64), die in dem Kältemittelverbindungskanal (62) an einer Position zwischen dem Verbindungsabschnitt (a) und dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) vorgesehen ist, zum Dekomprimieren des aus dem Bypasskanal (60) zu dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) strömenden Kältemittels. In diesem Fall kann das Strömungsverhältnis der dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) aus dem Bypasskanal (60) zugeführte Kältemittelmenge zu der der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) aus dem Bypasskanal (60) zugeführten Kältemittelmenge auf einfache Weise geeignet eingestellt werden. Bevorzugt liegt das Strömungsverhältnis etwa in einem Bereich zwischen 7/3 und 3/7. Bevorzugter beträgt das Strömungsverhältnis etwa 6/4.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in dem Bypasskanal (60) ein Schaltventil (611 vorgesehen, um einen Normalbetrieb, in dem das Schaltventil (61) geschlossen ist und das von dem Kompressor (10) ausgegebene Kältemittel zu dem Hochdruck-Wärmetauscher (20) strömt, oder einen Entfrostungsbetrieb, in dem das Schaltventil (61) geöffnet ist und das von dem Kompressor (10) ausgegebene Kältemittel zu dem Bypasskanal (60) strömt, um sowohl dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) als auch der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) zugeführt zu werden, zu schalten. Wenn das Strömungsverhältnis etwa in dem Bereich zwischen 7/3 und 3/7 eingestellt ist, kann an dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) erzeugter Frost im Entfrostungsbetrieb schnell entfernt werden, und eine Entfrostungsbetriebszeit kann verkürzt werden. Wenn das Strömungsverhältnis auf etwa 6/4 eingestellt ist, kann die Entfrostungsbetriebszeit noch effektiver verkürzt werden.

Obige sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Ejektorpumpenkreises (Dampfkompressionskühlkreis) gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung eines Ejektorpumpenkreises (Dampfkompressionskühlkreis) gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine schematische Darstellung eines Dampfkompressionskühlkreises gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
4 eine schematische Darstellung eins Ejektorpumpenkreises (Dampfkompressionskühlkreis) gemäß einem Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Im ersten Ausführungsbeispiel wird ein Dampfkompressionskühlkreis gemäß der vorliegenden Erfindung typischerweise für einen Warmwasserbereiter zum Heizen von Wasser und zum Speichern des heißen Wassers in einem Behälter verwendet. Wie in 1 dargestellt, ist im ersten Ausführungsbeispiel der Dampfkompressionskühlkreis ein Ejektorpumpenkreis mit einer Ejektorpumpe 40, die als eine Dekompressionsvorrichtung verwendet wird. Ein Kompressor 10 ist ein elektrischer Kompressor zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels unter Verwendung einer Antriebskraft von einem Elektromotor. In dem Kompressor 10 sind ein Kompressionsabschnitt und der Elektromotor integriert, um eine integrierte Konstruktion zu bilden. Eine Drehzahl des Kompressors 10 kann durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 70 gesteuert werden.
Ein Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 ist ein Hochdruck-Wärmetauscher zum Heizen von dem Behälter zuzuführenden Wasser durch Durchführen eines Wärmetauschvorgangs zwischen dem von dem Kompressor 10 ausgegebenen Hochdruck-Hochtemperatur-Kältemittel und dem dem Behälter zuzuführenden Wasser. Im ersten Ausführungsbeispiel wird Kohlendioxid als Kältemittel verwendet, und ein Druck des aus dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels ist gleich oder höher als der kritische Druck des Kältemittels eingestellt. Deshalb wird in dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 ohne eine Kondensation (Phasenwechsel) die Temperatur des Kältemittels verringert und die Enthalpie davon verringert.
In dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 erwärmtes heißes Wasser wird einem Innern des Behälters von einer Oberseite des Behälters zugeführt, und ein Niedertemperatur-Wasser wird dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 von einer Unterseite des Behälters zugeführt. Hierbei ist der Behälter vorgesehen, um heißes Wasser unter Beibehaltung seiner Temperatur zu speichern.
Ein Verdampfapparat 30 ist ein Niedertemperatur-Wärmetauscher zum Verdampfen des Niederdruck-Kältemittels nach der Dekompression.
