DE2719899A1

DE2719899A1 - Eisbildungs-steuersystem fuer waermepumpe

Info

Publication number: DE2719899A1
Application number: DE19772719899
Authority: DE
Inventors: William Jones Mccarty
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1976-05-06
Filing date: 1977-05-04
Publication date: 1977-11-24
Also published as: CA1046783A; JPS52151958A; US4024722A

Description

Dr. rer. nah Horst Schüler PATENTANWALT

6000 Frankfurt/Main 1 3. Mai 1977 Kai*erstra»$e 41 WK/ — /Rg

Telefon (0611) 235OST 19899 Telex: 04-16759 mopot d

Postscheck-Konto: 282420-602 Frankfurt/M.

Bankkonto: 225/0389

Deutsche Bank AG. Frankfurt/M.

4203-9D-RA-1212O

GKNIiUAL ELECTRIC COMPANY

1 River Road SCHENECTADY, N.Y./U.S.A.

Eisbildungs-Steuersystem für Wärmepumpe

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In sich abgeschlossene Kljmaanlagen des Umkehrtyps sind zur Befestigung in der Aussenwand eines abgeschlossenen Raums geeignet und werden dazu benutzt, während des Winters die Luft im Raum zu erhitzen und während des Sommers die Luft im Raum abzukühlen. Sie umfassen ein Gehäuse, das in einen Innenraumabschnitt und einen Aussenraum-Abschnitt unterteilt ist. In dem Innenraum-Abschnitt ist ein Innenraum-Wärmeaustauscher angeordnet und in dem Aussenraumabschnitt befindet sich ein Aussenraum-Wärmeaustauscher und üblicherweise ein Kompressor oder Verdichter. Der Kompressor ist umkehrbar mit den Wärmeaustauschern verbunden, so dass der Innenrauin-Wärmaustauscher als Verdunster arbeitet, wenn das Gerät im Kühl Zyklus arbeitet, und der Aussenraum-Wärmeaustauscher als Verdunster beim Heizungszyklus dient. Es sind geeignete unabhängige Ventilator-Hinrichtungen vorgesehen zur Zirkulation der Innenraumluft über den Innenraum-Wärmeaustauscher und der Aussenraumluft über den Aussenraum-Wärmeaustauscher, während des Betriebs des Systems mit Heizzyklus oder Kühlzyklus.

Unter bestimmten Betriebsverhältnissen kann der als Verdunster arbeitende Aussenraum-Wärmeaustauscher bei so niedrigen Temperaturen arbeiten, dass sich ein Überzug oder eine Schicht von Reif oder Eis auf ihm bildet. Da eine solche Eisschicht als Hinderniss für den Wärmeübergang zwischen dem Verdunster und der über den Verdunster zirkulierenden Luft wirkt, wird hierdurch die Leistungsfähigkeit des Gerätes merklich verringert. Ausserdem kann der Verdunster völlig mit einer Reif- oder Eisschicht angefüllt werden, wenn nicht Vorkehrungen zur Unterbrechung dieser Ansammlung von Reif oder Eis vorgesehen werden, und dies kann schliesslich zu einer Beschädigung des Motors oder anderer Teile des Gerätes führen.

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Demgcmäss wird durch die vorliegende Erfindung eine in sich abgeschlossene Wärmepumpe einschliesslich einer Steuerschaltung mit einem Paar von Thermostaten geschaffen, welche Messfühlerelemente für die Umgebungstemperaturen und die Oberflächentemperaturen an ausgewählten Bauteilen umfassen und hierdurch wird der Betrieb der Wärmepumpe solange aufrecht erhalten, wie die von dem Thermostaten erfasste Temperatur oberhalb eines vorgewählten Reif- oder Eisbildungswertes liegt, und wird unterbrochen durch die kälteste, vorgewählte und von den Messfühlerelementen erfasste Temperatur.

