DE4026149C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage
gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 4 und 6.
Klimaanlagen zur Raumkühlung und Raumheizung sind entsprechend der Beschrei
bung in dem JP-Buch "HEAT PUMP -Practical Design and Application-" von D. A. Reay und D. B. A. Macmichael, 5. 7. 1983, S.
122, Fig. 4.12 aufgebaut. Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird
kurz ein Beispiel der konventionellen Klimaanlage erläu
tert. Dabei sind vorgesehen: ein Kompressor 1, ein Vier
wegeumschaltventil 2, ein Außenwärmeübertrager 3, eine
erste bzw. eine zweite Drosseleinrichtung 4 bzw. 5, die bei
Raumheizung bzw. Raumkühlung als Expansionseinrichtungen
dienen, ein Raumwärmeübertrager 6 und ein Speicher 7. Diese
Elemente sind durch Kältemittelleitungen hintereinander
geschaltet unter Bildung eines Kältemittelkreislaufs. Fer
ner sind ein Raum-und ein Außengebläse 8 und 9 vorgesehen,
die dem Raumwärmeübertrager 6 bzw. dem Außenwärmeübertrager
3 Luft zuführen. Es sind eine erste Dekompressionseinrich
tung 4a (Kapillarrohr) und ein erstes Absperrorgan 4b vor
gesehen, wobei das erste Absperrorgan in einem Kreis zur
Umgehung der ersten Dekompressionseinrichtung angeordnet
ist. Die erste Dekompressionseinrichtung und das erste
Absperrorgan bilden die erste Drosseleinrichtung 4. Ferner
sind eine zweite Dekompressionseinrichtung 5a (Kapillar
rohr) und ein zweites Absperrorgan 5b vorgesehen, und das
zweite Absperrorgan ist in einem Kreis zur Umgehung der
zweiten Dekompressionseinrichtung angeordnet. Die zweite
Dekompressionseinrichtung und das zweite Absperrorgan bil
den die zweite Drosseleinrichtung 5.
Nachstehend wird der Betrieb der so aufgebauten Klimaanlage
beschrieben.
Bei Raumkühlung (der Kältemittelstrom ist durch stark aus
gezogene Vollinienpfeile in Fig. 9 bezeichnet) strömt das
Kältemittel, das aus dem Kompressor 1 austritt und ein Gas
mit hoher Temperatur und Hochdruck ist, durch das Vierwege
umschaltventil 2. Im Außenwärmeübertrager 3 tritt das gas
förmige Kältemittel in Wärmeaustausch mit der vom Außenge
bläse 9 zugeführten Außenluft, wodurch es kondensiert und
verflüssigt wird. Das so verflüssigte Kältemittel strömt
durch das erste Absperrorgan 4b im Bypaßkreis der ersten
Drosseleinrichtung 4 und gelangt in die einen Teil der
zweiten Drosseleinrichtung 5 bildende zweite Dekompres
sionseinrichtung 5a, in der es auf Normaldruck gebracht und
zu einem flüssigen Kältemittel mit niedriger Temperatur und
Niederdruck wird. Danach strömt das flüssige Kältemittel in
den Raumwärmeübertrager 6 und tritt in Wärmeaustausch mit
der vom Raumgebläse 8 zugeführten Raumluft. Infolgedessen
kühlt das flüssige Kältemittel die Raumluft und verdampft.
Das so verdampfte Kältemittel strömt durch das Vierwege
umschaltventil 2 und den Speicher 7 zum Kompressor 1 zu
rück. Auf diese Weise ist der Kältemittelkreislauf im Kühl
betrieb gebildet. Das Kältemittel wird im Kältemittelkreis
lauf umgewälzt unter Wiederholung der Verflüssigung und
Verdampfung in der vorbeschriebenen Reihenfolge.