Die Ejektorpumpe 40 erhöht den Druck des in den Kompressor 10 zu saugenden Kältemittels durch Umwandeln von Expansionsenergie in Druckenergie davon und saugt das in dem Verdampfapparat 30 verdampfte Kältemittel durch Dekomprimieren und Dehnen des Kältemittels aus dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 an. Die Ejektorpumpe 40 enthält eine Düse 41, einen Mischabschnitt 42, einen Diffusor 43 und dergleichen. Die Düse 41 dekomprimiert und dehnt das in die Ejektorpumpe 40 strömende Kältemittel, um so die Druckenergie des Kältemittels aus dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 in Geschwindigkeitsenergie davon umzuwandeln. Der Mischabschnitt 42 saugt das in dem Verdampfapparat 30 verdampfte Kältemittel mittels eines Hochgeschwindigkeitsstroms des aus der Düse 41 gestrahlten Kältemittels an und vermischt das angesaugte Kältemittel aus dem Verdampfapparat 30 und das eingespritzte Kältemittel aus der Düse 41. Der Diffusor 43 erhöht den Druck des in den Kompressor 10 zu saugenden Kältemittels durch Umwandeln der Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels in die Druckenergie davon, während das angesaugte Kältemittel und das gestrahlte Kältemittel weiter vermischt werden.
Hierbei ist die Düse 41 eine feste Drosselvorrichtung mit einem festen Öffnungsgrad. Deshalb dekomprimiert und dehnt die Düse 41 das Hochdruck-Kältemittel im Wesentlichen isentropisch. Hierbei vermischt der Mischabschnitt 42 den Antriebs strom des gestrahlten Kältemittels und den Saugstrom des Saugkältemittels so, dass die Impulssumme des Antriebsstroms und des Saugstroms erhalten bleibt. Deshalb wird der Kältemitteldruck (statische Druck) auch in dem Mischabschnitt 42 der Ejektorpumpe 40 erhöht. Dagegen besitzt der Diffusor 43 eine Querschnittsfläche, die zur stromabwärtigen Seite allmählich größer wird. Deshalb wandelt der Diffusor 43 die Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels (dynamischer Druck) in Druckenergie des Kältemittels (statischer Druck) um. Deshalb ist in der Ejektorpumpe 40, weil sowohl der Mischabschnitt 42 als auch der Diffusor 43 den Kältemitteldruck erhöhen, ein Druckerhöhungsabschnitt aus dem Mischabschnitt 42 und dem Diffusor 43 aufgebaut. Im ersten Ausführungsbeispiel wird eine Lavaldüse zum Beschleunigen des aus der Düse 41 eingespritzten Kältemittels auf gleich oder höher als die Schallgeschwindigkeit verwendet. Hierbei enthält die „Lavaldüse" (siehe Fluid Engineering von Tokyo University Publication) eine Drosselvorrichtung mit der kleinsten Kanalfläche in ihrem Kältemittelkanal. Jedoch kann als Düse 41 auch eine konisch zulaufende Düse verwendet werden.
Eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 trennt das aus der Ejektorpumpe 40 strömende Kältemittel in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel und speichert das getrennte flüssige Kältemittel darin. Ein Gaskältemittelauslass der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 ist mit einer Saugseite des Kompressors 10 verbunden, und ein Flüssigkältemittelauslass davon ist mit einem Kältemitteleinlass des Verdampfapparats 30 verbunden.
Ein Bypasskanal 60 ist ein Kältemittelzirkulationskanal, durch welchen das von dem Kompressor 10 ausgegebene Kältemittel sowohl dem Verdampfapparat 30 als auch der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführt wird, während es zumindest an dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 und der Düse 41 der Ejektorpumpe 40 vorbei strömt. Ein Bypassventil 61 (Schaltventil) ist in dem Bypasskanal 60 vorgesehen, und eine durch den Bypasskanal 60 strömende Kältemittelmenge wird durch das Bypassventil 61 gesteuert. Ein Schaltvorgang des Bypassventils 61 wird durch die elektronische Steuereinheit 70 gesteuert.
