DE1679611A1

DE1679611A1 - Klimaanlage

Info

Publication number: DE1679611A1
Application number: DE19671679611
Authority: DE
Inventors: Harnish James R
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1966-06-20
Filing date: 1967-06-20
Publication date: 1971-04-08
Also published as: ES341725A1; GB1127586A; US3357198A

Description

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-ο p.a " . München, den £ Ü, u^Sii S367

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Firma Westinghouse Electric Corporation East Pittsburgh, Pa., V. St. A.

Klimaanlage

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage, mit,deren Hilfe Innenluft zur·Entfeuchtung zeitenweise stark auf Temperaturen abgekühlt wird, die unter der sogenannten Behaglichkeitstemperatur/liegen und bei denen die entfeuchtete Luft wieder aufgeheizt wird, um ihre Trockenthermometertemperatur zu vergrößern.

An manchen Orten ist die 'Nassthermometer-Temperatur der Außenluft häufig so hoch, daß es notwendig ist, wenn größte Behaglichkeit gewünscht wird, die Innenluft auf eine niedrige Taupunkt-

temperatur abzukühlen, um die überflüssige Feuchtigkeit zu kondensieren. Zeitenweise kann .selbst dann, wenn die Nassthermometertempera tür der Außenluft niedrig liegt, eine hohe innere latente Warmebelastung in Bezug auf die fühlbare Kühlbelastung es erfordern,. Feuchtigkeit zu entfernen, um Behaglichkeit zu erzielen, während ein Minimum an fühlbarer Luftkühlung nötig ist. Wenn die Innenluft auf diese Weise entfeuchtet ist, ist es notwendig sie aufzuheizen. Ein solches Aufheizen wurde bisher z.B. dadurch erreicht, daß eine besondere Kondensorschlange als Auf-

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heizer verwendet wurde.. Man hat hierzu auch elektrische Heizkörper oder besondere Leitungen und Verdampfer verwendet, die im Nebenstrom liegend, so eingerichtet waren, daß die gekühlte und nicht gekühlte Luft miteinander vermischt und umgeleitet wurd'e.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Klimaanlage, bei der die abgekühlte Luft ohne die Anwendung besonderer Heizkörper, Kondensor schlang en oder Nebenstromsysterne aufgeheizt wird.

Die erfindungsgemäße Klimaanlage mit einem Kältekompressor, zwei Wärmeaustauschern, einer Expansionsvorrichtung zwischen den Wärmeaustauschern, einem Wärmespeicher und einer Kühlmittelförderleitung von der Auslaßseite des Kompressors über den einen Wärmeaustauscher,

die Expansionsvorrichtung, den anderen Wärmeaustauscher zur Ansaugist
seite des Kompressors,vgekennzeich.net durch eine .Regelvorrichtung, •welche einen Feuchtigkeitsmesser (H) aufweist, der bei Anstieg des Feuchtigkeitsgehalts der Luft über einen vorgegebenen Wert die Expansionsvorrichtung (21, 34) veranlaßt, Kühlmittel dem anderen . Wärmeaustauscher (12 oder 14) in einer solchen Menge zuzuführen, daß nur ein Teil desselben unter den Taupunkt der ihn umströmenden Luft gekühlt wird, während sein übriger Teil ungekühlt bleibt.

Wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird, weist die Expansionsvorrichtung ein Hauptexpansionsventil und ein automatisch arbeitendes

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Hilf^expansionsventil auf, welches das Hauptexpansionsventil überbrückt. Wenn der gemessene Feuchtigkeitsgehalt unter einem vorgegebenen Wert liegt, öffnet die Kegelvorrichtung das Hauptexpansionsventil und verhindert, daß das Kühlmittel durch das HilJsexpansionsventil strömt. Uebersteigt dagegen der gemessene Feuchtigkeitsgehalt einen vorgegebenen Wert, so schließt die Regelvorrichtung das Hauptexpansionsventil, damit das Kühlmittel durch das Hilfsexpansionsventil strömt.