Bei Raumheizung (der Kältemittelstrom ist durch schwach
ausgezogene Vollinienpfeile in Fig. 9 bezeichnet) strömt
das Kältemittel, das aus dem Kompressor 1 austritt und ein
Gas mit hoher Temperatur und Hochdruck ist, durch das auf
Heizbetrieb umgeschaltete Vierwegeumschaltventil 2. Das
gasförmige Kältemittel strömt in den Raumwärmeübertrager 6
und tritt in Wärmeaustausch mit der vom Raumgebläse 8 zuge
führten Raumluft. Infolgedessen erwärmt das Kältemittel die
Raumluft und wird dabei kondensiert und verflüssigt. Danach
strömt das so verflüssigte Kältemittel durch das zweite
Absperrorgan 5b, das in dem Bypaßkreis um die zweite Dros
seleinrichtung 5 angeordnet ist. Das Kältemittel wird der
ersten Dekompressionseinrichtung 4a zugeführt, die Teil der
ersten Drosseleinrichtung 4 ist. In der ersten Dekompres
sionseinrichtung wird das Kältemittel auf Normaldruck ge
bracht unter Bildung eines flüssigen Kältemittels mit
niedriger Temperatur und Niederdruck. Danach strömt das so
verflüssigte Kältemittel in den Außenwärmeübertrager 3 und
tritt mit der vom Außengebläse 9 zugeführten Außenluft in
Wärmeaustausch. Infolgedessen nimmt das Kältemittel Wärme
aus der Außenluft unter Kühlung derselben auf und ver
dampft. Das so verdampfte Kältemittel strömt durch das
Vierwegeumschaltventil 2 und den Speicher 7 zum Kompressor
1 zurück. Auf diese Weise wird der Kältemittelkreislauf bei
Heizbetrieb gebildet.
Bei Dauerheizbetrieb kann z. B. dann, wenn die Temperatur
der Außenluft niedrig ist, am Außenwärmeübertrager 3 Reif
erzeugt werden. Wenn sich große Reifmengen auf dem Außen
wärmeübertrager gebildet haben, verschlechtert sich der
Wärmeübertragungs-Wirkungsgrad. Infolgedessen sinkt die
Wärmeaufnahmemenge aus der Außenluft, wodurch die Heizlei
stung der Anlage stark verringert wird. Daher ist in einem
solchen Fall ein Abtauen erforderlich. Der Abtaubetrieb
erfolgt entsprechend der Beschreibung in "HEAT PUMP
-Practical Design and Application-" (S. 121).
Im Abtaubetrieb (der Kältemittelstrom ist durch Strichli
nienpfeile in Fig. 9 bezeichnet) strömt das aus dem Kom
pressor 1 austretende Kältemittel, das ein Gas mit hoher
Temperatur und Hochdruck ist, durch das Vierwegeumschalt
ventil 2, das vom Heiz- in den Kühlbetrieb umgeschaltet
wurde. Dann strömt das Kältemittel in den Außenwärmeüber
trager 3, während das Außengebläse 9 abgeschaltet ist. Der
Reif, der sich auf der Außenseite des Außenwärmeübertragers
3 gebildet hat, wird durch das gasförmige Hochtemperatur-
Kältemittel abgeschmolzen. Dadurch wird das Kältemittel
kondensiert und verflüssigt. Das so verflüssigte Kältemit
tel strömt durch das erste Absperrorgan 4b, das Teil der
ersten Drosseleinrichtung 4 ist. Das Kältemittel wird von
dem einen Teil der zweiten Drosseleinrichtung 5 bildenden
zweiten Dekompressionseinrichtung 5a auf Normaldruck ge
bracht, so daß es ein Gas mit niedriger Temperatur und
Niederdruck ist. Dann strömt das so verflüssigte Kältemit
tel in den Raumwärmeübertrager 6. Das Kältemittel strömt
durch das Vierwegeumschaltventil 2 und den Speicher 7 zum
Kompressor 1 zurück. Auf diese Weise ist der Kältemittel
kreislauf im Abtaubetrieb gebildet.