In der U.S.-Patentschrift 3.159.981 wird eine in sich abgeschlossene Klimaanlage mit einem umkehrbaren Gefrier- oder Kühlsystem und einer Steuerschaltung beschrieben, welche ausgelegt ist zur Unterbrechung des Betriebes des Kühlsystems immer dann, wenn der Aussenraum oder Innenraum-Wärmeaustauscher eine Gefricrtemperatur erreicht, und dem abgeschlossenen Raum ililfswärme jedes Mal dann zuführt, wenn der Betrieb dos Kühlsystems während eines Heizzyklus auf diese Weise unterbrochen wird. Der Eisbildungssteuerschalter enthält einen mit Dampf gefüllten Faltenbalg und eine Kapillarrohre als Messfühlerelement, welche an den Faltenbalg angeschlossen ist. Das Rohr ist so angeordnet, dass ein erster Teil in Kontakt mit einem der Wärmeaustauscher und ein zweiter Teil in Kontakt mit dem anderen Wärmeaustauscher ist, und hierdurch wird der durch den Faltenbalg betätigte Schalter den Kompressor immer dann anhalten, wenn einer der Wärmeaustauscher eine Eisbildungstemperatur erreicht.

In einem anderen bekannten Versuch zur Lösung der Reifoder Eisbildung des im Heizungszyklus als Verdunster oder Verdampfer arbeitenden Aussenraums-Wärmeaustauscher wird

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in der U.S.-Patentschrift 3.466.888 beschrieben. Die Steuerschaltung enthält einen ersten Thermistor in Wärmeaustauschkontakt mit der äusseren Kühlschlange und einen zweiten Thermistor, welcher der Temperatur der Aussenluft ausgesetzt ist. Die beiden Thermistoren sind in Reihe geschaltet. Wenn sich Rauhreif oder Eis auf der Oberfläche des Aussenraum-Wärmeaustauschers bildet, dann verringert sich die Temperatur des Kühlmittels in demselben und die Spannung an dem Verbindungspunkt oder Obergangsbereich des Thermistors ändert sich und dieser wirkt als Steuerschaltung, welche den Ventilator für die Aussenraum-Kühlschlange anhält und den Küli lmi ttelst rom so umkehrt, dass die Aussenraunisch lange als Kondensator-Schlange zum Schmelzen des Reifs oder des Eises dient.

In der U.S.-Patentschrift 3.3·18.6ο7 wird ein Thermostat mit einem aufgeteilten oder Doppelkolben beschrieben, in dem ein Mess füh lere lernent in dem Strömungsweg der zurückgeführten Luft und das andere Mess füh ler lenient in der Aussenraum oder Umgebungsluft angebracht ist. Die Messfühle relemente besitzen eine bestimmte relative Grosse zueinander und beide Elemente übertragen eine Bewegung auf ein einziges Leistungselernent entsprechend den Änderungen in der Temperatur der Luft, welche die Elemente beeinflusst.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein in sich abgeschlossenes Klimagerät zur Erwärmung und Abkühlung eines umschlossenen Raums. Das Kühlsystem enthält einen äusseren oder Aussen raum-Wärmeaus tauscher, e inen Innenraum-Wärmeaus tauscher, einen Kompressor, ein Ventil zur selektiven Verbindung des Kompressors mit den Wärmeaustauschern, wodurch der Aussen-Wärmeaustauscher während des Betriebs des Gerätes

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im lleizzyklus als Verdunster arbeitet und der Innen-Wärmeaustauscher während des Betriebs des Gerätes im Kühlzyklus als Verdunster arbeitet. Weiterhin sind noch Ventilatoren zur Luftzirkulation vorgesehen, einschliesslich eines Ventilators zur Bewegung der Luft des abgeschlossenen Raums durch den Innenraum-Wärmeaustauscher und eines Ventilators zur Bewegung der Aussenumgebungsluft durch den Aussenraum-Wärmeaustauscher. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Steuerung für den Heizzyklus des Klimagerätes zur Verhinderung einer übe massigen Bildung von Rauhreif oder Eis auf dem Aussenraum-Wärmeaustauscher durch selektive Steuerung des Betriebs des Kühlsystems.

Das Steuer- oder Regelsystem enthält einen ersten Thermostaten mit einem mit Dampf gefüllten Faltenbalg und ein Messfühlerelement in Form eines Kapillarrohrs, welches mit dem Faltenbalg verbunden ist. Ein Teil des Elementes ist der Oberflächentemperatur des Aussenraum-Wärmeaustauschers ausgesetzt und ein anderer Teil des Elenu tes ist der Aussenraum-Umgebungsluft ausgesetzt. Ein Schalter ist durch den Faltenbalg betätigbar und bewirkt eine Abschaltung des Kompressors, wenn eines der Teilmessfühlerclemente eine vorgewählte Reif- oder Eisbildungstemperatur erfasst, und ist weiterhin geeignet zur Zuschaltung eines Heizelementes, welches in dem Luft-Strömungsweg zum Innenraum-Wärmeaustauscher angeordnet ist.

