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Kühlanlage mit einem Kompressor, bei dem eine Rückschlag- oder Pumpwirkung
eintreten kann. Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlanlage mit einem Kompressor,
bei dem eine Rückschlag-oder Pumpwirkung eintreten kann, sowie mit einem Kondensator,
einem Flüssigkeitsbehälter und einem Verdampfer, die zusammen mit dem Kompressor
zu einem geschlossenen Arbeitsmittelkreislauf verbunden sind, wobei eine Umgehungsleitung
vorgesehen ist, mit der heißes, verdichtetes Gas von der Druckseite des Kompressors
in denNiederdruckabschnitt des geschlossenen Kreislaufs eingeführt werden kann,
ferner mit einem Ventil, welches die Zufuhr des flüssigen Kältemittels vom Kondensator
in den Verdampfer zu regeln gestattet, einem Ventil zur Regelung des Gasdurchtritts
durch die Umgehungsleitung und einer temperaturempfindlichen Vorrichtung zur Steuerung
eines der Ventile.
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Bekannte Anlagen dieser Art zeichnen sich dadurch aus, daß das in
der Umgehungsleitung vorgesehene und mittels einer temperaturempfindlichen Vorrichtung
geregelte Ventil derart steuerbar ist, daß es in Abhängigkeit von einem zuvor bestimmten
Temperaturanstieg des dampf- bzw.. gasförmigen Kältemittels bei seinem Durchgang
durch den Verdichter arbeitet. Die Strömung des flüssigen Kältemittels wird bei
dieser bekannten Anlage durch ein Paar Schwimmerventile geregelt. Ein unmittelbarer
Zusammenhang zwischen der Regelung des flüssigen und des gasförmigen Kältemittels
ist bei dieser bekannten Anlage nicht vorhanden.
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Die Erfindung geht deshalb von der Aufgabe aus, in einer Kühlanlage
der eingangs erwähnten Art die Strömung des flüssigen und des gasförmigen Kältemittels
auf einfache Weise zu steuern, so daß sich die gewünschten Änderungen in beiden
Strömungen gleichzeitig einstellen. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch
gelöst, daß die beiden Ventile in einem Ventilgehäuse zu einem Mehrfachventil zusammengefaßt
sind, welches einen einzigen Ventilkörper aufweist, der mit verschiedenen Teilen
die Strömung der Flüssigkeit und die des durch die Umgehungsleitung hindurchbewegten
Gases in entgegengesetztem Sinn steuert, so daß bei Zunahme der einen Strömung die
andere verringert wird.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden
Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsformen hervor.
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F i g. 1 zeigt schematisch eine Kühlanlage nach der Erfindung mit
in geschlossenem Kreislauf bewegtem Arbeitsmittel; F i g. 1 A zeigt eine ähnliche
Anlage, bei der jedoch die Umgehungsleitung mit Bezug auf den Kompressor anders
geführt ist; F i g. 2 zeigt im Schnitt ein bei beiden Anlagen zur Anwendung gelangendes
Vierwegeventil; F i g. 3 und 4 zeigen Schnitte nach den Linien 3-3 bzw. 4-4 der
F i g. 2; in F i g. 5 bis 8 sind schematisch Querschnitte durch ein drehbares Vierwegeventil
veranschaulicht, und zwar in vier verschiedenen Stellungen des Ventils; F i g. 9
zeigt schematisch und im Querschnitt ein drehbares Dreiwegeventil; F i g. 10 veranschaulicht
in einem Diagramm die Beziehung zwischen demArbeitshub der Stellvorrichtung und
dem Durchtrittsbereich der Ventilöffnungen während des Betriebes, und zwar sowohl
für den Heiz- als auch für den Kühlvorgang; F i g. 11 zeigt einen Schnitt durch
die Nebenkanalöffnung.