Ziir Steuerung der Expansionsventile enthält bei einer Ausführungsform der Erfindung die Regelvorrichtung ein Steuerventil, welches mit dem Hauptexpansionsventil in Reihe und parallel zu dem Hilfsexpansionsventil geschaltet ist, wobei eine ■betätigungsvorrichtung das Steuerventil nach Maßgabe des Feuchtigkeitsfühlers dann schließt, wenn der gemessene Feuchtigkeitsgehalt einen vorgegebenen Wert übersteigt. Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung weist die Regelvorrichtung eine Betätigungsvorrichtung für das Haupt— expansionsventil, einen Temperaturfühler, der nach einem vorgegebenen Temperaturanstieg mittels der Betätigungsvorrichtung das Hauptexpansionsventil schließt, und eine normalerweise aberregte Heizvorrichtung auf, wobei letztere im erregten Zustand den Temperaturanstieg des Temperaturfühlers bewirkt und durch den Feuchtig keitsfühler eingeschaltet wird, wenn der Feuchtigkeitsgrad den vorgegebenen Wert übersteigt.

In beiden Ausführungsformen dient zur Betätigung des Hilfsexpansions-

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ventils eine Vorrichtung, die in Abhängigkeit von dem Kühlmitteldruck am Ausgang des jeweils als Verdampfer arbeitenden Wärmeaustauschers das Hilfsexpansionsventil bei einem vorgegebenen Absinken.des Kühlmitteldruckes öffnet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einfacher Weise in bereits vorhandenen Klimaanlagen, beispielsweise wie sie in der älteren £ Patentanmeldung Nr.W4148/la/i7a beschrieben ist, verwendet werden. In diesem System ist als Hauptexpansionsventil ein Unterkühlungs- ' ventil vorgesehen. Dieses kann gemäß der Erfindun'g in einfacher-Weise dadurch abgewandelt werden, daß man.eine Vorrichtung vorsieht, die das Hauptexpansionsventil dann schließt, wenn die .Raumluft entfeuchtet werden soll und daß man ferner ein Hilfsexpansionsventil einbaut, welches nach Schließen des Hauptexpansionsventils öffnet, um einen Teil des Verdampfers mit Kühlmittel zu beschicken mit· dem Ziel, daß dieser Teil des Verdampfers bei einer Temperatur arbeitet, die wesentlich unter der Temperatur liegt, bei der er arbeitet, wenn er von dem Hauptexpansionsventil gesteuert wird, während gleichzeitig der übrige Teil des Verdampfers "ausgehungert" wird. Der über den "ausgehungerten" Verdampferanteil streichende Luftstrom wird daher nicht abgekühlt. Er mischt sich mit der über den gekühlten Teil des Verdampfers streichenden Luft und erhitzt diese. . .

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung an Hand der Figuren. ,

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Fig. 1 zeigt ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Klimaanlage.

Fig. 2a bis 2 g zeigen die Schaltbilder eines Kompressormotorstarters bzw. eines Kaumluftgebläsemotorstarters "bzw. eines Außenluftgebläsemotorstarters bzw.'eines Humidistaten bzw. eines den Kühlvorgang steuernden Thermostaten bzw. eines den AufheiζVorgang steuernden Thermostaten bzw. eines Wählers zur Einstellung des Kühl- bzw.'Aufheizvorgangs, die bei der erfindungsgemäßen Wärmepumpe gemäß Fig. 1 verwendet sind.

Fig. 3 zeigt ein vereinfachtes schematisches Schaltbild der Steuereinrichtungen der erfindungsgemäßen Klimaanlage.

Fig. 4 zeigt ein Schaltbild einer Steueranlage, die füräas Schliessen des den Abkühlungsvorgang steuernden Ventils gemäß Fig. 1 verwendet werden kann, sofern das Zwei-Wege-Ventil nach Fig. 1 nicht verwendet wird.

Fig. 5 zeigt die Abwandlung des in Fig. 3 dargestellten Schaltkreises bei Verwendung der in Fig. 4 dargestellten Steuervorrichtung an Stelle des. Zwei-Wege-Ventils und seines Solenoids.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein von-einem Elektromotor CM angetriebener hermetisch abgeschlossener Kühlmittelkompressor C dargestellt, der über eine Gasleitung 10 mit einem umsteuerbaren Ventil RV ver bunden ist, welches mit Hilfe eines Solenoids RVS in eine Kühlstellung oder in eine Heizstellung bewegbar ist. ßas Ventil RV