Ein zweiter !'hemostat ähnlich dem ersten Thermostat besitzt ein Messfühlerelement, das teilweise der Saugleitungstemperatur benachbart zum Kompressor ausgesetzt ist. Ein weiterer Teil des Messfühierlementes ist der Aussenraum-Umge-I)UHgS luft ausgesetzt. Ein Schalter ist betätigbar, wenn eines der Elemente eine vorgewählte Reif- oder Eisbildungs-

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temperatur erfasst,und bewirkt eine Steuerung des Betriebs des Aussenraum-Ventilators durch den ersten Thermostat, wenn der Schalter des ersten Thermostaten eine Stellung zur Abschaltung des Kompressors besitzt, sowie die Steuerung des Betriebs des Ventilators unabhängig vom ersten Thermostaten, wenn sich die Umgebungsluft und die Saugleitung oberhalb einer vorgewählten Reifbildungstemperatur befinden.

Die Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines in sich abgeschlossenen Klimagerätes mit Wärmepumpe als Ausführungsform der Erfindung, und

die Figur 2 ist ein vereinfachtes schematisches Schaltbild der elektrischen Steuer- oder Regelschaltung zur Steuerung des Gerätes als Ausführungsform der Erfindung.

Die Figur 1 zeigt schematisch ein Klimagerät- Kühlsystem des Umkehrtyps oder des Typs mit Wärmepumpe, welches mit Hilfe einer Trennwand 1o in einen Aussenraumabschnitt 11 und einen Innenraumabschnitt 12 unterteilt ist. Das Kühlsystem umfasst einen Kompressor 14 und einen Aussenraum-Wärmeaustauscher 16 in dem Aussenraum-Abschnitt 11 und einen Innenraum-Wärmeaustauscher 18 in dem Innenraumabschnitt 12. Der Aussenraum-Wärmeaustauscher 16 und der Innenraum-Wärmeaustauscher 18 sind mit Hilfe von geeigneten Strömungsdrosseleinrichtungen, beispielsweise einem Kapillarrohr 19 miteinander verbunden. Der Verdichter ist mit den Wärmeaustauschern über ein Umkehrventil 2o verbunden, welches durch eine Magnetspule 21 betätigt wird, so dass der Innen-Wärmeaustauscher 18 mit dem Verdichter entweder als Verdunster oder als Kondensatorelement eines Kühlsystems verbunden werden kann. Im Innenraumabschnitt ist ein äurch den Motor 24 angetriebener Ventilator 22 vorgesehen zur

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Zirkulation der Luft über oder durch den Innen-Wärmeaustausclier 18. In dem Aussenraumabschni tt ist ein durch Motor angetriebener Ventilator 26 vorgesehen zur Zirkulation der Aussenluft über den Aussen-Wärmcaustauscher 16. Eine Hilfsheizung in Form einer elektrischen Widerstandsheizung 3o ist vorzugsweise in dem Innenabschnitt in dem Strömungsweg der durch denInnen-Wärmeaustauscher 18 fliessenden Luft vorgesehen, um unter bestimmten Betriebsverhältnissen dem Luftstrom Wärme zuzuführen.

In dem Gerät an irgendeinem Punkt im Luftstrom stromaufwärts vom Wärmeaustauscher 18 ist ein Thermostat 32 angeordnet, welcher den Betriebs des Gerätes im Heizzyklus oder im Kühlzyklus steuert. Dieser Thermostat 32 besteht aus einem an sich bekannten Typ und enthält Messfühlereinrichtungen 33, welche auf die Temperatur der Innenluft zur Betätigung eines Schalters in der Steuerschaltung ansprechen, wie dies noch nachstehend näher erläutert wird. In der abgebildeten Ausführungsform der Erfindung ist diese temperaturempfindliche Hinrichtung 33 in dem aus dem abgeschlossenen Raum heraus strömenden Luftstrom zum Innenraumabschnitt angeordnet. Das Gerät ist auch noch mit einem Haupt- oder Wählschalter 34 (siehe Figur 2) ausgestattet, durch welchen die elektrische Netzspannung von den Netzleitungen 36-37 an das Gerät angeschlossen wird und durcli welchen der Benutzer des Gerätes den Betriebs des Gerätes im Heizzyklus oder im Kühizyklus auswählen kann.