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Bei der in F i g. 1 veranschaulichten Kühlanlage mit in geschlossenem
Kreislauf bewegtem Kältemittel sind die für solche Anlagen üblichen Teile, wie ein
Fliehkraftkompressor 1, ein Kondensator 2, ein Aufnahmebehälter 3 und ein
Verdampfer 4, vorgesehen. Der Kompressor 1 ist in beliebiger üblicher Weise
antreibbar, beispielsweise mit Hilfe eines Elektromotors 5, der beim Betrieb der
Anlage ständig unter Strom steht; die Regelung der Verdampfungskühlwirkung erfolgt
durch die Regelung des Flüssigkeits-und des Gasstromes. Das Kältemittel kann beliebig
zusammengesetzt sein.
Der Kondensator 2 ist eine Wärmeaustauschvorrichtung,
in der das heiße, verdichtete Gas abgekühlt und in Wärmeaustauschrohren 6 verflüssigt
wird, indem über diese Rohre ein geeignetes Kühlmittel geführt wird, welches mittels
eines Gebläses, einer Pumpe 8 od. dgl. durch die Leitung 7 hindurchgeführt wird;
dieses Gebläse od. dgl. ist mittels eines ständig unter Strom stehenden Motors 9
antreibbar. Das flüssige Kältemittel gelangt aus dem Kondensator 2 in den Aufnahmebehälter
3.
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Der Verdampfer 4 ist eine Wärmeaustauschvorrichtung, in der Luft oder
ein anderes Arbeitsmittel durch eine Leitung 11 hindurchströmt, und zwar getrieben
durch ein Gebläse,- eine Pumpe 12 od. dgl., die mittels eines Motors 13 antreibbar
ist; die Luft od. dgl. steht in Wärmeaustauschbeziehung zu dem flüssigen und/oder
gasförmigen Kältemittel, das sich innerhalb der Wärmeaustauschrohre 14 befindet.
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Das Überströmen des flüssigen Kältemittels aus dem Behälter 3 in den
Verdampfer 4 und auch die Strömung des heißen, gasförmigen Kältemittels in einer
noch zu beschreibenden Umgehungsleitung werden durch eine einzige Steuerventileinrichtung
15 gesteuert. Diese Vorrichtung kann verschiedenartig ausgestaltet sein; die in
den F i g. 2 bis 4 veranschaulichte Vorrichtung ist ein längsverschiebbares Ventil,
dessen Ventilkörper spulenartig ausgebildet ist. Das Ventil wird von einer längsverschiebbaren
Stellvorrichtung 16 betätigt- die mittels eines Motors 17 von einer
Steuervorrichtung 18 . aus antreibbar ist. Die Verstellung wird durch ein geeignetes
Signal, in der Regel durch ein auf eine Temperaturänderung ansprechendes Signal
betätigt, das der Steuervorrichtung 18 zugeleitet wird und aus einer Widerstandsbrücke
19 kommt, die feste Zweige 21 und 22, einen verstellbaren Zweig 23 - und einen temperaturempfindlichen
Zweig 24 aufweist. Die Größe und Polarität einer jeden Unbalance der Widerstandsbrücke
bestimmt die Arbeitsweise und die Drehrichtung des Motors 17, so daß das Ventil
15 derart bewegt wird, daß die Temperatur in der gewünschten Richtung sich ändert.
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Bei dem in den F i g. 1 bis 4 veranschaulichten Ventil handelt es
sich um ein Vierwegeventil, das so beschaffen ist, daß das heiße, dampf- bzw. gasförmige
Kältemittel aus dem Verdichter von dem flüssigen Kältemittel im Kondensator und
im Aufnahmebehälter getrennt gehalten wird. Die Flüssigkeit wird aus dem Behälter
3 zu dem Ventil 15 durch eine Leitung 25 und von dem Ventil 15 durch eine Leitung
26 zu einem Verteilerrohr 27 geführt, das sich im Innern des Verdampfers 4 befindet.