Ein Kältemittelverbindungskanal 62 zum Verbinden des Flüssigkältemittelauslasses der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 und des Kältemitteleinlasses des Verdampfapparats 30 ist vorgesehen. Der Kältemittelverbindungskanal 62 ist mit dem Bypass kanal 60 an einem Verbindungsabschnitt „a" verbunden, sodass ein Kältemittelverbindungskanal 62a auf einer Seite der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 von dem Verbindungsabschnitt „a" vorhanden ist. Ferner ist eine feste Drosselklappe 63 (Drosseleinrichtung) in dem Kältemittelverbindungskanal 62a vorgesehen, um so einen vorbestimmten Druckverlust in dem Kältemittelverbindungskanal 62a zu erzeugen. D.h. die feste Drosselklappe 62 ist in dem Kältemittelverbindungskanal 62 an einer Position zwischen dem Flüssigkältemittelauslass der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 und dem Verbindungsabschnitt „a" vorgesehen. Deshalb kann die feste Drosselklappe 63 die der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 von dem Kompressor 10 zugeführte Heißgas-Kältemittelmenge im Entfrostungsbetrieb einstellen.
Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Drosselklappenöffnungsgrad der festen Drosselklappe 63, d.h. ein in der festen Drosselklappe 63 erzeugter Kältemittelströmungswiderstand so eingestellt, dass ein Strömungsverhältnis (Q1/Q2) der dem Verdampfapparat 30 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q1 zu einer der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q2 etwa in einem Bereich zwischen 7/3 und 3/7 eingestellt ist, ohne von einer Temperatur um den Verdampfapparat 30 abzuhängen.
Die feste Drosselklappe 63 wird als Drosseleinrichtung zum Dekomprimieren des von der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zu dem Verdampfapparat 30 zugeführten flüssigen Kältemittels in einem Siedebetrieb zum Heizen des Wassers durch den Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 verwendet. Dagegen wird die feste Drosselklappe 63 im Entfrostungsbetrieb als Strömungsverhältnis-Einstelleinrichtung zum Einstellen des Strömungsverhältnisses (Q1/Q2) zwischen der dem Verdampfapparat 30 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q1 und der der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q2 aus dem Bypasskanal 60 verwendet.
Ein Kältemitteltemperatursensor 71 ist angeordnet, um eine Temperatur des aus dem Verdampfapparat 30 strömenden Kältemittels zu erfassen, ein Drucksensor 72 ist angeordnet, um einen Druck des aus dem Verdampfapparat 30 strömenden Kältemittels zu erfassen, und ein Temperatursensor 73 ist angeordnet, um eine Temperatur der Umgebung des Verdampfapparats 30 zu erfassen. In diesem Aus führungsbeispiel ist der Verdampfapparat 30 so angeordnet, dass er einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel in dem Verdampfapparat 30 und Außenluft durchführt, sodass das Kältemittel in dem Verdampfapparat 30 verdampft wird. In diesem Fall erfasst der Temperatursensor 73 die Temperatur der in den Verdampfapparat 30 eingeleiteten Außenluft.
Als nächstes wird nun unter Bezugnahme auf 1 die Funktionsweise des als Warmwasserbereiter verwendeten Dampfkompressionskühlkreises beschrieben.
(1) Siedebetrieb
Im Siedebetrieb (Normalbetrieb) wird das Kältemittel durch Absorbieren von Wärme aus der Außenluft verdampft und das Wasser wird in dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 durch von dem Kältemittel abgestrahlte Wärme geheizt. Im Siedebetrieb wird der Kompressor 10 betrieben, während das Bypassventil 61 geschlossen ist. Deshalb strömt das von dem Kompressor 10 ausgegebene Kältemittel in den Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20, während das Wasser zu dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 zirkuliert wird. Demgemäß wird durch den Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 das Wasser geheizt und das Kältemittel gekühlt. Das gekühlte Kältemittel wird durch die Düse 41 der Ejektorpumpe 40 isentropisch dekomprimiert und gedehnt und strömt mit einer Geschwindigkeit gleich oder höher als die Schallgeschwindigkeit in den Mischabschnitt 42. Ferner wird das in dem Verdampfapparat 30 verdampfte Kältemittel durch eine Pumpfunktion durch das Mitreißen des in den Mischabschnitt 42 strömenden Hochgeschwindigkeits-Kältemittels in den Mischabschnitt 42 gesaugt. So wird das Niederdruck-Kältemittel von der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 durch den Verdampfapparat 30 und den Druckerhöhungsabschnitt der Ejektorpumpe 40 in dieser Reihenfolge zu der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zirkuliert.
Hierbei werden das von dem Verdampfapparat 30 angesaugte Kältemittel (Saugstrom) und das von der Düse 41 eingespritzte Kältemittel (Antriebsstrom) zusammen in dem Mischabschnitt 42 vermischt. Dabei wird der dynamische Druck des vermischten Kältemittels in dem Diffusor 43 in den statischen Druck davon umgewandelt, und das gemischte Kältemittel wird zu der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zurück geführt.