Die schematische Darstellung von Fig. 10 zeigt den Kälte
mittelkreislauf einer weiteren konventionellen Klimaanlage,
wobei ein erster und ein zweiter Kältemittelkreislauf von
einander unabhängig vorgesehen sind und die in den jewei
ligen Kältemittelkreisläufen angeordneten Raumwärmeüber
trager von einem gemeinsamen Gebläse mit Luft versorgt wer
den. Dabei sind in Fig. 10 vorgesehen: ein Kompressor 10a,
ein Vierwegeumschaltventil 2a, das die Betriebsarten im
ersten Kältemittelkreislauf umschalten kann, ein Außenwär
meübertrager 3a, eine erste bzw. eine zweite Drosselein
richtung 4a bzw. 5a, die als Expansionseinrichtungen im
Heiz- bzw. Kühlbetrieb arbeiten, ein Raumwärmetauscher 6a
und ein Speicher 7a. Diese Einheiten sind durch Kältemit
telleitungen hintereinandergeschaltet unter Bildung des
ersten Kältemittelkreislaufs. Ferner sind vorgesehen ein
Außengebläse 9a, das dem Außenwärmeübertrager 3a Luft zu
führt, eine erste Dekompressionseinrichtung 4aa (z. B. ein
Kapillarrohr) und ein erstes Absperrorgan 4ab, wobei das
erste Absperrorgan in einem Bypaßkreis zur Umgehung der
ersten Dekompressionseinrichtung angeordnet ist. Die erste
Dekompressionseinrichtung und das erste Absperrorgan bilden
die erste Drosseleinrichtung 4a. Ferner sind vorgesehen
eine zweite Dekompressionseinrichtung 5aa (z. B. ein Kapil
larrohr) und ein zweites Absperrorgan 5ab, wobei das zweite
Absperrorgan in einem Bypaßkreis zur Umgehung der zweiten
Dekompressionseinrichtung angeordnet ist. Die zweite Dekom
pressionseinrichtung und das zweite Absperrorgan bilden die
zweite Drosseleinrichtung 5a.
Außerdem zeigt Fig. 10 einen Kompressor 1b0, ein Vierwege
umschaltventil 2b zur Betriebsartumschaltung im zweiten
Kältemittelkreislauf, einen Außenwärmeübertrager 3b, eine
erste Drosseleinrichtung 4b und eine zweite Drosseleinrich
tung 5b, die als Expansionseinrichtungen beim Heizen bzw.
Kühlen dienen, einen Raumwärmeübertrager 6b und einen Spei
cher 7b. Diese Einheiten sind hintereinandergeschaltet
unter Bildung des zweiten Kältemittelkreislaufs 11.
Ein Außengebläse 9b führt dem Außenwärmeübertrager 3b Luft
zu. Es sind eine erste Dekompressionseinrichtung 4ba (z. B.
ein Kapillarrohr) und ein erstes Absperrorgan 4bb vorge
sehen, wobei das erste Absperrorgan in einem Bypaßkreis zur
Umgehung der ersten Dekompressionseinrichtung angeordnet
ist. Die erste Dekompressionseinrichtung und das erste Ab
sperrorgan bilden die erste Drosseleinrichtung 4b. Eine
zweite Dekompressionseinrichtung 5ba (z. B. ein Kapillar
rohr) und ein zweites Absperrorgan 5bb sind vorgesehen,
wobei das zweite Absperrorgan in einem Bypaßkreis zur Um
gehung der zweiten Dekompressionseinrichtung angeordnet
ist. Die zweite Dekompressionseinrichtung und das zweite
Absperrorgan bilden die zweite Drosseleinrichtung 5b.
Ein gemeinsames Gebläse 8 führt dem Raumwärmeübertrager 6a
des ersten Kältemittelkreislaufs 10 und dem Raumwärmeüber
trager 6b des zweiten Kältemittelkreislaufs 11 Luft zu.
Nachstehend wird der Betrieb der so aufgebauten Klimaanlage
erläutert.
Zuerst wird der Betrieb des ersten Kältemittelkreislaufs 10
beschrieben. Im ersten Kältemittelkreislauf 10 wird im
Kühlbetrieb (der Kältemittelstrom ist durch stark ausge
zogene Vollinienpfeile in Fig. 10 bezeichnet) das Kälte
mittel, das aus dem Kompressor 1a0 austritt und ein Gas mit
hoher Temperatur und Hochdruck ist, durch das Vierwegeum
schaltventil 2a geleitet. Im Außenwärmeübertrager 3a tritt
das gasförmige Kältemittel in Wärmeaustausch mit der Außen
luft, die vom Außengebläse 9a zugeführt wird, wodurch es
kondensiert und verflüssigt wird. Das so verflüssigte Käl
temittel strömt durch das Absperrorgan 4ab im Bypaßkreis an
der ersten Drosseleinrichtung 4a und wird der die zweite
Drosseleinrichtung 5a bildenden zweiten Dekompressionsein
richtung 5aa zugeführt. Das Kältemittel wird dort auf Nor
maldruck gebracht und wird eine Flüssigkeit mit niedriger
Temperatur mit Niederdruck. Danach gelangt das so verflüs
sigte Kältemittel in den Raumwärmeübertrager 6a und tritt
mit der vom Raumgebläse 8 zugeführten Raumluft in Wärme
austausch. Dadurch kühlt das flüssige Kältemittel die Raum
luft und verdampft. Das so verdampfte Kältemittel strömt
durch das Vierwegeumschaltventil 2a und den Speicher 7a zum
Kompressor 1a0 zurück. Auf diese Weise ist der Kältemit
telkreislauf bei Kühlbetrieb gebildet. Das Kältemittel zir
kuliert im Kältemittelkreislauf unter Wiederholung der Ver
flüssigung und Verdampfung in dieser Reihenfolge.
