DE2603968A1

DE2603968A1 - Verfahren und einrichtung zur leistungsregelung in kompressor-, kaelte- und klimaanlagen

Info

Publication number: DE2603968A1
Application number: DE2603968A
Authority: DE
Inventors: Dietrich Nestler
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1976-02-03
Filing date: 1976-02-03
Publication date: 1977-08-04

Description

26Q3968

MANNHEIM BROWtTBOVERI

BBC

Mp.-Nr. 505/76 Mannheim, den 30. Januar 1976

ZFE/P 1, Gö/Hz

Verfahren und Einrichtung zur Leistungsregelung in Kompressor-, Kälte- und Klimaanlagen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Leistungsregelung von Kompressor-Kälteanlagen und insbesondere Fahrzeug-Klimaanlagen mittels eines Druck-Regelventils zwecks Konstanthaltung des Kompressor-Saugdruckes.

Bei einer bekannten Heissgas-Bypass-Leistungs-Regeleinrichtung mit Nacheinspritzung wird über eine Verbindungsleitung Heissgas von der Kompressor-Druckseite auf die Kompressor-Saugseite über ein Regelventil geleitet. Sobald der am Regelventil eingestellt^ Kompressor-Saugdruck unterschritten wird, beginnt dieses zu öffnen und läßt so viel Heissgas von der Druckseite auf die Saugseite überströmen, daß der Saugdruck nicht unter den eingestellten Wert absinkt. Um jedoch eine zu hohe Ansaugüberhitzung und damit auch eine Endüberhitzung auf der Druckseite durch diese Maßnahmen zu vermeiden, ist ein Thermo-Expansionsventil vorgesehen, das in Abhängigkeit von der Saugleitungstemperatur bzw. von der Ansaugüberhitzung flüssiges Kältemittel in die Saugleitung nacheinspritzt. Zum Druckausgleich muß hier eine Verbindungsleitung zwischen Bypassventil, Nacheinspritzventil und der Saugleitung vorgesehen sein. Diese Regeleinrichtung ist sehr aufwendig und kann zu Funktionsstörungen der Anlage führen. Wenn nämlich das Nacheinspritzventil nicht sehr genau eingestellt ist, kann bei zu geringer Nacheinspritzung die Überhitzung im Kompressor entweder zu hoch werden, oder es

709831/0567

505/76

kann bei zu starker Kacheinspritzung die eingespritzte Flüssigkeit nicht mehr vollständig verdampfen, demzufolge der Kompressor "nass" läuft; in beiden Fällen wird der Kompressor Schaden nehmen.

Bei einer anderen bekannten Bypass-Regeleinrichtung wird das vom Bypass-Regelventil kommende Heissgas am Verdampfer-Eintritt zwischen "Verteiler und Expansions-Ventil zugeführt. Diese künstlich erzeugte thermische Belastung des Verdampfers veranlaßt das thermostatische Expansionsventil auf die Erhöhung der Überhitzung durch vermehrtes Einspritzen zu reagieren. Ein Nacheinspritzen erübrigt sich zwar dadurch, jedoch ist auch diese Einrichtung sehr aufwendig, da vom Kompressor-Verflüssiger-Teil (Hochdruckstufe) zum Verdampferteil (Niederdruckstufe) eine zusätzliche Leitung parallel zur Saug- und Flüssigkeitsleitung vorgesehen sein muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ^! eine Einrichtung der eingangs bezeichneten Gattung mit einfachen Mitteln zu schaffen, mit Hilfe v/elcher gleichwohl eine zuverlässige Leistungsregelung bei störungslosem Betrieb der Anlage möglich ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß dem Verflüssiger fast kalter Kältemitteldampf entnommen und über das Regelventil -unmittelbar in die Ansaugleitung des Kompressors eingeführt wird, wobei der Anlage Kältemitteldampf entnommen und über das Regelventil unmittelbar in die Ansaugleitung des Kompressors eingeführt wird, wobei der Kältemitteldampf an einer Stelle der Anlage entnommen wird, wo dieser bereits fast vollständig abgekühlt ist, so daß eine Überhitzung im Korn-.' pressor nicht eintreten kann.

709831/0567

505/76

In dieser mit wenigen und einfachsten Kitteln geschaffenen
Regelungseinrichtung ist der Gedanke verwirklicht, den Kältemi tteldampf an einer Stelle der Anlage zu entnehmen, an welcher
dieser bereits weitgehend abgekühlt ist und dann diesen abge- ■

kühlten Bosrof direkt in die Saugleitung vor dem Kompressor \

, einzuführen. Der nachteilige große Bauaufwand und die damit |

i verbundene Störanfälligkeit der bekannten Einrichtungen ist ' |

bei der erfindungsgemäßen Einrichtung somit in überraschend ' ?

einfacher Weise überwunden. Der Kältemitteldampf wird bei \

Bedarf, d.h. nach Unterschreiten des am Regelventil eingestellt '

. ten Satigdrückes und des damit zwangsläufig geöffneten Regel- ;

ventils über das Regelventil direkt in die Kornpressor-Ansaug- ' >

; leitung geleitet;- die Gefahr, daß dadurch überhöhte, unzulässige -

i Verdichtungs-Endtempere.turen auftreten, kann nicht auftreten, f da nämlich der entnommene Kältemitteldampf im bereits weit- -

gehend abgekühlten Zustand dem Verflüssiger entnommen wurde. *

i !