(2) Entfrostungsbetrieb
Der Entfrostungsbetrieb wird durchgeführt, wenn die Temperatur des aus dem Verdampfapparat 30 strömenden Kältemittels niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (z.B. 0°C) ist und wenn ein Unterschied zwischen der Außenlufttemperatur und der Temperatur des aus dem Verdampfapparat 30 strömenden Kältemittels größer als eine vorbestimmte Temperaturdifferenz ist. Im Entfrostungsbetrieb kann ein an dem Verdampfapparat 30 erzeugter Frost entfernt werden.
Wenn der Entfrostungsmodus eingestellt ist, wird die Wasserzufuhr zu dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 gestoppt und die zu dem Verdampfapparat 30 geblasene Außenluft wird gestoppt. Unter diesen Umständen wird der Kompressor 10 betrieben, während das Bypassventil 61 vollständig geöffnet ist. Deshalb wird das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel (Heißgas-Kältemittel) durch den Bypasskanal 60 verteilt und dem Verdampfapparat 30 und der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführt, während es an dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 vorbei strömt. D.h. im Entfrostungsbetrieb strömt das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel (Heißgas-Kältemittel) nicht nur in den Verdampfapparat 30, sondern auch in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50.
Wenn die Temperatur oder der Druck des aus dem Verdampfapparat 30 strömenden Kältemittels höher als ein vorbestimmter Wert wird oder wenn eine vorbestimmte Zeit seit Beginn des Entfrostungsbetriebs abgelaufen ist, wird dann bestimmt, dass die Entfrostung des Verdampfapparats 30 beendet ist, und der Siedebetrieb wird neu gestartet.
Falls der Verdampfapparat 30 und die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 bezüglich der Strömung des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Heißgas-Kältemittels in einem Dampfkompressionskühlkreis in Reihe angeordnet sind, werden der Verdampfapparat 30 und die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 auf einer Niederdruckseite angeordnet und haben etwa die gleiche Temperatur und den gleichen Druck. In diesem Fall strömt im Allgemeinen das Kältemittel nach dem Heizen in dem Verdampfapparat 30 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50, um die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zu heizen. Deshalb wird eine große Menge des aus dem Verdampfapparat 30 strömenden Kältemittels in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 kondensiert, und eine dem Kompressor 10 von der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführte Gaskältemittelmenge kann kleiner sein als eine von dem Kompressor 10 ausgegebene Heißgasmenge.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel sowohl dem Verdampfapparat 30 als auch der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 verteilt und zugeführt, ohne gekühlt zu werden. Deshalb wird das Hochtemperatur-Kältemittel nicht nur dem Verdampfapparat 30, sondern auch der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführt. So kann verhindert werden, dass eine große Menge des zu der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 strömenden Kältemittels kondensiert und verflüssigt wird, wodurch verhindert wird, dass die von der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 dem Kompressor 10 zugeführte Gaskältemittelmenge kleiner als die von dem Kompressor 10 ausgegebene Gaskältemittelmenge ist. Demgemäß kann in dem Entfrostungsbetrieb eine große Menge des Heißgaskältemittels dem Verdampfapparat 30 zugeführt werden und eine Entfrostungsbetriebszeit kann verkürzt werden.
Ferner ist im ersten Ausführungsbeispiel das Bypassventil 61 vorgesehen, um das dem Verdampfapparat 30 zugeführte Hochdruck-Hochtemperatur-Kältemittel (Heißgas-Kältemittel) auf einen vorbestimmten Widerstandsdruck des Verdampfapparats 30 zu dekomprimieren. D.h. das Bypassventil 61 ist zum Erzeugen eines vorbestimmten Druckverlustes eingestellt, wenn das Bypassventil 61 vollständig geöffnet ist. Insbesondere dekomprimiert das Bypassventil 61, wenn das Bypassventil 61 geöffnet ist, das durch den Bypasskanal 60 strömende Kältemittel auf ein Maß, bei dem der in den Verdampfapparat 30 strömende Kältemitteldruck niedriger als der Widerstandsdruck des Verdampfapparats 30 ist und die in den Verdampfapparat 30 strömende Kältemitteltemperatur höher als die Außenlufttemperatur ist. Demgemäß kann der Entfrostungsbetriebs des Verdampfapparats 30 effektiv durchgeführt werden.