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ist über die Rohrleitung 11 mit einer Außenluftschlange 12 verbunden und durch die Rohrleitung 13 mit einer Raumluftschlange Die Schlange 12 ist über die Rohrleitung 15 mit einem Absperrventil 16 verbunden, das seinerseits über die Rohrleitung 17 mit einer Wärm eau stau sch er schlange 18, die in einem Sammler- 19 angeordnet ist, verbunden ist. Die Schlange 18 ist über die Rohrleitung 20 an ein Zwei-Wege-Ventil 23 angeschlossen, dessen Ausgang über die Rohrleitung 22 an dem Eingang eines Hauptexpansionsventil 21 liegt, welches als Unterkühlungsventil ausgebildet ist. Der Ausgang des Ventils 21 ist über die Rohrleitung 24 mit einem Absperrventil 25 verbunden, welches wiederum über die Rohrleitung 26 mit der Raumluftschlange 14 in Verbindung steht. Ein automatisch arbeitendes Hilfsexpansionsventil 34 liegt zwischen den Rohrleitungsabschnitten 33 und 35 parallel zu den in Reihe geschalteten Ventilen 23 und 21. Das automatische Hilfsexpansionsventil 34 wird durch eine Vorrichtung betätigt, welche eine Membrankammer 36 umfaßt, die durch eine Ausgleichsrohrleitung 39 mit der Rohrleitung 13 verbunden ist, obwohl sie auch in sich selbst ausgeglichen werdenkönnte. Die Rohrleitung 24 ist über die Rohrleitung 40 mit einem Sperrventil 41 mit der Rohrleitung 15 an einer Verbindungsstelle,die zwischen der Außenluftschlange 12 und dem Sperrventil 16 liegt, verbunden. Die Rohrleitung 26 ist über die Rohrleitung 42, die ihrerseits ein Absperrventil 43 aufweist, mit der Rohrleitung 17 an einer Verbindungsstelle zwischen dem Absperrventil 16 und der Schlange 18 verbunden. Das umsteuerbare Ventil RV

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ist über die Rohrleitung 30 an dem oberen Toil des Sammlers 19 angeschlossen. Eine Saugleitung 31 verbindet den oberen Teil des Wärmespeichers an seinem gegenüberliegenden Ende mit der Satigseite des Kompressors C. Abscinitte der Rohrleitungen 17 und 31 stehen miteinander in Wärmeaustausch.

Das Unterkühlungsventil 21 arbeitet als Expansionsventil, welches Kühlflüssigkeit -von der gerade in Betrieb befindlichen Kondensorschlange an die in Betrieb befindliche Verdampfer- t|

schlange in einem solchen Anteil zuliefert, in dem das Kühlmittel abgeschieden wird, wobei eine vorgegeben Unterkühlung der kondensierten Flüssigkeit aufrechterhalten wird. Einzelheiten dieses Ventils sind in der"oben erwähnten älteren Anmeldung beschrieben. Das Hauptexpansionsventil 21 wird durch eine Vorrichtung betätigt, welche eine Membrankammer 44 umfaßt, deren äußerer Teil über eine kapillare Röhre 45 mit einer Thermometerkugel 46 verbunden ist, welche im Wärmeaustaxisch mit der Röhre 1 steht. Der innere Teil der Membrankammer 44 ist über eine M

kapillare Altsgleichsröhre 47 mit dem Inneren der Röhre 17 verbunden., obwohl das Ventil 21 auch in sich ausgeglichen werden könnte, wenn der Widerstand des Kühlmittelflusses der Schlange klein ist. Auf diese Weise spricht das Ventil 21 auf die Temperatur und den Druck des kondensierten .flüssigen Kühlmittels an. * - " ■

Das automatische Hilfsexpansionsventil 34 ist so eingestellt, daß es, wenn die Schlange 14 als Verdampfer arbeitet, bei einem

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Druck-in der.Eöhre 13 öffnet, der etwa einer Verdampfungstemperatur entspricht, die wesentlich geringer als normal ist. Hierdurch wird die Schlange 14 nur zum Teil mit dem flüssigen Kühlmittel gefüllt.