Eine Umgehungsleitung 28 führt von der Auslaßseite des Kompressors 1 zum Ventil
15; von dort wird das heiße Gas durch eine Leitung 29 gemäß F i g. 1 dem
Verdampfer 4 zugeführt. Die in Längsrichtung arbeitende Stellvorrichtung 16 und
der Motorantrieb 17 können beliebige Bauart aufweisen. Auch die Steuervorrichtung
18 für den Motor 17 kann beliebig ausgestaltet sein und beispielsweise ein empfindliches
Polarisationsrelais sein, das durch das von der Widerstandsbrücke 19 ausgehende
Signal in Wirkung gesetzt wird, um die Drehrichtung des Motors 17 zu ändern. Ferner
kann eine elektronische Steuerung erfolgen oder eine Steuerung mit Hilfe eines Magnetverstärkers.
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Das Ventil 15 nach den F i g. 1 bis 4 weist ein Gehäuse 31 auf mit
einem Flüssigkeitseinlaßkanal 32 und einem Auslaßkanal 33 sowie mit einem Gaseinlaßkanal34
und einem Gasauslaßkanal35. Die Flüssigkeitskanäle stehen durch Öffnungen 36 und
39 miteinander in Verbindung, die sich in einer Hülse 37 befinden, welche im Innern
des Gehäuses 31 liegt und gegenüber diesem Gehäuse bei 30 abgedichtet ist. Die Öffnung
39 wirkt mit einem beweglichen Ventilteil zusammen, um auf diese Weise den Durchtritt
von Flüssigkeit durch das Ventil zu drosseln.
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Der Gaseinlaßkana134 mündet in eine zylindrische Kammer 41, in der
eine Hülse 42 vorgesehen ist; diese Hülse hat in Umfangsrichtung imAbstand voneinander
vorgesehene Drosselöffnungen 43 und ist bei 47 gegenüber dem Gehäuse 31 abgedichtet.
Das bewegliche -Ventilglied--38-besteht-aus -einer--Spindel; die Abschnitte verschiedener
Durchmesser hat und sich durch die Hülsen 37 und 42 hindurch erstreckt. Die Spindel
ist bei 40 gegenüber der Innenfläche der Innenfläche der Hülse 37 abgedichtet; die
Spindel weist ferner einen Kolbenabschnitt 44 und -einen eingeschnürten Teil
45 auf, mit deren Hilfe -der Durchgangsquerschnitt der Drosselöffnungen 39
gesteuert werden kann; in F i g. 2 ist die voll geöffnete Stellung dieser Drosselöffnung
39 veranschaulicht, und zwar befindet sich der eingeschnürte Abschnitt 45 der Spindel
zwischen den Öffnungen 36 und 39; in der voll geschlossenen Stellung dichtet der
Kolbenabschnitt 44 die Öffnung 39 ab; über diese Schließstellung hinweg ist die
Spindel noch in eine äußere Endstellung bewegbar, in der ein Teil der Öffnung 36
unverschlossen ist, so daß die eingeschlossene Flüssigkeit aus dem Verdampfer in
den Aufnahmebehälter gelängen kann, wenn der Kompressorantrieb abgeschaltet wird.
Das untere Ende des Ventilgliedes 38 weist einen Hohlkolben 46 auf, mit dessen Hilfe
die Gasdrosselöffnungen 43 und damit der Gasstrom durch das Ventil regelbar sind.
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F i g. 2 veranschaulicht das Ventil in der der vollen Kühlung entsprechenden
Stellung, in der die Öffnung 39 weit geöffnet ist und die Öffnungen 43 geschlossen
sind; in dieser Stellung ist der maximale Durchtritt von flüssigem Kältemittel aus
dem Aufnahmebehälter 3 in den Verdampfer 4 freigegeben, und zwar bei geringster
Drosselungswirkung der öffnung 39. Diese minimale Drosselungswirkung ist für gewöhnlich
so bemessen, daß sie der minimalen Drosselung eines üblichen Expansionsventils entspricht.