Zweitens wird im Heizbetrieb (der Kältemittelstrom ist in
Fig. 10 durch schwach ausgezogene Vollinienpfeile bezeich
net) das Kältemittel aus dem Kompressor 1a0, das ein Gas
mit hoher Temperatur und Hochdruck ist, durch das Vierwege
umschaltventil 2a geführt, das auf Heizbetrieb umgeschaltet
ist. Das gasförmige Kältemittel gelangt in den Raumwärme
übertrager 6a und tritt in Wärmeaustausch mit der vom Raum
gebläse 8 zugeführten Raumluft. Dadurch erwärmt das gas
förmige Kältemittel die Raumluft, wobei es kondensiert und
verflüssigt wird. Das so verflüssigte Kältemittel strömt
durch das zweite Absperrorgan 5ab in der zweiten Drossel
einrichtung 5a und wird der ersten Dekompressionseinrich
tung 4aa, die die erste Drosseleinrichtung 4a bildet, zuge
führt. Das flüssige Kältemittel wird hier auf Normaldruck
gebracht, so daß es eine Flüssigkeit mit niedriger Tempe
ratur und Niederdruck wird. Danach gelangt das flüssige
Kältemittel in den Außenwärmeübertrager 3a und tritt in
Wärmeaustausch mit der vom Außengebläse 9a zugeführten
Außenluft. Das flüssige Kältemittel nimmt Wärme aus der
Außenluft auf und kühlt diese, wobei es verdampft. Das so
verdampfte Kältemittel strömt durch das Vierwegeumschalt
ventil 2a und den Speicher 7a zum Kompressor 1a0 zurück.
Auf diese Weise ist der Kältemittelkreislauf im Heizbetrieb
gebildet.
Im Dauerheizbetrieb kann sich Reif auf dem Außenwärmeüber
trager 3a absetzen, wenn z. B. die Temperatur der Außenluft
niedrig ist. Wenn sich auf dem Außenwärmeübertrager 3a
große Reifmengen gebildet haben, verschlechtert sich der
Wärmeübertragungs-Wirkungsgrad. Infolgedessen nimmt die
Wärmeaufnahmemenge aus der Außenluft ab und senkt die Heiz
leistung der Anlage erheblich. Daher muß in einem solchen
Fall ein Abtauen erfolgen.
Im Abtaubetrieb (der Kältemittelstrom ist durch Strich
linienpfeile in Fig. 10 bezeichnet) strömt das Kältemittel
aus dem Kompressor 1a0, das ein Gas hoher Temperatur mit
Hochdruck ist, durch das Vierwegeumschaltventil 2a, das vom
Heiz- in den Kühlbetrieb umgeschaltet wurde. Dann gelangt
das gasförmige Kältemittel in den Außenwärmeübertrager 3a,
wobei das Außengebläse 9a abgeschaltet ist. Der auf der
Außenfläche des Außenwärmeübertragers 3a gebildete Reif
wird von dem gasförmigen Hochtemperatur-Kältemittel zum
Schmelzen gebracht. Dadurch wird das Kältemittel konden
siert und verflüssigt. Das so verflüssigte Kältemittel
strömt durch das erste Absperrorgan 4ab in der ersten Dros
seleinrichtung 4a und wird von der zweiten Dekompressions
einrichtung 5aa, die die zweite Drosseleinrichtung 5a bil
det, auf Normaldruck gebracht, so daß es eine Flüssigkeit
mit niedriger Temperatur und Niederdruck wird. Dann gelangt
das flüssige Kältemittel in den Raumwärmeübertrager 6a und
strömt durch das Vierwegeumschaltventil 2a und den Speicher
7a zum Kompressor 1a0 zurück. Der Kältemittelkreislauf im
Abtaubetrieb findet auf diese Weise statt. Die Erläuterung
des Kühlbetriebs, des Heizbetriebs und des Abtaubetriebs
des zweiten Kältemittelkreislaufs 11 entfällt, weil diese
Vorgänge denjenigen des ersten Kältemittelkreislaufs 10
entsprechen.