Gemäss der vorliegenden Erfindung enthält das Gerät auch ein

aar von Schaltern oder Thermostaten 38 und 4o zur Steuerung der Eisbildung, welche zweckmässigerwcise auf dem Aussenabschnitt 11 befestigt sein können und durch einen mit Dampf gefüllten Faltenbalg 42 bezw. 44 betätigt werden

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und noch Kapillarrohr-Messfühlerelemente 46, 48 enthalten, welche mit den Faltenbälgen 42 bzw. 44 verbunden sind.

Das Messfühlerelement 46 des Schalters 38 ist so eingerichtet, dass es den Betrieb des Kühlsystems in der Betriebsart als Wärmepumpe aufrecht erhält, wenn die Umgebungstemperatur und die Oberflächentemperatur des Wärmeaustauschers beiJe oberhalb eines Temperaturbereichs mit Reif- oder Eisbildung liegen, und ist weiterhin zur Unterbrechung des Betriebs des Kompressors 14 eingerichtet, wenn entweder die Temperatur des Wärmeaustauschers 16 oder die Aussenumgebungstemperatur einen Zustand mit üburmässiger His- oder Reifbildung erzeugen während des Betriebs des derates im HeLzzyklus. Zu diesem Zweck ist das Kapillarrohr-Messfühlerelement K) so angeordnet, dass es einen ersten Teil 49 enthält, welcher kontinuierlich die Temperatur des Aussen-Wärmeaustauschers 16 erfasst,und weiterhin einen zweiten Teil 5o, welcher kontinuierlich die Aussen- oder Umgebungstemperatur erfasst.

Das Messfühlerelement 48 des Schalters 4o ist so eingerichtet, dass es den Betrieb des Aussenventilatormotors 28 aufrecht erhält, wenn die Temperatur der Saugleitung 51 benachbart zum Kompressor 14 und die Aussentemperatur beide oberhalb des Temperaturbereichs mit Rauhreit oder Eisbildung liegen. Das Element ist weiterhin eingerichtet zur Unterbrechung des Betriebs des Ventilators 28, wenn entweder die Saugleitung 5 1 oder die Umgebungstemperatur einen Zustand mit Eisbildung erzeugen, während sich das Gerät im lleizzyklus befindet und die Steuerung 38 den Betrieb des Kompressors 14 unterbrochen hat. Zu diesem Zweck ist das Kapi 1 larrohr-Mess füh lere lenient 48 so eingerichtet, dass es einen ersten Teil 52 enthält, welcher

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kontinuierlich die Aussen- oder Umgebungstemperatur erfasst, und einen zweiten Teil 54, welcher kontinuierlich die Temperatur der Saugleitung 51 benachbart zum Kompressor 14 erfasst .

Bekanntlich besitzt ein mit Dampf gefüllter Thermostat des Typs mit Kapillarrohr und Faltenbalg die Eigenschaft der Steuerung vom kältesten Punkt des Systems mit Faltenbalg und Kapillarrohr in Folge der Tatsache, dass eine Grenzschicht zwischen Dampf und Flüssigkeit am kältesten Punkt gebildet wird und diese Grenzschicht den Dampfdruck des Systems mit Kapillarrohr und Faltenbalg bestimmt. Daher wird tier Betrieb des Eis-Steuerschalters 38 durch denjenigen Messfühlerteil 49, 5o gesteuert, welcher kälter ist, und der Betriebs des Ii iss teuerschal ters 4o wird durch denjenigen seiner Messfühlerteile 52, 54 gesteuert, welcher kalter ist. Obwohl in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit Dampf gefüllte Thermostatsteuerungen des Typs mit Kapillarrohr und Faltenbalg erfolgreich verwendet wurden, können selbstverständlich auch andere Steuerteile und Bauelemente verwendet werden, welche eine Steuerung durch den kältesten gemessenen Punkt ergeben.