Ein Außenluftgebiäse OF, welches durch einen Elektromotor OFM angetrieben wird, bewegt die Außenluft über die Außenluftschlange 12. Ein Raumluftgebläse IF, angetrieben durch einen fe Elektromotor IFM bewegt die Innenluft über die Raumluftschlange 14·

Im folgenden werden die in den Fig. 2a bis 2g dargestellten Schaltbilder beschrieben. Der Starter CMS des Korapressormolirs CM weist einen Schalter CMSS auf, der dann schließt, sobald der Starter CMS erregt wird. Der Starter IFMS des Raumluftgebläsemotors IFM enthält einen Schalter IFSS, welcher dann schließt, wenn der Starter IFMS erregt wird. Der Starter OFMS des Außenlu-ftgebläsemotors OFM weist einen Schalter OFSS auf, der dann schließt, wenn der Starter OFMS errecrt wird. Ein Humidistat H

hat· einen schalter HS1 und einen Schalter HS2. Zeigt der Humidistat H seinem- Sollwert an, dann ist der Schalter"HS1· offe& und der Schalter HS2 geschlossen, Ein den KühlVorgang steuernder Thermostat-CT besitzt einen Schalter.CHTS, der dann offen ist, wenn der Thermostat .CT seinen Sollwert anzeigt. Ferner hat er einen normalerweisegeschlossenen Schalter CLTS, der dann öffnet, wenn.eine relativ geringe Raumtemperatur herrscht, Ein den Heizvorgang; stemernder_;-Thermostat-JiT. enthält einen. Schalter HTS,

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der dann offen ist, wenn der Thermostat seinen Sollwert anzeigt. Ein Wähler SC zur Einstellung auf die Betriebszustände Kühlen bzw. Heizen besitzt Schalter SS1,·SS2 und SS3. pie Schalter SSI und SS2 sind offen, und der Schalter SS3 ist geschlossen, wenn der Wähler SC auf Kühlung steht, während die Schalter SSI und SS2 geschlossen sindxind der Schalter SS3 offen ist, wenn der Wähler SC auf Heizen steht.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Schalter SS1 und HTS in M Reihe mit dem Solenoid RVS mit den NetζZuleitungen L1 undL2 verbunden sind. Ferner sind die beiden Schalter auch mit dem Schalter SS2 und dem Solenoid S in Reihe geschaltet und mit den Netzleitungen L1 und L2 verbunden, ferner liegen sie in Reihe mit den Schaltern SS2 und HS2 und mit den parallel liegenden Startern CMS, IFMS und OFMS und sind wiederum mit den Leitungen LT und L2 verbunden. Die Schalter CHTS und SS3 liegen- parallel zu. den in Reihe geschalteten Schaltern SSL-, HTS und SS2. Die Schalter CLTS und HS1 liegen in: Reihe mit den parallel zueinander .geschalteten Startern CMS, IFMS; und OFMS, der Schalter CMSS Liegt in Reihe mit dem Kompressormotor CM, der Schalter IFSS liegt in Reihe mit- dem Gebläsemotor IFM und der Schalter OFSS liegt in Reihe mit dem Gebläsemotor OFM. Die drei zuletzt genannten'Zweigleitungen liegen parallel zueinander und sind mit den Netzleitun^n L1 und L2 verbunden.

Wird das Solenoid RVS erregt, dann bringt es das umsteuerbare Ventil RV in seine Aufheizstellung, wird es aberregt, dann

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stellt es das Ventil RV in seine Kühlstellung. Das Solenoid ist noirmalerweise entregt und das Ventil 23 normalerweise geschlossen. Ist das Solenoid erregt, dann öffnet es das Ventil Die Wärmepumpe weist einen Überschuß an Kühlmittel auf, so daß immer flüssiges Kühlmittel in dem Wärmespeicher 19 vorliegt, wenn die Ventile 21 und 23 durchströmt werden.

Fig. 4 zeigt eine Abänderung der in Fig. 1 dargestellten Klimaanlage. Hier ist das Zwei-Wege-Ventil 23 und sein Solenoid S weggelassen. Das automatische Hilfsexpansionsyentil 34 ist unmittelbar an das Hauptexpansionsventil «21 angeschlossen. Ferner ist ein elektrischer Heizkörper EH vorgesehen, der entweder um die lüermometerkugel 46 herum liegt, oder sich in dieser befindet. Femer ist ein Relais vorgesehen, welches einen normalerweise geschlossenen Schalter RS aufweist, der den Heizkörper EH mit den Netzleitungen L1 und L2 verbindet.

Fig. 5 zeigt das Schaltdiagramm der Fig. 3, nachdem das Relais R ™ an Stelle des Solenoids S eingesetzt wurde.

