DE3240323C2

DE3240323C2 -

Info

Publication number: DE3240323C2
Application number: DE3240323A
Authority: DE
Inventors: Edward E. Niles Mich. Us Bowman
Original assignee: American Standard Inc
Current assignee: Tyler Refrigeration Corp
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1982-10-30
Publication date: 1991-11-07
Also published as: AU551541B2; AU8922482A; JPS58133575A; US4457138A; CA1182296A; DE3240323A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kälteanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs.

Eine solche Anlage ist durch die US 31 45 543, Fig. 2, bekanntgeworden. Bei dieser ist der stromab des Kondensators liegende Sensor als Membran ausgebildet, die auf den Druck des Kältemittels in der Ausgangsleitung des Kondensators anspricht. Die Membran liegt hinter der Abzweigstelle, an der die Umgehungsleitung von der zu dem Sammelbehälter führenden Leitung abzweigt. Eine manuelle Beeinflussung des Kondensatordruckes während des Betriebes ist nicht möglich. Die von dem Ausgang des Kompressors zu dem Sammelbehälter führende Leitung durchläuft diesen in seinem unteren Bereich und damit das flüssige in dem Sammelbehälter befindliche Kältemittel, um dann in die Verbindungsleitung zwischen Kompressor und Kondensator wieder einzumünden. Ein Steuerventil liegt nicht in der in dem Sammelbehälter führenden Leitung. Weder liegt in der Ausgangsleitung des Kondensators noch in der Ausgangsleitung des Sammelbehälters ein Rückschlagventil, das den Rückfluß des Kältemittels verhindern könnte. Diese bekannte Anlage ist demgemäß nur unzureichend den lokalen Gegebenheiten anpaßbar, und ferner ist auch ihre Betriebssicherheit nur unzureichend gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Kälteanlage dahingehend zu verbessern, daß diese besser an lokale Gegebenheiten anpaßbar ist und eine größere Betriebssicherheit aufweist.

Diese Aufgabe wird, wie im Kennzeichen des Anspruchs angegeben ist, gelöst.

Mit dem Temperaturfühler können die Verhältnisse des Kältemittels wesentlich feinfühliger erfaßt werden als mit einer Druckmembran wie im bekannten Fall, zumal da der Temperaturfühler im erfindungsgemäßen Fall vor der bewußten Abzweigstelle liegt. (Im bekannten Fall liegt die Membran dahinter mit der Folge, daß auf sie der statische Druck in der Abgangsleitung des Kondensators nicht alleine wirkt.) Die Drossel in der Verbindungsleitung zwischen dem Kondensator und dem Sammelbehälter läßt eine manuelle Veränderung des Kondensatorausgangsdruckes zu, was der Anpassung an die lokalen Gegebenheiten zugute kommt. Die Tatsache, daß die Leitung vom Ausgang des Kompressors zu dem Sammelbehälter direkt in die Oberseite des Sammelbehälters mündet und nicht so geführt ist wie im bekannten Fall, führt dazu, daß der Ausgangsdruck des Kompressors viel wirksamer auf das Kältemittel in dem Sammelbehälter wirken kann als im bekannten Fall, mit der Folge, daß man das Kältemittel viel wirksamer in den Verdampfer drücken kann. Das erfindungsgemäß in dieser Leitung vorgesehene Steuerventil ermöglicht eine entsprechende Steuerung des Druckes. Schließlich sind auch die beiden erfindungsgemäß vorgesehenen Rückschlagventile sinnvoll, die einen Rückfluß des Kältemittels zum Kondensator bzw. zum Sammelbehälter verhindern.

Wie in der einzigen Figur der Zeichnung veranschaulicht ist, umfaßt die Kälteanlage Kompressoren 10, welche mit einer Haupt kompressorausgangsgasleitung 14 verbunden sind. Ein Solenoid- Dreiwegeventil 16 ist in der Leitung 14 angeordnet, um diese nach Wahl mit einer Wärmerückgewinnschlange 18 oder einem entfernt liegenden Kondensator 20 zu verbinden. Der Kondensator 20 umfaßt mehrere Gebläse, die gemäß den Umgebungsbedingungen gesteuert werden. Das Ventil 16 verbindet die Leitung 14 mit der Schlange 18 über eine Leitung 22 und mit dem Kondensator 20 über eine Leitung 24. Zwischen der Schlange 18 und dem Kondensator 20 liegt eine Leitung 26. In der Leitung 26 liegt ein Druckregler 28 und ein Rückschlagventil bzw. Absperrventil 30.