4 zeigt ein Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das von den Erfindern der vorliegenden Anmeldung ausgeführt wurde. In diesem Vergleichsbeispiel von 4 ist die feste Drosselklappe 63 nicht vorgesehen. Gemäß Versuchen der Erfinder der vorliegenden Erfindung können, wenn die feste Drosselklappe 63 nicht vor gesehen ist, wie in 4 dargestellt, die dem Niederdruck-Wärmetauscher 30 zugeführte Heißgas-Kältemittelmenge und die der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführte Heißgas-Kältemittelmenge nicht richtig gesteuert werden. In diesem Fall ist es schwierig, das Strömungsverhältnis der dem Verdampfapparat 30 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q1 zu der der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q2 aus dem Bypasskanal 60 geeignet zu steuern.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es wegen der festen Drosselklappe 63 möglich, das Strömungsverhältnis der dem Verdampfapparat 30 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q1 zu der der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q2 geeignet einzustellen. Wenn die feste Drosselklappe 63 so eingestellt ist, dass das Strömungsverhältnis (Q1/Q2) in einem geeigneten Bereich von etwa 7/3 bis 3/7 liegt, kann die Entfrostungszeit effektiv verkürzt werden.
In dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel kann die Drehzahl des Kompressors 10 auf einer vorbestimmten konstanten Drehzahl gehalten werden. Alternativ kann die Drehzahl des Kompressors 10 auch basierend auf einer Temperaturdifferenz zwischen der Außenlufttemperatur und einer aus dem Verdampfapparat 30 strömenden Kältemitteltemperatur eingestellt werden, oder sie kann basierend auf der Kältemitteltemperatur am Auslass des Verdampfapparats 30 eingestellt werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Im zweiten Ausführungsbeispiel, wie es in 2 dargestellt ist, ist eine weitere feste Drosselklappe (Dekompressionseinrichtung) 64 in einem Kältemittelverbindungskanal 62b, der ein Teil des Kältemittelverbindungskanals 62 ist, vorgesehen und von dem Verbindungsabschnitt „a" zu dem Verdampfapparat 30 hin ausgebildet. D.h. die feste Drosselklappe 64 ist in dem Kältemittelverbindungskanal 62 an einer Position zwischen dem Verbindungsabschnitt „a" und dem Kältemitteleinlass des Verdampfapparats 30 vorgesehen. Im zweiten Ausführungsbeispiel ist die feste Drosselklappe 63 (Drosseleinrichtung) in dem Kältemittelverbindungskanal 62a vorgesehen, durch welchen das Heißgas-Kältemittel aus dem Bypasskanal 60 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführt wird, und die feste Drosselklappe 64 ist in dem Kältemittelverbindungskanal 62b vorgesehen, durch welchen das Heißgas-Kältemittel aus dem Bypasskanal 60 dem Verdampfapparat 30 zugeführt wird. Deshalb kann im zweiten Ausführungsbeispiel das Strömungsverhältnis der dem Verdampfapparat 30 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q1 zu der der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q2 auf einfache Weise auf ein geeignetes Strömungsverhältnis geregelt werden.
Im zweiten Ausführungsbeispiel werden während des Siedebetriebs die festen Drosselklappen 63, 64 als Dekompressionsvorrichtung zum exakten Dekomprimieren des in den Verdampfapparat 30 strömenden Kältemittels verwendet. Während des Entfrostungsbetriebs werden dagegen die festen Drosselklappen 63, 64 als Strömungsverhältnis-Einstellvorrichtung zum Einstellen des Strömungsverhältnisses der dem Verdampfapparat 30 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q1 zu der der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q2 verwendet.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
In den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen wird die Ejektorpumpe 40 als Dekompressionsvorrichtung zum Dekomprimieren des Hochdruck-Kältemittels im Siedebetrieb verwendet. Im dritten Ausführungsbeispiel jedoch, wie es in 3 dargestellt ist, ist die vorliegende Erfindung auf einen Dampfkompressionskühlkreis angewendet, in welchem das Hochdruck-Kältemittel aus dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 mit konstanter Enthalpie durch eine Dekompressionsvorrichtung 80 dekomprimiert und gedehnt wird. Als Dekompressionsvorrichtung 80 kann ein thermisches Expansionsventil verwendet werden, bei welchem sein Drosselöffnungsgrad so gesteuert wird, dass ein Überhitzungsgrad des Kältemittels an einer Kältemittelauslassseite des Verdampfapparats 30 zu einem vorbestimmten Wert wird. Alternativ kann als Dekompressionsvorrichtung 80 auch eine feste Drosselvorrichtung wie beispielsweise eine Öffnung und ein Kapillarrohr verwendet werden.