Kühlbetrieb

Die längs der Röhren der Fig. 1 ausgezogenen Pfeile zeigen die : Flußrichtung des Kühlmittels während eines RaumluftkühlVorgangs ' an. Der Wähler SC steht auf "rühlen". Dabei sind seine Schalter^ SS1 und SS2 offen und sein Schalter SS3 geschlossen. Das j

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Solenoid EVS ist bei offenem Schalter SS1 aberregt, so daß das Umkehrventil RV in seiner Kühlstellung steht. Nimmt man an, daß der Humidistat H seinen Sollwert anzeigt und daher keine Entfeuchtung der Raumluft fordert, dann ist sein Schalter HS1 offen, um zu verhindern, daß der Humidistat H den Kompressor- und den Geblrvsemotor steuert. Sobald der die Kühlung steuernde Thermostat CT den Befehl aussendet zu kühlen, schließt er seinen Schalter CHTS, der über den geschlossenen Schalter SS3 das Solenoid S "derart erregt,-daß es das Ventil 23 Öffnet. μ

Ferner werden durch das Schließen des Schalters CHTS über die geschlossenen Schalter SS3 und HS2 die Kompressor- und Gebläsemotoranlasser CKS , IPKS und OFMS erregt. Letztere schließen ihre Schalter CMSS bzw. IFSS bzw. OFSS und lassen den Kompressor CM, den Raumluftgebläsemotor IFM und den Außenlu.ftgebl?.semotor OFM an, ".■..■.·=■■ ■

Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, fließt das von dem Kom-

presser ausströmende Gas über.das-Rohr 1ÖV das Umkehrventil und das Rohr 11 in die Außenluftschlange 12,:«»q. es kondensiert wird. Die Flüssigkeit fließt von der Schlange 12 durch das Rohr 15, das Absperrventil 16, das Rohr 17-,. die Wärmeaustauschersehlange 18 innerhalb des Sammlers 19, das Rohr 20, das jetzt offene Ventil 23, das die Kühlung steuernde Ventil 21 , das Rölnr 24» das Absperrventil 25 und das Rohr 26 in die Raumluftschlange 14, die als Verdampfer arbeitet;..,Pas-Ventil 2Ί-überfüttert die Schlange-14 ."Gas-ind nicht _;v:erdämpJt es flüssiges

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Kühlmittel fließen aus der Schlange 14 durch das Rohr 13, das umsteuerbare Ventil EV und das Rohr 30 iir den Sammler 19. Das im Sammler 19 von der Flussigkeit getrennte Gas fließt durch die Ansauggasleitung 31 zur Saugseite des Kompressors C, wobei das durch das Rohr 31 fließende Gas überhitzt wird. Die hierzu erforderliche Wärme wird der unter hohem Druck durch den an das Rohr 31 angeschlossenen Teil des Rohres 17 fließenden Flüssigkeit entzogen, wobei diese gleichzeitig abgekühlt wird. Durch die Temperatur der unter hohem Druck.durch die Schlange fließenden Flüssigkeit wird die von der Schlange 14 in den Sammler 19 fließende überschüssige Flüssigkeit verdampft, wobei gleichzeitig die unter Druck stehende Flüssigkeit weiter abgekühlt .wird.

Zeigt der Thermostat CT seinen Sollwert an, dann offnet er seinen Schalter CHTS, dabei werden das Solenoid S, die Kompressor- und Gebläsemotorstarter und damit die Kompressor- und Gebläsemotoren ausgeschaltet. Steigt die Feuchtigkeit der Raumluft bis zu dem Wert an, auf den der Humidistat, eingestellt,ist, um seinen Schalter HSI zu schließen und seinen Schalter HS2 zu öffnen, während der Thermostat CT seinen Sollwert anzeigt, ■ dann unterbricht der nunmehr offene Schalter HS1 die Verbindung des Thamostatschalters CHTS mit den Motoranlassern, Der nunmehr geschlossene Schalter HS2 verbindet die Motoranlasser CMS , IFMS und OFMS mit der Netzleitung L1 über den Thermostatschalter CLTS und setzt dabei die Kompressor'- und Gebläsemotoren in Betrieb,