Wird in dem zu kühlenden Behälter, Raum oder in der zu kühlenden Anlage eine geringere
Kühlwirkung verlangt, so wird die Steuervorrichtung 18 bewirken, daß der Motor 17
in Gang kommt und die längsverstellbare Stellvorrichtung 16 betätigt und somit das
Ventilglied 38 nach oben bewegt; der Kolbenabschnitt 44 des Ventilgliedes beginnt
also, den wirksamen Durchgangsquerschnitt der Drosselöffnung 39 für die Flüssigkeit
zu verkleinern. Ist eine Stellung erreicht, die jenem Hub der Stellvorrichtung entspricht,
der in F i g. 10 mit A gekennzeichnet ist, so beginnt der Kolben 46 die Gasdrosselöffnungen
43 freizugeben, so daß ein begrenzter Durchtritt des heißen Gases durch das Ventil
stattfinden kann. Wie aus F i g. 1 zu erkennen ist, wird die Flüssigkeit dem Verteilerrohr
27 mittels einer Leitung 26 zugeführt, während das Gas durch die Leitung 29 unmittelbar
dem Verdampfer zuströmt.
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Hat die Stellvorrichtung eine Lage erreicht, die in F i g. 10 durch
eine Linie B gekennzeichnet ist, dann stehen der Heizeffekt des dem Verdampfer zuströmenden
Gases und die Kühlwirkung der dem Verdampfer
zugeleiteten Flüssigkeit
im Gleichgewicht zueinander, so daß in dem Verdampfer die Kühlwirkung gleich Null
ist. Im normalen Betrieb wird das Ventilglied 38 beim Kühlzyklus durch die Stellvorrichtung
16 bis zu den Regelpunkten geführt, an denen die Steuervorrichtung für eine mehr
oder weniger starke Kühlung sorgt, in dem die Brücke 19 in den Gleichgewichtszustand
zurückgeführt wird; diese Bewegung hat zur Folge, daß Flüssigkeit und Gas in anderen
Verhältnissen dem Verdampfer zugeführt werden, und zwar entsprechend dem Kühlbedarf,
der von der Anlage zu befriedigen ist; das Ventil bewegt sich in die durch die Linie
B veranschaulichte Stellung nur dann, wenn weder eine Heiz- noch eine Kühlwirkung
verlangt wird und die Anlage zu regeln aufhört.
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Bewegt sich die Stellvorrichtung von der Linie B aus nach links, so
wird demVerdampfer eine größere Gasmenge, aber eine kleinere Flüssigkeitsmenge zugeleitet,
so daß die Heizwirkung dominiert und Wärme zur Verfügung steht, um sie der im Kanal
11 befindlichen Luft oder dem sonstigen Arbeitsmittel zuzuführen. In der Stellung,
die im Diagramm als Nullage für den Hub der Stellvorrichtung gekennzeichnet ist,
hat sich die Stellvorrichtung 38 in eine solche Lage bewegt, in der die Flüssigkeitsöffnung
39 vollständig geschlossen ist und die Gasöffnungen 43 vollständig geöffnet sind;
in dieser Stellung wird die maximale Heizwirkung erzielt. Es ist daraus zu erkennen,
daß mit ein und denselben Bauelementen und ein und demselben Steuerventil der Anlage
sowohl ein Heiz- als auch ein Kühlvorgang erzeugt werden kann, und zwar je nachdem,
welche Wirkung von dem Temperaturfühler verlangt wird; der jeweilige Effekt wird
erzielt durch das jeweilige Verhältnis von heißem Gas zu flüssigem Kältemittel,
die dem Wärmeaustauschverdampfer zugeleitet werden.