Ein Rückschlagventil 65 ist in dem Bypasskanal 60 vorgesehen, um im Siedebetrieb ein Strömen des Kältemittels durch den Bypasskanal 60 zu verhindern. D.h. das Rückschlagventil 65 ist vorgesehen, damit das Kältemittel nur im Entfrostungsbetrieb von dem Bypasskanal 60 zu dem Verdampfapparat 30 strömt.
Als nächstes wird nun die Funktionsweise des Warmwasserbereiters (Dampfkompressionskühlkreis) gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben.
(1) Siedebetrieb
Im Siedebetrieb wird das Kältemittel in dem Verdampfapparat 30 durch Aufnehmen von Wärme von der Außenluft verdampft und Wasser wird in dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 unter Verwendung der von dem Kältemittel abgestrahlten Wärme erwärmt. Im Siedebetrieb wird der Kompressor 10 betrieben, während das Bypassventil 61 geschlossen ist. Deshalb strömt das von dem Kompressor 10 ausgegebene Kältemittel in den Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20, während das Wasser zu dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 zirkuliert wird. Demgemäß wird durch den Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 das Wasser geheizt und das Kältemittel gekühlt. Das gekühlte Kältemittel wird durch die Dekompressionsvorrichtung 80 isentropisch in einen Gas/Flüssigkeit-Zweiphasenzustand dekomprimiert und gedehnt. Dann wird das flüssige Kältemittel des Gas/Flüssigkeit-Zweiphasen-Kältemittels aus der Dekompressionsvorrichtung 80 durch Aufnehmen von Wärme von der Außenluft verdampft.
(2) Entfrostungsbetrieb
Der Entfrostungsbetrieb wird durchgeführt, wenn die Temperatur des aus dem Verdampfapparat 30 strömenden Kältemittels niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (z.B. 0°C) ist und wenn ein Unterschied zwischen der Außenlufttemperatur und der Temperatur des aus dem Verdampfapparat 30 strömenden Kältemittels größer als eine vorbestimmte Temperaturdifferenz ist. Im Entfrostungsbetrieb wird ein an dem Verdampfapparat 30 erzeugter Frost entfernt.
Wenn der Entfrostungsmodus eingestellt ist, wird die Wasserzufuhr zu dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 gestoppt und die zu dem Verdampfapparat 30 geblasene Außenluft wird gestoppt. In diesem Zustand wird der Kompressor 10 betrieben, während das Bypassventil 61 vollständig geöffnet ist. Deshalb wird das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel (Heißgas-Kältemittel) durch den Bypasskanal 60 zu sowohl dem Verdampfapparat 30 als auch der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 verteilt und zugeführt, während es an dem Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher 20 vorbei strömt. Demgemäß strömt das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel (Heißgas-Kältemittel) nicht nur in den Verdampfapparat 30, sondern auch in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50.
Wenn die Temperatur oder der Druck des aus dem Verdampfapparat 30 strömenden Kältemittels höher als ein vorbestimmter Wert wird oder wenn eine vorbestimmte Zeit nach Beginn des Entfrostungsbetriebs vorüber ist, wird dann bestimmt, dass die Entfrostung des Verdampfapparats 30 endet, und der Siedebetrieb wird wieder aufgenommen.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel ohne Kühlung parallel sowohl dem Verdampfapparat 30 als auch der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 verteilt und zugeführt. Deshalb wird das Hochtemperatur-Kältemittel nicht nur dem Verdampfapparat 30, sondern auch der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführt.
Weil gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die feste Drosselklappe 63 vorgesehen ist, ist es möglich, das Strömungsverhältnis der dem Verdampfapparat 30 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge zu der der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q2 aus dem Bypasskanal 60 geeignet einzustellen. Wenn zum Beispiel das Strömungsverhältnis (Q1/Q2) in einem geeigneten Bereich von etwa 7/3 bis 3/7 liegt, kann die Entfrostungsbetriebszeit effektiv verkürzt werden.
(Weitere Ausführungsbeispiele)
Obwohl die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen davon unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, werden für den Fachmann verschiedene Änderungen und Modifikationen offensichtlich sein.