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_ Das durch das Offnen der Schalter CHTS und HS2 enterregte noid S schließt das ventil 23 und verhindert dadurch eine weitere Zufuhr des Kühlmittels durch das die Abkühlung steuernde Ventil 21 in die Raumluftschlange 14. Diese wird daher sozusagen "ausgehungert" und der Druck in dem Rohr 13 nimmt solange ab, bis das automatische Hilfsexpansionsventil öffnet, um soviel Kühlmittel von dem Rohr 20 über die Rohr- ■ leitungen 35 und 33, das Absperrventil 25 und das Rohr 26 der Raumluftschlange 14 zuzuführen, daß ein Teil der Raumluftschlange 14 beispielsweise 40 % auf einer niedereren Temperatur arbeitet, als wenn sie von dem Unterkühlungsventil 21 gesteu.ert wird, während gleichzeitig der übrige Teil, d.h. im Boispiel 60 % der Schlange, ausgehungert wird. Die Luft, welche den mit Kühlmittel beschickten Teil der Luftschlange 14 überstreicht , wird bis auf eine niedere Taupunkttemperatur abgekühlt , so daß sie Feuchtigkeit abscheidet. Gleichzeitig wird aber die Luft, welche über den ausgehungerten Teil der Schlange 14 streicht, nicht abgekühlt, so daß bei Mischung des nicht abgekühlten und des abgekühlten, entfeuchteten Luftanteils eine Luftmischung erhalten wird, deren fühlbare Wärme als angenehm empfunden wird.

Beispielsweise kann die Temperatur der Raumluftschlange 14 bei . einem normalen Kühlvorgang zwischen etwa 4,5 °C und 7,25 °C liegen. Das automatische Hilf ^expansionsventil .34 wird so eingestellt, daß es öffnet, sobald der Druck in dem Rohr 13

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auf einen Wert absinkt, der einer Temperatur von -2 °c ent-" .spricht. Dabei.wird einem Teil der Kühlschlange 14, beispielsweise 40 %, Kühlmittel zugeführt. Dieser Teil der Kühlschlange arbeitet dann bei dieser Temperatur. Entspricht die Anzeige des Humidistaten H dem Sollwert, dann öffnet sein Schalter HSI und sein Schalter HS2 schließt. Hierdurch wird die Steuerung zwischen den Kompressor- und Gebläsemotoranlassern und dem . Thermostaten CT wiederhergestellt.

Der Schalter CLTS für niedere Temperaturen des Thermostaten C¹;¹ dient dazu, die Kompressor- und Gebläsemotoranlasser", im Falle, daß der Humidistat H zu niedrig eingestellt ist, oder auch aus anderen Anlassen abzuschalten, um eine zu starke Unterkühlung der Raumluft zu verhindern.

Vergrößert man den Anteil der Abführung von latenter Wärme im Verhältnis zu der ge&mten Wärmeabführung, dann benötigt man weniger Zeit, um eine geringe relative Feuchtigkeit in dem klimatisierten Raum herzustellen. Da der Kompressoransaugdruck wesentlich verringert wird, ist auch der Leistungsverbrauch des Kompressors während einer vorgegebenen Arbeitszeit geringer.

Bei Betrxebsverhältnissen von-26,75 ⁰C Trockenthermometertemperatur und 19,4 ⁰C"Raum Naßthermometertemperatur, beträgt die erforderliche Leistung für die Entfeuchtung und Aufheizung der entfeuchteten Luft bei Verwendung der erfindungsgemäßen

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Vorrichtung ungefähr 50 % derjenigen Leistung, die für eine äquivalente Klimaanlage gebraucht würde, in der die gesamte eine Verdampferschlange überstreichende Luft entfeuchtet und das Kondensat wieder aufgeheizt wird. Die erforderliche Leistung beträgt ferner ungefähr 20% von der Leistung, die bei einer äquivalenten Anlage benötig: wird, in der eine elektrische Aufheizung vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäße Klimaanlage kann in einem nicht reversiblen ^ System, dessen Arbeitsweise wie oben beschrieben verläuft, ^"

verwendet werden, wenn nur die umsteuerbaren Ventile und die Absperrventile weggelassen werden.