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In dem Diagramm nach F i g. 10 ist der Hub der Stellvorrichtung gegenüber
den kombinierten Heiz-und Kühlzyklen der Ventilbewegung veranschaulicht; das Diagramm
zeigt jedoch nicht die Extremstellung des Ventils jenseits der der vollen Heizwirkung
entsprechenden Lage; diese extreme Ventilstellung ermöglicht eine Entleerung des
Verdampfers durch das Ventil hindurch. Um diese Entleerungsstellung zu erreichen,
wird die Stellvorrichtung 16 auf elektrischem Wege in ihre obere Endlage bewegt,
wenn der Motor 5 abgeschaltet wird. Diese elektrische Betätigung kann in beliebiger
Weise ausgebildet sein, und die Mittel hierfür können in der Steuervorrichtung 18
vorgesehen sein, derart, daß, wenn der Motor 5 abgeschaltet wird, um die Anlage
bei Betriebsende abzuschalten, die Stellvorrichtung 16 und das Ventilglied 38 nach
oben in ihre äußere Endstellung bewegt werden, in der die Öffnung 36 unterhalb des
Kolbenabschnittes 44 freigelegt wird. Um diesen Rückflußweg vom Verdampfer freizugeben,
damit die darin eingeschlossene Flüssigkeit in den Aufnahmebehälter 3 zurückgelangen
kann, weist der Boden des tassenartig ausgebildeten Kolbens 46 eine Öffnung 48 auf,
die beim normalen Betrieb auch dazu dient, den Druck oberhalb und unterhalb des
Kolbenbodens auszugleichen. Der Rückfluß vom Verdampfer zum Aufnahmebehälter erfolgt
dann unter Einfluß der Schwerewirkung durch die Gasleitung 29, die Gasauslaßöffnung
35, die Öffnung 48 im Kolben 46, durch die Hülse 37, die Öffnung 36, durch den Kanal
32 und durch die Leitung 25. Der so bewirkte Abzug der Flüssigkeit
ist zweckmäßig, weil dann jede im Verdampfer 4 eingeschlossene oder in ihm durch
Kondensation entstandene Flüssigkeit abgezogen worden ist, wenn die Anlage kurz
nach ihrem Abschalten von neuem in Betrieb gesetzt wird; auf diese Weise ist sichergestellt,
daß keine Flüssigkeit in den Kompressor 1 gelangen kann, was zu Beschädigungen des
Kompressors führen könnte.
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Das Ventilglied 38 kann auch elektrisch in seine untere in F i g.
2 veranschaulichte Stellung bewegt werden, wobei der Abzug der Flüssigkeit in umgekehrter
Richtung durch das Verteilerrohr 27, die Leitung 26, den Kanal 33, die Öffnungen
39 und 36, den Kanal 32 und durch die Leitung 25 in den Aufnahmebehälter 3 hinein
erfolgt. Jedoch wird der zuerst beschriebene Abzugsvorgang durch die Leitung 29
bevorzugt, da er rascher und vollständig vor sich geht.
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Die Ausführungsform nach F i g. 1 A entspricht im wesentlichen derjenigen
nach F i g. 1; der Hauptunterschied ist die Lage jener Stelle, an der die Gasleitung
29 an die Niederdruckseite der Anlage angeschlossen ist. Bei der Ausführungsform
nach Fig. 1 ist die Gasleitung 29 unmittelbar an den unteren Teil des Verdampfers
bei 49 angeschlossen, d. h. an einer Stelle, die in der Strömungsrichtung vor dem
Verdampfer liegt. Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 A ist die Leitung 29 an
einer Stelle 51 angeschlossen, die in der Strömungsrichtung hinter dem Verdampfer
liegt. Bei dieser Ausführung tritt also das heiße Gas nicht durch den Verdampfer,
sondern wird unmittelbar dem Einlaß des Kompressors 1 zugeführt. Auch bei dieser
Bauart wird ebenso wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 eine Rückschlag-oder
Pumpwirkung verhindert, jedoch ist nicht mehr der Heizzyklus durchführbar, und das
Gas trägt nicht mehr dazu bei, das als Schmiermittel wirkende Öl in Umlauf zu halten.