Der Ausgang des Kondensators 20 ist über eine Leitung 32, ein Rückschlagventil 34, ein T-Verbindungsstück 36 und einen Regulator 38 für den Druck stromaufwärts mit dem Boden eines Sammelbehälters 40 verbunden. Es ist bei dem Sammelbehälter 40 nach der Erfindung nicht nur der Einlaß 42, sondern auch der Auslaß 44 in dem Boden des Behälters 40 angeordnet.

Eine Auslaßleitung 45 des Behälters ist über ein Rückschlagventil 46 und ein T-Verbindungsstück 48 mit einem Flüssigkeitsverteilerrohr 52 verbunden. Eine oder mehrere Flüssigkeitsleitungen 54 verbinden dieses mit einem oder mehreren entfernt angeordneten Verdampfern 56, welche beispielsweise gekühlten Schaustellbehältern oder Kühlräumen, im allgemeinen in einem Laden, wie einem Supermarkt, zugeordnet sind. Die Seite geringen Drucks eines jeden Verdampfers ist mit einem Verteilerrohr 58 verbunden, welches seinerseits durch eine Rückleitung 60 mit dem Einlaß des Kompressors 10 verbunden ist.

Die Anlage umfaßt weiterhin eine Bypaß- bzw. Umgehungsleitung 62, welche mit den T-Verbindungsstücken 36 und 48 verbunden ist. Ein temperaturbetätigtes Solenoidventil 64 ist in der Bypaßleitung 62 angeordnet, um den Strom von Kältemittel durch diese hindurch als Funktion von der Temperatur des flüssigen Kältemittels in der Leitung 32 zu steuern, welche den entfernt liegenden Kondensator 20 und den Sammelbehälter 40 miteinander verbindet.

Das flüssige Kältemittel von dem entfernt liegenden Kondensator 20 geht durch den Regulator 38, der einen gewünschten Kondensatorkopfdruck in Abhängigkeit von der Art bzw. der Type des verwendeten Kältemittels und den geplanten Umgebungsbedingungen aufbaut bzw. aufrechterhält. Von dem Regulator 38 strömt das flüssige Kältemittel in den Sammelbehälter 40 durch den Bodeneinlaß 42 und fließt auf dem Boden des Sammelbehälters zu dem Bodenauslaß 44, der an oder nahe an dem entgegengesetzten Ende des Behälters von dem Einlaß 42 angeordnet ist.

Ein einwandfreies Arbeiten bzw. ein solcher Betrieb des geschlossenen Kreislaufes der Kälteanlage verlangt, daß der Druck des Kältemittels auf einer geeigneten vorgewählten Mindestdruckhöhe in Abhängigkeit von der Art des verwandten Kältemittels, den Arbeitsbedingungen und der Größe der Anlage aufrechterhalten wird. Der Druck im Sammelbehälter 40 wird mit Hilfe eines Druckregelventils 66 in einer Leitung 68 aufrechterhalten, welche den Ausgang des Kompressors 10 mit dem Kopf des Sammelbehälters 40 verbindet. Heißes gasförmiges Kältemittel kann mit dem Kompressorausgangsdruck auf diese Weise durch die Leitung 68 und das Druckregelventil 66 dem Behälter 40 zugeleitet werden, wenn der Druck in dem Sammelbehälter 40 unter eine vorgewählte Höhe fällt.

Der entfernt liegende Kondensator 20 ist gewöhnlich in einer äußeren Umgebung angeordnet. Zu gewissen Jahreszeiten, so im Herbst, Winter und Frühling, und/oder in nördlichen Regionen sind die Umgebungstemperaturen hinreichend niedrig, so daß heißes, gasförmiges Kältemittel, welches in den entfernt liegenden Kondensator 20 eintritt, vollständig kondensiert, so daß Kältemittel, welches durch die Leitung 32 fließt, entsprechend kühl ist, bevor es in den Sammelbehälter 40 eintritt. Das Magnetventil 64 erfüllt die Temperatur des flüssigen Kältemittels, welches durch die Leitung 32 fließt. Wenn die erfühlte Temperatur unter einem vorbestimmten Sollwert liegt, der wiederum eine Funktion der Art des Kältemittels, der Größe der Anlage usw. ist, wird das Ventil 64 geöffnet, um einen Weg geringen Widerstandes für den Fluß des Kältemittels von dem Ausgang des Kondensators 20 durch die Leitungen 32 und 62 zu der Einlaßseite des Flüssigkeitsverteilerrohres 52 zu schaffen. Die vorbestimmte Sollwerttemperatur kann bei 16,5°C liegen, so daß das Kältemittel durch den Sammelbehälter 40 geht, wenn dessen Temperatur über diesem Wert liegt.