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Heizbetrieb '■,:■';. *67S61 1

Die längs der Rohrleitungen der Fig. 1 gestrichelt dargestellten Pfeile zeigen die Flußrichtung des Kühlmittels während des Lufterwärmung svorgangs an. Der Wähler SC wird auf seine Heizstellung eingestellt und schließt hierbei seine Schalter SSr und SS2 und öffnet seinen Schalter SS3. Der nunmehr geöffnete Schalter S-S3 unterbricht die Steuerung des Solenoids S, des Kompressor-Motoranlassers CMS und der G_pbläse-Motoranlasser IFMS und OFMS von dem Thermostatschalter CHTS. Der nunmehr geschlossene Sdalter SS1 bringt den Schalter HTS des den Heizvorgang steuernden Thermostaten HT, in eine Stellung, in der er das Solenoid R^VS des umsteuerbaren Ventils betätigt und der nunmehr geschlossene Schalter SS2 versetzt den Schalter HTS in die Lage, das Solenoid S und die Kompressor- und Gebläsemotoranlasser zu steuern.Die relative Feuchtigkeit der Raumluft wird dann während des Aufheizvorganges nicht anwachsen, sodaß der Humidistat H bei geöffnstem Schalter HS1 und geschlossenem Schalter HS 2" seinen Sollwert anzeigen würde. Gibt der den HeiζVorgang steuernde Thermostat HT den Befehl zur Zuführung von Wärme, dann schließt sein Schalter HTS und erregt hierbei über den nunmehr geschlossenen Schalter SS1 das Solenoid des umsteuerbaren Ventils RVS, welches seinerseits das umsteuerbare Ventil RV in Heizstellung bringt. Der geschlossene Schalter HTS erregt, ferner über die nunmehr geschlossenen Schalter SSi und SS2 das Solenoid 8, welches das Ventil 23 öffnet. Der geschlossene Schalter HTS erregt über die geschlossenen Schalter SSi und SS2 und HS2 die Motoranlasser CMS, IFMS und OFMS, die ihre Schalter CMSS

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bzw. IPSS bzw. OFSS schließen und dabei die Motoren CM bzw. IFM bzw. OFM anlassen.

Das aus dem Kompressor C strömende Gas fließt durch die Rohrleitung 10, das umsteuerbare Ventil EV und die Rohrleitung 13 in die Raumluftschlange 14, die als Kondensor arbeitet. Die Flüssigkeit aus der Raumluftschlange 14 fließt durch die Rohr- Jj leitungen 26 und 42, das Absperrventil 43, die Rohrleitung 17, die Schlange 18, in den Akkumulator 19, das jetzt offene Ventil 23,das Unterkühlungsventil 21, die Rohrleitungen 24 und 40, das Absperrventil 41 und die Rohrleitung 15 in die Außenluftschlange 12, die nunmehr als Verdampfer arbeitet. Gas und nichtverdampfte Flüssigkeit fließen aus der Schlange 12 durch die Rohrleitung 11, das umsteuerbare Ventil RV und die Rohrleitung 13 in den Akkumulator .19 und das von der Flüssigkeit im Akkumulator 19 abgetrennte Gas fließt durch die Ansaugleitung 31 zur Saugseite des Kompressors _M C. Das Unterkühlungsventil 21 und die Schlange 18 arbeiten so, wie im Zusammenhang mit dem Kühlbetrieb oben beschrieben wurde. Sobald der Thermostat HT seinen Sollwert anzeigt, öffnet sein Schalter HTS und·entregt das Solenoid RVS, welches das umsteuerbare Ventil . EV in seine Kühlstellung zurückbringt. Der .offene Schalter HTS entregt ferner die Motoranlasser, welche ihrerseits ihre Schalter öffnen und die Kompressor- und Gebläsemotoren entregen.

Werden die in Fig. 4 dargestellten Steuereinrichtungen verwendet, dann verden das Zwei-Wege Ventil 23 und das zugehörige Solenoid S

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weggelassen. Der elektrische Aufheizer EH, welcher/sich in Kontakt mit der Thermometerkugel 46 befindet, heizt, sobald er erregt wird, die Kugel 46 auf und vergrößert deren Innendruck, der über die Kapillare 45 gegen das Diaphragma in der Diaphragmakammer 44 des den Abkühlvorgang steuernden Ventils 21 drückt und dieses schließt. Wird das Relais R durch Schließen des Thermostatschalters CHTS, während des Kühlvorgangs oder durch den Thermostatschalter HTS während des Aufheizvorganges erregt, dann öffnet es seinen Schalter RS und entregt den Heizer EH, wodurch eine Oeffnung des Unterkühlungsventils 21 bewirkt.wird *