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Bei der Verbindungsart nach F i g. 1 A kann die Temperatur des verdichteten
Gases derart sein, daß ein unerwünschter Temperaturanstieg im Kompressoreinlaß entsteht;
um dies zu vermeiden, ist ein Nebenkanal 52 vorgesehen, der eine verengte Durchtrittsöffnung
53 aufweist und die Heißgasleitung 28 mit der Flüssigkeit im Behälter 3 verbindet.
Sind die Gasöffnungen 43 des Ventils 15 vollständig geschlossen, so wird der Druck
innerhalb der Leitung 28, wenn überhaupt, etwas größer sein als der Druck im Aufnahmebehälter
3, so daß heißes Gas durch das Rohr 52 im gewissen Umfang in den Aufnahmebehälter
gelangen kann. Um eine solche Strömung so gering wie möglich zu halten, wird eine
asymmetrisch ausgestaltete Öffnung, wie sie beispielsweise in F i g. 11 veranschaulicht
ist, zur Anwendung gebracht. Diese Durchtrittsöffnung weist auf der der Flüssigkeit
zugewandten Seite eine Eintrittsöffnung 60 auf, die einen hohen Auslaßkoeffizienten
hat; auf der Gasseite hingegen ist ein kurzes Eintrittsrohrstück 70 vorgesehen,
das einen niedrigen Austrittskoeffizienten hat. Diese Durchtrittsöffnung setzt dem
durchströmenden Kältemittel auf dem Wege nach rechts (wie in F i g. 11 gesehen)
einen größeren Widerstand entgegen wie auf seinem Wege nach links, d. h., das Hindurchströmen
von Gas durch das Rohr 52 ist auf ein Minimum herabgesetzt. Sind die Gasöffnungen
43 freigegeben, so besteht eine größere Druckdifferenz als in umgekehrter Richtung
zwischen dem Behälter 3 und der Leitung 28; flüssiges Kältemittel
wird
daher durch das Rohr 52 und durch die Drosselöffnung 53 in die Leitung 28 geführt,
so daß das heiße Gas abgekühlt und die Temperatur am Kompressoreinlaß ,herabgedrückt
wird.
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In den F i g. 5 bis 8 ist ein Steuerventil 50 mit drehbarem Ventilkörper
veranschaulicht, und zwar in den F i g. 5 bis 7 in den der vollen Kühlung, der Regelung
bzw. der vollen Heizwirkung entsprechenden Stellungen. Natürlich ist das Ventil
nach den F i g. 5 bis 8 mit einer geeigneten Stellvorrichtung zu verbinden, die
die benötigte Drehbewegung verursacht.
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Das Ventil 50 nach den F i g. 5 bis 8 ist bezüglich seiner
Flüssigkeits- und Gasleitungen, die an das Ventil angeschlossen sind, mit denselben
Bezugszeichen versehen, wie sie in den F i g. 1 bis 4 verwendet wurden, um so die
Gleichartigkeit der Arbeitsweise zum Ausdruck zu bringen. Die Flüssigkeitsleitung
25 ist hier an eine Flüssigkeitseinlaßöffnung 54 angeschlossen, die mit einer im
Drehkörper 56 des Ventils 50 vorgesehenen putenartigen Aussparung 55 in Verbindung
steht, so daß die Flüssigkeit einer Auslaßöffnung 57 zugeführt wird, an die die
Leitung 26 angeschlossen ist. Entsprechend ist die Umgehungsleitung 28 für das Gas
mit einer Gaseinlaßöffnung 58 verbunden, die mit einer putenartigen Aussparung 59
im Drehkörper 56 in übereinstimmung gebracht werden kann, um .die Öffnung 58 mit
einer Gasauslaßöffnung 61 in Verbindung zu bringen, an die die Gasleitung 29 angeschlossen
ist. Der Drehkörper 56 ist um eine ortsfeste Achse 62 drehbar, in der ein Querkanal
65 vorgesehen ist. Der Drehkörper weist ein Paar Kanäle 63 und 64 auf, deren äußere
Enden mit der für den Gasdurchtritt vorgesehenen Nut 59 bzw. mit der die Flüssigkeit
führenden Nut 55 in Verbindung stehen; die inneren Enden der Kanäle münden an der
mittleren Lagerfläche des Drehkörpers; in einer Endstellung des Drehkörpers 56,
die in F i g. 8 veranschaulicht ist, stehen die erwähnten Kanäle mit dem mittleren
Kanal 65 in Verbindung, so daß auch die Nuten 55 und 59 für den Durchgang der Flüssigkeit
bzw. des Gases miteinander in Verbindung gebracht sind.