Ii in besseres Verständnis der Steuerschaltung und der Art und Weise der Steuerung der Eisbildung ergibt sich aus dem Schaltplan nach Figur 2. Wie bereits erwähnt, gestattet der Haupt- oder Wahlschalter 34 den Anschluss des Klimagerätes an das Netz und dient zur Wahl der Betriebsart im Heizzyklus oder Kühlzyklus. Der Schalter 34 enthält Scha 1 tereinrichtungen 55, welche zwischen einem Kühlkontakt 56 und einem Heizkontakt 57 bewegbar sind und durch welche der Betrieb des Gerätes entweder im Kühlzyklus oder im Heizzyklus gewählt werden kann.

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Wenn sich im Betrieb der Wahlschalter 34 in der Heizstellung befindet, dann wird ein Schaltkreis von der Leitung 36 über die Magnetspule 21 zur Betätigung des Umkehrventils 2o geschlossen und dadurch befindet sich das Kühlsystem im Wärmepumpenbetrieb. Der Kühlkontakt 56 und der Heizkontakt des Wahlschalters 34 sind mit den Kühl- und Heizkontakten 58, 59 des Thermostaten 32 verbunden. Daher ist die Schalteinrichtung des Thermostaten 32 so angeordnet, dass sie elektrische Leistung der übrigen Steuerschaltung über den Kontakt 58 in der Betriebsart Kühlung und über den Kontakt 59 in der Betriebsart Heizen zuführt.

Der Strom aus der Netzleitung 36 läuft durch den Schalter zum Schalter 62 der Fiissteuerung 38, welcher zwischen einem oberen Temperaturkontakt 64 und einem unteren Temperaturkontakt 65 beweglich ist. Es ist zu beachten, dass der Innenraum-Ventilator 24 während des Betriebs des (Jerätes entweder im Heizbetrieb oder im Kühlbetrieb unter der Steuerung durch den Thermostaten 32 kontinuierlich läuft. Der Schalter 66 der Hissteuerung 4o steuert den Betrieb des Aussenraumventi1atormotors 28 und ist eingerichtet zur Bewegung zwischen einem Kontakt 68 für die obere Temperatur und einem Kontakt 69 für die untere Temperatur. Daher wird die elektrische Leistung dem Kontakt 68 vom Thermostaten 32 über die Leitung 7o zugeführt und der Kontakt 69 erhält die Leistung vom Kontakt 64 der Steuerung 38 über die Leitung

Wenn im Betrieb die vom Teil 5o erfasste Uingebungs- oder Aussentemperatur und die vom Teil 59 des Kapillarrohrs 46 erfasste Oberflächentemperatur des Wärmeaustauschers 16 beide oberhalb eines vorgewählten oberen oder Temperaturwertes mit Eisbildung liegen, dann wird ein Schaltkreis über die Steuerung 38, den Schalter 62, den Kontakt 64, die

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Leitung 72, 73 und den Kompressor 14 geschlossen durch Schaltung des Kühl systems im Wärmepumpenbetrieb. Wenn die vom Teil S2 erfasste IJmgebungs- oder Aussentemperatur und die vom Teil 54 des Kapi llarrolirs 48 erfasste Temperatur der Saugleitung 51 benachbart zum Kompressor 14 beide oberhalb einer vorgewählten oberen oder Fisbildungstemperatur liegen, dann wird eine Schaltung geschlossen von der Leitung 7o, Kontakt 08, Schalter (>6, Ventilatordrehzahlwühler 75 zur Zuschaltung des Ausscnventilator-Motors 28. Obwohl die vorliegende Ausführungs form der Steuerschaltung einen Ventilatordrehzahlwähler 75 enthält, welcher die Drehzahl des Ventilators zwischen einem hohen und niedrigen Wert verändern kann in Abhängigkeit von der Temperatur an der Kompressorauslassleitung, ist das i^: i ssteuersystem gemäss der Erfindung nicht abhängig von einer solchen Änderung der Drehzahl des Aussenventilators und daher wird ein Wählschalter für die Vcntilatordrehzahl nur wahlweise verwendet.