Zum Beispiel ist in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen eine Drosseleinrichtung zum Dekomprimieren des zu der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 strömenden Heißgas-Kältemittels aus der festen Drosselklappe 63 aufgebaut; jedoch kann die Drosseleinrichtung auch aus einer verstellbaren Drosselklappe aufgebaut sein. In diesem Fall wird ein Drosselklappenöffnungsgrad der verstellbaren Drosselklappe durch das elektronische Steuergerät 70 so gesteuert, dass das Verhältnis (Q1/Q2) der dem Verdampfapparat 30 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q1 zu der der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zugeführten Heißgas-Kältemittelmenge Q2 zu etwa 6/4 wird.
In dem oben beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel kann in dem Bypasskanal 60 eine zusätzliche Drosselklappe vorgesehen sein, sodass das zu dem Verdampfapparat 30 strömende Heißgas-Kältemittel ähnlich dem zweiten Ausführungsbeispiel in der zusätzlichen Drosselklappe dekomprimiert wird. In diesem Fall kann das Verhältnis von Q1 zu Q2 noch einfacher in einem geeigneten Bereich eingestellt werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die vorliegende Erfindung unter Verwendung des Warmwasserbereiters als Beispiel erläutert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Dampfkompressionskühler mit einer Kälte angewendet werden oder kann auch auf eine Klimaanlage mit einem Dampfkompressionskühlkreis angewendet werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird Kohlendioxid als Kältemittel verwendet. In diesem Fall kann der Druck des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Hochdruck-Kältemittels höher als der kritische Druck des Kältemittels erhöht werden. Jedoch können auch andere Stoffe als Kältemittel verwendet werden. Zum Beispiel können Freon oder Kohlenwasserstoffe als Kältemittel verwendet werden.
Solche Änderungen und Modifikationen liegen selbstverständlich im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Dampfkompressionskühlkreis, mit einem Kompressor (10) zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels; einem Hochdruck-Wärmetauscher (20) zum Kühlen des von dem Kompressor (10) ausgegebenen Hochdruck-Kältemittels; einer Dekompressionsvorrichtung (41, 801, die das Hochdruck-Kältemittel aus dem Hochdruck-Wärmetauscher (20) dekomprimiert; einem Niederdruck-Wärmetauscher (30) zum Verdampfen des Niederdruck-Kältemittels nach der Dekompression in der Dekompressionsvorrichtung (41, 80); einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) zum Trennen des Kältemittels in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel, wobei die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) an einer Saugseite des Kompressors (10) vorgesehen ist, um das getrennte gasförmige Kältemittel dem Kompressor (10) zuzuführen; einem Bypasskanal (60), durch welchen das von dem Kompressor (10) ausgegebene Kältemittel sowohl dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) als auch der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) zugeführt wird, während es an dem Hochdruck-Wärmetauscher (20) vorbei strömt; und einer Drosseleinrichtung (63) zum Einstellen einer der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) aus dem Bypasskanal (60) zugeführten Kältemittelmenge.
Dampfkompressionskühlkreis nach Anspruch 1, bei welchem die Dekompressionsvorrichtung eine Ejektorpumpe (40) mit einer Düse (41) zum isentropischen Dekomprimieren und Dehnen des aus dem Hochdruck-Wärmetauscher (20) strömenden Kältemittels ist; die Ejektorpumpe (40) zum Ansaugen des in dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) verdampften gasförmigen Kältemittels durch einen Hochgeschwindigkeitsstrom eines aus der Düse gestrahlten Kältemittels und zum Erhöhen eines Drucks des zu dem Kompressor zu saugenden Kältemittels durch Umwandeln von Expansionsenergie des Kältemittels in Druckenergie davon ausgebildet ist; die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) einen mit einem Kältemittelauslass der Ejektorpumpe (40) verbundenen Kältemitteleinlass und einen mit dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) durch einen Kältemittelverbindungskanal (62) verbundenen Flüssigkältemittelauslass aufweist; der Bypasskanal (60) mit dem Kältemittelverbindungskanal (62) an einem Verbindungsabschnitt (a) verbunden ist, sodass das Kältemittel von dem Bypasskanal (60) zu sowohl dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) als auch der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) zugeführt wird; und die Drosseleinrichtung (63) in dem Kältemittelverbindungskanal (62) an einer Position zwischen dem Verbindungsabschnitt (a) und dem Flüssigkältemittelauslass der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) vorgesehen ist.