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Die in F i g. 5 veranschaulichte Stellung des Ventildrehkörpers 56
entspricht der Stellung des Ventils bei maximaler Kühlwirkung, d. h. bei vollständig
geöffneter Flüssigkeitsöffnung und geschlossener öffnung für den Gasdurchgang. Die
Auslaßöffnung 57 für die Flüssigkeit hat in Umfangsrichtung die gleiche Länge wie
die Gasöffnungen 58 und 61; sie ist jedoch in axialer Richtung erheblich schmaler,
_ so daß sie einen wesentlich kleineren Durchgangsquerschnitt hat, entsprechend
den Querschnittsverhältnissen der Drosselöffnungen 39 und 43 bei dem Ventil 15.
Auch ist der Durchgangsquerschnitt der Austrittsöffnung 57 für die Flüssigkeit wesentlich
kleiner als der Durchgangsquerschnitt der Leitung 25; selbst wenn also das Ventil
50, wie in F i g. 5 veranschaulicht ist, für den Durchgang von Flüssigkeit vollständig
geöffnet ist, so wird doch an der Öffnung 57 eine Drosselwirkung eintreten, die
mit der Drosselwirkung vergleichbar ist, welche bei einem üblichen Expansionsventil
eintritt.
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In der Stellung nach F i g. 6 hat der Drehkörper 56 sich infolge der
Einwirkung der Stellvorrichtung im Uhrzeigersinne in eine Regelstellung bewegt,
in der sowohl der Eintritt für die Flüssigkeit als auch die Gaseinlaßöffnungen teilweise
freigegeben sind; sowohl Flüssigkeit als auch Gas werden also von der Hochdruckseite
zur Niederdruckseite der Anlage strömen können, wie dies sowohl in F i g. 1 als
auch in F i g. 1 A veranschaulicht ist; die Bezeichnung »Niederdruckseite der Anlage«
soll hierbei auch solche Betriebsverhältnisse decken, bei denen das Gas von der
Hochdruckseite in der Strömungsrichtung gesehen entweder vor oder hinter dem Verdampfer
eingeführt wird. Die in F i g. 6 veranschaulichte Stellung des Ventils wird als
Regelstellung bezeichnet, da das Ventil sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegen
dem Uhrzeigersinn verstellbar ist, je nachdem, welches Signal von der Widerstandsbrücke
19 ausgeht, um die Anteile der Flüssigkeit und des Gases zu verändern, die entsprechend
den Belastungsanforderungen, die an die Anlage gestellt werden, durch das Ventil
hindurchströmen.
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Die Stellung des Drehkörpers 56 gemäß F i g. 7 entspricht der Stellung
der-maximalen Beheizung des Verdampfers; sie entspricht der Nullstellung der Stellvorrichtung
in dem Diagramm nach F i g.10. Hier ist die Gaseinlaßöffnung vollständig geöffnet
und die Flüssigkeitseinlaßöffnung vollständig geschlossen; d. h., der durch den
Verdampfer 4 gebildete Wärmeaustauscher vermittelt dem durch die Leitung
11 hindurchtretenden Arbeitsmittel die maximale Wärmeleistung.