Wenn entweder der Teil 49 oder Teil So des Kapillarrohrs eine vorbestimmte Eisbildungstemperatur erfasst, dann wird der l^;altenbalg 42 eine Bewegung des Schalters 63 vom Kontakt b4 auf den Kontakt 65 veranlassen. Die Schaltung zum Kompressor 14 wird dadurch unterbrochen und die Kühlschaltung wird damit abgeschaltet zur Verhinderung der Eis- oder Rauhreifbildung auf dem Wärmeaustauscher 16. Gleichzeitig wird dabei der Schaltkreis über die Heizung geschlossen, um den vom Thermostat 32 gewählten Wärmewert aufrecht zu erhalten. Wenn während des Zeitraums, in welchem die Steuerung 38 durch eine Eisbildungstemperatur zur Abschaltung des Kompressors 14 betätigt ist, entweder der Teil 52 oder Teil 54 der Kapillare 48 eine niedrige Eisbildungstemperatur erfasst, dann wird der Ealtenbalg 44

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eine Umschaltung der Schal terei nri chtimg 6(> des Schalters unter Bewegung vom Kontakt 68 auf den Kontakt 69 bewirken, so dass der Aussenventila tor abgeschaltet wird.

lis ist zn beachten, dass normalerweise die Oberflächentemperatur des Wärmeaustauschers I <> und der Saugleitung benachbart zum Kompressor 14 kälter ist als die Umgebungstemperatur, wenn die liinheit im Wärmepumpebetrieb arbeitet. Datier weiden die Teile 49 und 54 die Ii i sb i 1 düngst empe ratur erfassen und den Steuerpunkt darstellen. Bezüglich des Betriebs des Aussenventilatormotο rs 28 ist festzustellen, dass der Teil 54 durch lirfassen der kälteren Temperatur der Saugleitung eine Abschaltung des Ventilatormotors 28 durch die Schaltereinrichtung 6ο bewirkt hat. In dieser Situation wird die relativ warme Betriebstemperatur des Verdichters 14 auf die Saugleitung 51 übertragen, so dass die vom leil 54 erfasste Temperatur sehr schnell oberhalb des Ii i sb i I dungswertes liegt und bewirkt, dass die Scha I-tereinriihtung 66 auf den Kontakt 68 umschaltet und erneut den Motor 28 einschaltet zur lirhöhung der Temperatur des Wärmeaustauschers 16 relativ zur Umgebung und zur Beseitigung jeglicher Rauhreif oder Iiisbildung, welche auf der Oberfläche des Wärmeaustauschers 16 entstanden ist. Dieses Anwärmen der Saugleitung 51 kann noch unterstützt werden, wenn eine Sumpfheizeinrichtung 76 verwendet wird. lis ist zu beachten, dass die Heizeinrichtung 76 bei abgeschaltetem Kompressor 14 zusammen mit der Heizeinrichtung eingeschaltet ist. Der Betrieb des Aussenventilators 26 zu diesem Zeitpunkt ist günstig durch Anheben der Oberflächenteinpe ratur des Wärmeaustauschers, so dass sich die Oberflächentemperatur des Wärmeaustauschers 16 erneut über der vorgewählten Iiisbi 1 dungs tempera tür befindet und bewirkt, dass die Schaltereinrichtung 62 auf den Kontakt 64 schal-

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tet, so dass der Kompressor 14 eingeschaltet wird und das Kühlsystem Lm Wärmepumpenbetrieb arbeitet zur Aufrechterhaltung des vom Thermos taten 32 eingestellten Temperaturvfertes. Der Betrieb der Steuerschaltung gemäss der vorbeschriebenen Aus führung s form der Erfindung wird durch die oberen und unteren Temperaturen gesteuert, welche von den Kapillarrohren 46 und 48 erfasst werden. Hs ist jedoch zu beachten, dass die genauen gewählten Temperaturen von mehreren Faktoren abhängen können, einschliesslich der geographischen Lage des Gerätes und der genauen Lage der Teile 49 und 54 relativ zu den Bauteilen der Kühleinrichtung. Das I! isbi ldungs-Steuersystem gemäss der vorliegenden Erfindung wurde erfolgreich betrieben bei einem Temperaturbereich der Steuerung 38 zwischen einem oberen Wert von 2° C und einem unteren Wert von -12 C mit einer Temperaturänderung von 14° C und der Temperaturbereich der Steuerung 4o zwischen einem oberen Wert von 2 C und einem unteren Wert von -7 C mit einer Temperaturänderung von 8 C lag.