^; In einer einfachen, vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungs-

^! gegenstandes kann vorgesehen sein, daß der Kältemitteldampf ;
einem Sammelrohr des Verflüssigers durch eine Anzapfleitung

i entnommen wird und daß in das Sammelrohr ein Prallblech ein- | gebaut ist, an dem die im Kältemitteldampf noch vorhandenen \ Flüssigkeitsteile noch vor Eintritt des Dampfes in die Anzapf- ;

; leitung abgeschieden werden. »

Damit wird verhindert, daß flüssige Kältemittelteilchen mit dem ! Dampf mitgerissen werden und in den Kompressor gelangen können. 1 Die abgeschiedene Flüssigkeit kann am Prallblech nach unten \ ablaufen und wird im Verflüssiger weitergeführt. Sollte sich j aber in der Anzapfleitung trotzdem noch ein Flüssigkeitsanteil '^: befinden, so wird dieser sofort nach dem Regelventil verdampfen,
da letzteres in diesem Fall als Expansionsventil zwischen Druck-
und Saugseite der Anlage wirken würde.

- 4

709831/0567

505/76

Nachfolgend ist- ein Ausführungsbeispi el des Erfindungsgegcnstandes anhand der beiliegende!.!. Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 .das Schaltschema der Anlage,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie I - I in Fig. 1.

Das in der Zeichnung gezeigte Schaltbild einer Kompressions-, Kälte- "bzw. Klimaanlage weist einen Kompressor 1 auf, der den bei tiefer Temperatur und tiefem Druck aus dem. Verdampfer 16 durch die Leitung 17 angesaugten Kältemitteldainpf auf einen höheren Druck bringt und ihn durch die Druckleitung 2 in sin erstes Verteilerrohr 3 des Verflüssigers 4 fördert. Von hier gelangt der Kältemitteldampf über die Verflüssigerrohre 5 in ein zweites Sammelrohr 6. Der Kältemitteld'ampf ist nach seinem ersten Durchgang durch die Verflussigerrohre 5 teilweise verflüssigt, wenn er in das zweite Sansmelrohr 6 gelangt. Im Sammelrohr 6 ist eine Anzapfleitung 7 angeschlossen, die über ein Regelventil 8 direkt mit der Ansaugleitung 17 verbunden ist. Das zweite Sammelrohr 6 ist über weitere Verflüssigerrohre 9 mit einem Entnahmerohr 10 verbunden. Von hier gelangt das jetzi nach seinem zweiten Durchgang vollständig verflüssigte Kältemittel über einen Kältemittelflüssigkeitssammler 11, ein Hagnei ventil 12, ein mit einem Temperaturfühler 14 versehenes Thermo-Expansionsventil 13 und einem Verteiler 15 wieder in den Verdampfer 16. Das Sammelrohr 6 ist mit einem Prallblech 20 ver-

j sehen, das zur Abscheidung der Flüssigkeitsanteile im angezapften Kältemitteldampf dient.

Sobald der am Regelventil 8 eingestellte Saugdruck unterschrit

ten wird, beginnt dieses zu öffnen und läßt so viel Käitemitteldampf aus dem Sammelrohr 6 in die Saugleitung 17 überströme daß der Saugdruck nicht unter den eingestellten Wert absinkt.

709831/0567

e e r s e i t e

Claims

505/76

Patentansprüche :

MJ Verfahren zur Leistungsregelung von Kompressor-Kälteanlagen

mit Verflüssiger, insbesondere Fahrzeug-Klimaanlagen mittels j eines Druckregelventils zwecks Konstanthaltung des Kompres- ! sor-Saugdruckes, dadurch gekennzeichnet j daß der Anlage Kältemitteldampf entnommen und über das Regel- ; ventil (8) unmittelbar in die Ansaugleitung (17) des Kornpressors (1) eingeführt wird, wobei der Kältemitteldampf an ; einer Stelle der Anlage entnommen wird, wo dieser bereits j fast vollständig abgekühlt ist, so daß eine Überhitzung im ; Kompressor nicht eintreten kann.

! 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ! Kältemitteldampf dem Verflüssiger (4) entnommen wird.

! 3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemitteldampf einem Sammelrohr (6) des Verflüssigers (4) entnommen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemitteldampf an einem im Sammelrohr (6) angeordneten Prallblech (20) vorbeigeführt wird, an dem sich die im Dampf enthaltenen Flüssigkeitsteilchen niederschlagen.

5· Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, j dadurch gekennzeichnet, daß im Verflüssiger (4) ein Sarcmelrohr (6) vorgesehen ist, das einerseits mit den Verflüssiger rohren (5> 9) und andererseits mit einer Anzapfleitung (7) in Verbindung steht und daß die letztere ihrerseits über da& Regelventil (8) mit der Ansaugleitung (17) des Kompressors (1) verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelrohr (6) ein Prallblech (20) angeordnet ist, das zur Abscheidung der im angezapften Kältemitteldampf noch enthaltenen Flüssigkeitsteilchen dient.

709831/0567