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Bei der Stellung des Drehkörpers nach F i g. 8 ist dieser über die
Heizstellung nach F i g. 7 hinaus im Uhrzeigersinn in eine äußere Endstellung übergeführt
worden. Die Stellvorrichtung für das Ventil 50 wird ebenso wie die Stellvorrichtung
16 bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 4 elektrisch angetrieben, so daß
der Drehkörper 56 des Ventils über die Heizstellung hinausbewegt wird. In dieser
äußersten Endlage des Drehkörpers 56 nach F i g. 8 stehen die Flüssigkeitsleitung
26 und die Gasleitung 29 durch die Kanäle 63 und 64 und den in der Achse 62 vorgesehenen
Querkanal 65 miteinander in Verbindung; es kann daher Flüssigkeit aus dem Verdampfer
4 rückwärts in den Aufnahmebehälter 3 zurückströmen, wenn der Antriebsmotor 5 des
Kompressors 1 abgeschaltet wird, um die Anlage stillzulegen.
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In F i g. 9 ist schematisch ein Dreiwegeventil 66 veranschaulicht,
das in der Anlage zur Verwendung gelangen kann, sofern in dem Verdampfer kein Verteilerrohr
27 vorgesehen ist. Das Ventil 66 hat einen Drehkörper 67, welcher ein Paar putenartige
Aussparungen 68 und 69 aufweist, die durch einen Kanal 71 miteinander verbunden
sind. Die Flüssigkeitszuführungsleitung 25 steht mit einer Eintrittsöffnung 72 für
die Flüssigkeit in Verbindung, und die Gasleitung 28 ist an die Gaseinlaßöffnung
73 angeschlossen; Länge, Breite und Durchgangsquerschnitt der Öffnungen 72 und 73
sind in der gleichen Weise aufeinander abgestimmt wie bei den Einlaßöffnungen 54
und 58 bei dem Ventil nach den F i g. 5 bis B. Die Aussparung 68 im Drehkörper 67
kann veränderliche Abschnitte bzw. Bereiche der Öffnungen 72 und 73 freigeben und
diese über den Querkanal 71 mit der putenartigen Aussparung 69 und damit auch mit
der Auslaßleitung 74 verbinden, die an den Verdampfer 4 angeschlossen ist.
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Die in F i g. 9 veranschaulichte Stellung des Ventils entspricht jener,
bei der die Anlage die volle Kühlwirkung hervorruft; die Flüssigkeitsöffnung 72
ist vollständig geöffnet und die Gasöffnung 73 vollständig geschlossen. Aus dieser
Stellung kann der
Drehkörper 67 entgegen der Uhrzeigerrichtung
in eine Regelstellung übergeführt werden, in der unterschiedliche Bereiche der Öffnungen
72 und 73 freigegeben werden, und zwar entsprechend den Betriebsanforderungen der
Anlage.
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Es ist zu erkennen, daß bei dem Dreiwegeventil nach F i g. 9 Gas und
Flüssigkeit im Ventil gemischt und zusammen durch die Leitung 74 dem Verdampfer
4 zugeführt werden; dies zum Unterschied von der Anordnung nach F i g. 1, bei der
flüssiges und gasförmiges Kältemittel getrennt dem Verdampfer zugeführt werden;
infolgedessen ist in der zuletzt erwähnten Anlage ein Vierwegeventil erforderlich,
wie dies beispielsweise in den F i g. 2 bis 4 oder 5 bis 8 dargestellt ist.
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Selbstverständlich können die relativen Öffnungen der Gas- und Flüssigkeitssteuerabschnitte
des Ventils zueinander verändert werden, je nachdem, welches Verhältnis für die
Gas- und Flüssigkeitsströmungen bei der in Betracht kommenden Anlage gewünscht werden.
Auch können die Drosselöffnungen so geformt werden, daß Strömungsverhältnisse erzielt
werden, die anders sind als jene, welche sich mit den vorstehend beschriebenen rechteckigen
Öffnungen erzielen lassen.