Zusammengefasst kann festgestellt werden, dass die Schaltereinrichtung 62 einen Schaltkreis über den Kontakt 64 schliesst, wenn sowohl die Oberflächentemperatur des Wärmeaustauschers 16 als auch die Temperatur der Umgebungsluft oberhalb etwa 2° C liegen und zum Kontakt 65 zur Abschaltung des Kompressors umschalten wird, wenn eine der beiden Temperaturen auf -12° C absinkt. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Oberflächentemperatur des Wärmeaustauschers 16 niedriger sein wird als die Umgebungstemperatur. Durch die Schaltereinrichtung 66 wird ein Schaltkreis zum Ventilatormotor 28 über den Kontakt 68 geschlossen, wenn sowohl die Oberflächentemperatur der Saugleitung 51 als auch die Umgebungstemperatur oberhalb 2° C liegen und der Schalter 66 wird auf den Kontakt 69 umschalten, wenn

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eine der beiden Temperaturen auf -4 C absinkt zur Abschaltung des Ventilatormotors, jedoch nur dann, wenn die Steuerung 38 eine Eisbildungstemperatur von -12 C erfasst hat. Wenn die Steuerung 38 keine Iiisbi ldungstemperatur erfasst hat, dann wird der Ventilatormotor über die Leitung 72
weiter in Betrieb gehalten.

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Leerseite

Claims

Pat e nt jus ρ rfichej_

I.) In einem Klimagerät zur Erwärmung und Abkühlung eines umschlossenen Raums mit einem Aussenraum-Wärmeaustauscher und Innenraum-Wä nncaus tausclie r, einem Kompressor, einer V. i nri cli t ung zur selektiven Verbindung Jos Kompressors mit diesen Wärmeaustauschern zur Kenntzung des Aussen-Wärmeaustauschers als Verdunster während des Betriebs des (!erätes im Heizzyklus und des Innen-Wärmeaustauschers als Verdunster während des Betriebs des Gerätes im Kuh 1zyk1 us, Ventilatoreinrichtungen zur Bewegung der Luft in dem umschlossenen Raum durch den Innen-Wärmeaustauscher, Ventilatoreinrichtungen zur Bewegung der Ausscnraum-Iliiigebungs luf r durch den Aussen-Wä tmeaustauscher, sowie einem Steuersystem für das Klimagerät im Heizzyklus, dadurch gekennzeichnet, dass es um f a sst:

eine erste Steuerung mit einem Messfühlerelement, bei dem ein Teil f19) der Oberflächentemperatur des Aussen-Wä rneaustausche rs (16) und ein zweiter Teil (5o) der Aus^enumgebungstemeperatur ausgesetzt ist, Vorrichtungen (38) mit Steuerung durch diese Teile Γ49, 5o) zur Aufrechterhaltung des Betriebs des Kompressors (14) im Heizzyklus, wenn sowohl die Umgebungstemperatur als auch die Temperatur der Oberfläche des Wärmeaustauschers, wie sie von genannten Teilen (40, 5o) erfasst werden, oberhalb einer vorgewählten Eisbildungstemperatur liegen, und zur Abschaltung des Kompressors (14) wenn einer dieser genannten Teile (4ü, So) eine vorgewählte Eis- oder Keifbi1 dungs temperatur erfass t,

sowie eine zweite Steuerung mit einem Messfühler-Element (48), he L dem ein Teil (54) der Temperatur der

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Saugleitung (51) benachbart zum Kompressor (14) ausgesetzt ist und ein zweiter Teil (52) der Umgebungs-Aussentemperatur ausgesetzt ist, sowie Vorrichtungen (4o) unter Steuerung durch die genannten Teile (52, 54) zur Aufrechterhaltung des Betriebs des Aussenventilators (28) unabhängig von der ersten genannten Steuerung, wenn die beiden von den genannten Teilen (52, 54) erfassten Temperaturen für die Umgebungsluft und die Oberfläche der Saugleitung (5I) oberhalb einer vorgewählten Eisbi Idungsteinperatur liegen, und zum Schliessen eines Schaltkreises zu dem Ventilator (28) über die err te genannte Steuerung, wenn einer der Teile (52, 54) der zweiten Steuerung eine vorgewählte Eisbildungstemperatur erfasst zur Abschaltung des Aussenventilators (28), wenn der Kompressor (14) abgeschaltet ist.
2.) Klimagerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es noch eine Heizeinrichtung (3o) im Weg des Luftstroms durch den Innen-Wärmaustauscher (18) enthält, welche einschaltbar ist, wenn der Schalter (38) der ersten Steuerung sich in seiner zweiten Stellung befindet .
3.) Klimagerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerung einen mit Dampf gefüllten Faltenbalg (42) und ein Kapillarrohr-Messfühlerelement (4o) enthält, das mit dem Faltenbalg verbunden ist und bei dem ein Teil (49) des Kapillarrohrs der Obeif1ächentemperatur des Aussenwärmeaustauschers (16) und ein zweiter Teil (5o) der Umgebungs-Aussentemperatur ausgesetzt sind.
4.) Klimagerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