Dampfkompressionskühlkreis nach Anspruch 2, ferner mit einer Dekompressionseinrichtung (64), die in dem Kältemittelverbindungskanal (62) an einer Position zwischen dem Verbindungsabschnitt (a) und dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) vorgesehen ist, zum Dekomprimieren des von dem Bypasskanal (60) zu dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) strömenden Kältemittels.
Dampfkompressionskühlkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Drosseleinrichtung derart eingestellt ist, dass ein Strömungsverhältnis einer dem Niederdruck-Wärmetauscher aus dem Bypasskanal (60) zugeführten Kältemittelmenge zu einer der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) aus dem Bypasskanal zugeführten Kältemittelmenge etwa in einem Bereich zwischen 7/3 und 3/7 liegt.
Dampfkompressionskühlkreis nach Anspruch 4, bei. welchem das Strömungsverhältnis etwa 6/4 beträgt.
Dampfkompressionskühlkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit einem Schaltventil (61), das in dem Bypasskanal (60) zum Öffnen und Schließen des Bypasskanals (60) angeordnet ist.
Dampfkompressionskühlkreis nach Anspruch 6, bei welchem das Schaltventil (61) das durch den Bypasskanal (60) strömende Kältemittel dekomprimiert, wenn es geöffnet ist.
Dampfkompressionskühlkreis nach Anspruch 6 oder 7, bei welchem das Schaltventil (61) zum Schalten eines Normalbetriebs, in dem das Schaltventil (61) geschlossen ist und das von dem Kompressor (10) ausgegebene Kältemittel zu dem Hochdruck-Wärmetauscher (20) strömt, oder eines Entfrostungsbetriebs, in dem das Schaltventil (61) geöffnet ist und das von dem Kompressor (10) ausgegebene Kältemittel zu dem Bypasskanal (60) strömt, um sowohl dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) als auch der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) zugeführt zu werden, ausgebildet ist.
Dampfkompressionskühlkreis nach Anspruch 1, bei welchem die Dekompressionsvorrichtung eine verstellbare Drosselklappe (80) mit einem Öffnungsgrad ist, der basierend auf einem Kältemittelzustand an einer Auslassseite des Niederdruck-Wärmetauschers (30) geregelt wird.
Dampfkompressionskühlkreis nach Anspruch 1, bei welchem die Drosseleinrichtung eine verstellbare Drosselklappe ist, welche zum Einstellen eines Strömungsverhältnisses einer dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) aus dem Bypasskanal (60) zugeführten Kältemittelmenge zu einer der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) aus dem Bypasskanal (60) zugeführten Kältemittelmenge gesteuert wird.
Dampfkompressionskühlkreis, mit einem Kompressor (10) zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels; einem Hochdruck-Wärmetauscher (20) zum Kühlen des von dem Kompressor 110) ausgegebenen Hochdruck-Kältemittels; einer Dekompressionsvorrichtung (41, 80), die das Hochdruck-Kältemittel aus dem Hochdruck-Wärmetauscher (20) dekomprimiert; einem Niederdruck-Wärmetauscher (30) zum Verdampfen des Niederdruck-Kältemittels nach der Dekompression in der Dekompressionsvorrichtung (41, 80); einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) zum Trennen des Kältemittels in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel, wobei die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) an einer Saugseite des Kompressors (10) vorgesehen ist, um das getrennte gasförmige Kältemittel dem Kompressor (10) zuzuführen; und einem Bypasskanal (60), durch welchen das von dem Kompressor (10) ausgegebene Kältemittel sowohl dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) als auch der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) zugeführt wird, während es an dem Hochdruck-Wärmetauscher (20) vorbei strömt, wobei ein Strömungsverhältnis einer dem Niederdruck-Wärmetauscher (30) aus dem Bypasskanal (60) zugeführten Kältemittelmenge zu einer der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) aus dem Bypasskanal (60) zugeführten Kältemittelmenge etwa in einem Bereich zwischen 7/3 bis 3/7 eingestellt ist.
Dampfkompressionskühlkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1, bei welchem das von dem Kompressor (10) ausgegebene Kältemittel einen Druck gleich oder höher als der kritische Druck des Kältemittels besitzt.
Dampfkompressionskühlkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welchem das Kältemittel Kohlendioxid ist.