OR(QtNAL

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Claims

-Ib,. S. W^nhaUSeP ·* Müncüen, dpn v, ^UfIi Ϊ9β7 MCfryy-^n ggw 5O8 _ Dr# Hk/p . , TeL 390128 1679611 Firma Westinghouse Electric Corporation East Pittsburgh, Pa., V. St. A. Patentansprüche

1. Klimaanlage rait einem Kältekompressor, zwei Wärmeaustauschern, einer Expansionsvorrichtung zwischen den Wärmeaustauschern, einem Wärmespeicher und einer Kühlmittelförderleitung von der Auslaßseite des Kompressors über den einen Wärmeaustauscher, die Expansionsvorrichtung, den anderen Wärmeaustauscher zur Ansaugseite des Kompressors, gekennzeichnet durch eine Regelvorrichtung, welche einen Feuchtigkeitsmesser (H) aufweist, der bei Anstieg des Feuchtigkeitsgehalts der Luft über einen vorgegebenen Wert die Expansionsvorrichtung (21,34) veranlaßt, dem anderen Wärmeaustauscher (12 od. 14) Kühlmittel in einer solchen Menge zuzuführen, daß nur ein Teil desselben unter den Taupunkt der ihn umströmenden Luft gekühlt wird, während sein übriger Teil ungekühlt bleibt.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionsvorrichtung &1 , 34) ein Hauptexpansionsventil (21) und ein automatisch arbeitendes Hilfsexpansionsventil (34) aufweist, welches das Hauptexpansionsventil.{21) überbrückt, und da£

ihtiig das Hauptexpansionsventil (21) Öffnet und

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verhindert, daß das Kühlmittel durch das Hilfsexpansionsventil (34) strömt, wenn der gemessene Feuchtigkeitsgehalt unter einem vorgegebenen Wert liegt, und ferner das Hauptexpansionsventil (21) schließt, damit das Kühlmittel, durch das Hilfsexpansionsventil (34) strömt, wenn der gemessene Feuchtigkeitsgehalt einen vorgegebenen Wert übersteigt.

3. Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelförderleitung eine Wärmeaustauschschlange (14) enthält,- welche zwischen'dem einen Wärmeaustauscher und dem Expansionsventil (21, 34) liegt, sowie daß das Hauptexpänsionsventil-(21) als Unterkühlungsventil arbeitet, uäches nach Maßgabe der Regelvorrichtung das.Kühlmittel dem anderen Wärmeaustauscher in solcher Menge zuführt, in der das Kühlmittel in dem einen Wärmeaustauscher kondensiert wird.

4. Klimaanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung ein Steuerventil (23) enthält, welches mit dem Haupt expansionsventil (21) in Reihe und parallel zu dertiHilf s-

, expansionsventil (34) geschaltet ist, und daß eine Befestigungsvorrichtung (5) vorgesehen ist, die das Steuerventil (23) nach Maßgabe des, Feuchtigk.eitsfühlers (H) dann schließt, wenn der gemessene Feuchtigkeitsgehalt- einen vorgegebenen Wert über-.steigt.

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5. Klimaanlage nach. Anspruch. 2 oder 3, dadurch, -gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung eine Betätigungsvorrichtung (44) für das Hauptexpansionsventil (21), einen Temperaturfühler (46),
der nach, einem vorgegebenen Temperaturanstieg mittels der
Betätigungsvorrichtung das Hauptexpansionsventil (21) schließt, und eine normalerweise aberregte Heizvorrichtung (EH) aufweist, die im erregten Zustand den Temperaturanstieg des Temperaturfühlers bewirkt, wobei die Heizvorrichtung durch den Feuchtigkeitsfühler (H) eingeschaltet wird, wenn der Feuchtigkeitsgrad den vorgegebenen Wert übersteigt.

6. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung eine Betätigungsvorrichtung (36) für das Hilfsexpansionsventil (34) aufweist, die in Abhängigkeit von dem Kühlmitteldruck am Ausgang des anderen Wärmeaustauschers (14) das Hilf^expansionsventil (34) bei einem vorgegebenen Absinken des Kühlmitteldrucks öffnet.

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