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dass die zweite Steuerung einen dampfgefüliten Faltenbalg (44) und ein Kapillarrohr-Messfühlerelement (48) enthält, welches mit dem Faltenbalg (44) verbunden ist und bei dem ein Teil (54) des Kapillarrohrs der Oberflächentemeperatur der Saugleitung (51) benachbart zum Kompressor (14) und ein zweiter Teil des Kapillarrohrs der Aussenumgebungstemperatur ausgesetzt ist.
5.) Klimagerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es noch eine Heizeinrichtung (3o) in dem Weg des Luftstroms durch den Innenwärmeaustauscher (18) besitzt, welche einschaltbar ist, wenn sich der Schalter der ersten Steuerung in seiner zweiten Stellung befindet.
6.) Klimagerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerung einen Schalter (38) enthält, welcher durch den Faltenbalg (42) in eine erste Stellung zur Aufrechterhaltung des Betriebs des Kompressors (14) und in eine zweite Stellung zur Abschaltung des Kompressors betätigbar ist.
7.) Klimagerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuerung einen Schalter (4o) enthält, welcher durch den Faltenbalg (44) in eine erste Stellung zur Aufrechterhaltung des Betriebs des Aussenventilators (28) unabhängig von der ersten Steuerung und in eine zweite Stellung zum Betrieb des Ventilators durch die erste Steuerung betätigbar ist, wenn sich deren Schalter in seiner zweiten Stellung befindet.
8.) Verfahren zur Steuerung des Heizbetriebes einer in sich

abgeschlossenen Klimaanlage zur Beheizung und Kühlung eines umschlossenen Raums, wobei ein Aussenwärmeaustauscher und ein Innen-Wärmeaustauscher vorgesehen sindjSowie ein Kompressor, Vorrichtungen zum selektiven Anschluss des Kompressors an die Wärmeaustauscher, wodurch der Aussenwärmeaustauscher während des Betriebs des Gerätes im Heizzyklus als Verdunster arbeitet und der Innen-Wärmeaustauscher während des Betriebs des Gerätes im Kühlzyklus als Verdunster arbeitet, sowie Ventilatoren zur Bewegung der Luft in dem abgeschlossenen Raum durch den Innen-Wärmeaustauscher und Ventilatorcinrichtungen zur Bewegung der Umgebungs-Aussenluft durch den Aussen-Wärmeaustauscher, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) eine erste Steuereinrichtung, mit welcher:

1) die Oberflächentemperatur des Aussen-Wärmeaustauschers und die Umgebungstemperatur mit einer ersten Steuerung erfasst wird,

2) der Betrieb des Gerätes in dem Heizzyklus wird beibehalten, wenn sowohl die Umgebungstemperatur als auch die Temperatur der Oberfläche des genannten Wärmeaustauschers beide über einer vorgewählten Reif- oder Cisbildungstemperatur liegen,

3) der Kompressor wird abgeschaltet, wenn entweder der Wärmeaustauscher oder die Umgebungsluft auf einer vorgewählten Reif- oder Eisbildungstemperatur liegen,

b) eine zweite Steuereinrichtung, mit welcher:

1) die Saugleitungstemperatur benachbart zum Kompressor und die Umgebungs-Aussentemperatur erfasst werden,

2) der Betriebs des Aussen-Ventilators wird unabhängig von der ersten Steuerung aufrecht erhal-

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ten, wenn die Umgebungstemperatur und die Temperatur der Oberfläche der Saugleitung beide über einer vorgewählten Reif- oder Eisbildungstenperatur liegen, der Aussen-Vcntilator wird abgeschaltet, wenn entweder die Saugleitung oder die Umgebungsluft auf einer vorgewählten Reif- oder ti isbi 1 dungs temperatur sind, wenn der Kompressor abgeschaltet ist.
9.) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine im Weg des Luftstroms durch den Innen-Wärmeaus tauscher angeordnete He izvorrichtung eingeschaltet wird, wenn der Kompressor abgeschaltet ist.

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