Das Rückschlagventil 34, welches zwischen dem entfernten Kondensator 20 und dem T-förmigen Verbindungsstück 36 angeordnet ist, arbeitet in Verbindung mit dem Rücklaufregler 38 zusammen, wenn der Aufnahmebehälter niedrig ist, um die Füllung des Kondensators aufrechtzuerhalten. Das Rückschlagventil 34 bewirkt einen adäquaten Druck für die Expansionsventile der Verdampfer 56.

Das Rückschlagventil 34 verhindert außerdem einen Rückfluß des Kältemittels zu dem Kondensator. Der Regulator 38 ist so geartet, daß er eine verhältnismäßig kleine Ansprechzeit bei Rückdruckbedingungen besitzt.

Ein Rückschlagventil 46, das zwischen dem Behälterauslaß 44 und dem T-Stück 48 liegt, isoliert den Aufnahmebehälter 40 während des Kühlvorganges, wenn das Bypaßmagnetventil 64 geöffnet ist und gekühltes flüssiges Kältemittel durch die Leitung 62 zu dem Flüssigkeitsverteilerrohr 52 strömt.

Wenn die Temperatur des kondensierten Kältemittels über den Bereich der Unterkühlung steigt, schließt das Magnetventil 64, und es wird das kondensierte Kältemittel in den Sammelbehälter 40 geleitet.

Die Verwendung eines Sammelbehälters, bei dem sowohl der Einlaß als auch der Auslaß am Boden vorgesehen ist, beruht auf der Erkenntnis, daß der Sammelbehälter im allgemeinen in einem Raum mit Maschinen angeordnet ist, wo er höhere Temperaturen ausgesetzt ist. Der Bodenteil des Sammelbehälters ist durch eine Isolierhülle 70 bedeckt, um das Erhitzen des unterkühlten flüssigen Kältemittels zu verringern.

Claims

Kälteanlage, bei welcher ein Kompressor (10), ein Kondensator 20, ein Sammelbehälter (40) und ein Verdampfer (56) in Reihe liegen und der Sammelbehälter (40) von einer Umgehungsleitung (62) mit Steuerventil (64) umgangen wird, mit einem Sensor stromab des Kondensators (20), der den Zustand des Kältemittels in der Ausgangsleitung (32) des Kondensators (20) überwacht und das Steuerventil (64) bei einer Zustandsänderung des Kältemittels in dieser Ausgangsleitung (32) schließt oder öffnet, um dem Kältemitteldruck im Kondensator (20) konstant zu halten, und mit einer Leitung (68), welche vom Ausgang des Kompressors (10) zu dem Sammelbehälter (40) führt und den Druck des Kältemittels im Sammelbehälter (40) beeinflußt und dadurch das Kältemittel aus dem Sammelbehälter (40) austreibt, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:
- - der stromab des Kondensators (20) liegende Sensor ist als Temperaturfühler ausgebildet und liegt vor der Abzweigstelle, an der die Umgehungsleitung (62) von der zu dem Sammelbehälter (40) führenden Leitung abzweigt,
- - in der Verbindungsleitung zwischen dem Kondensator (20) und dem Sammelbehälter (40) ist vor dem Sammelbehälter (40) eine Drossel (38) angebracht, welche eine manuelle Vorgabe für den Kondensatorausgangsdruck ermöglicht,
- - die von dem Ausgang des Kompressors (10) zu dem Sammelbehälter (40) führende Leitung (68) mündet direkt in die Oberseite des Sammelbehälters (40) und weist ein zweites Steuerventil (66) auf, das Kältemittelgas in Abhängigkeit vom Druck im Sammelbehälter (40) in den Sammelbehälter (40) einleitet,
- - in der gemeinsamen Zuleitung zu der Drossel (38) und dem ersten Steuerventil (64) sowie in der Ausgangsleitung (45) des Sammelbehälters (40) ist jeweils ein Rückschlagventil (34, 46) angebracht, das einen Rückfluß des Kältemittels zum Kondensator (20) oder zum Sammelbehälter (40) verhindert.