Bei der konventionellen Anlage von Fig. 9 treten einige
Probleme auf, wenn das flüssige Kältemittel mit niedriger
Temperatur und Niederdruck beim Abtauen im Heizbetrieb in
den Raumwärmeübertrager 6 eintritt. Insbesondere arbeitet
das Raumgebläse 8, das so angeordnet ist, daß es zum Raum
wärmeübertrager 6 weist, entweder im Schwachluftbetrieb,
bei dem ein schwacher Luftstrom zugeführt wird, oder es ist
beim Abtauen abgeschaltet. Im Schwachluftbetrieb tritt das
flüssige Kältemittel mit niedriger Temperatur und Nieder
druck in Wärmeaustausch mit der Raumluft unter Kühlung
derselben und wird dabei verdampft. Das so verdampfte Käl
temittel strömt durch das Vierwegeumschaltventil 2 und den
Speicher zum Kompressor 1 zurück. In diesem Fall wird Kalt
luft in den Raum geblasen, wodurch sich der Nachteil einer
erheblichen Verminderung des Raumheizeffekts einstellt.
Bei abgeschaltetem Raumgebläse 8 kann das flüssige Kälte
mittel mit niedriger Temperatur und Niederdruck keine Wärme
aus der Raumluft aufnehmen. Das Kältemittel tritt in den
Speicher 7 ein und strömt als Flüssigkeit zum Kompressor 1
zurück. Somit muß der Kompressor die Flüssigkeit verdich
ten, was zu Störungen im Kompressor führt.
Ferner ist bei der konventionellen Anlage nach Fig. 9 der
Druck auf der Hochdruckseite insbesondere beim Abtauen
niedrig, und dadurch verringert sich der Druck auf der
Niederdruckseite; dies führt zu den Nachteilen, daß der
Kompressor 1 nicht optimal arbeiten kann und die Abtauzeit
lang ist. Im Heizbetrieb wird ferner das Vierwegeumschalt
ventil 2 in den Kühlbetrieb umgeschaltet, um das Abtauen
durchzuführen, und dabei ergibt sich das Problem von Wär
meverlusten zur Umschaltzeit.
Andererseits werden bei der konventionellen Klimaanlage
nach Fig. 10 die Raumwärmeübertrager 6a und 6b des ersten
und des zweiten Kältemittelkreislaufs 10 und 11, die von
einander unabhängig sind, von dem gemeinsamen Gebläse 8
versorgt. Bei dieser Anlage kann das Gebläse 8 nicht abge
schaltet werden, denn wenn der eine der beiden Kältemittel
kreisläufe 10 und 11 (z. B. der erste Kältemittelkreislauf
10) den Abtauvorgang im Heizbetrieb durchführt und das
flüssige Kältemittel mit niedriger Temperatur und Nieder
druck in den Raumwärmeübertrager 6a im ersten Kältemittel
kreislauf 10 leitet, führt der andere Kältemittelkreislauf
11 den Heizbetrieb durch. Infolgedessen tritt das flüssige
Kältemittel mit niedriger Temperatur und Niederdruck im
Raumwärmeübertrager 6a des ersten Kältemittelkreislaufs 10
in Wärmeaustausch mit der Raumluft und bläst die gekühlte
Luft in den Raum, in dem sich der Raumwärmetauscher befin
det, wodurch der Raumheizeffekt erheblich verschlechtert
wird. Ferner ist im Abtaubetrieb der Druck auf der Hoch
druckseite niedrig, wodurch der Druck auf der Niederdruck
seite absinkt, so daß der Kompressor 1a0 nicht optimal
arbeitet und die Abtauzeit länger wird. Außerdem wird beim
Heizen das Vierwegeumschaltventil 2a in die Kühlbetriebsart
zur Durchführung des Abtauvorgangs umgeschaltet, wodurch
sich der Nachteil von Wärmeverlusten zur Umschaltzeit ein
stellt.
Aus der DE 32 19 277 C2 ist eine Klimaanlage gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einer kombinierten Heißwasserversorgung
als bekannt zu entnehmen.
Aus der GB 21 92 980 A ist bei einer ähnlichen Klimaanlage
ein Bypass zum Wärmeaustausch zwischen der Auslaßleitung
des Kompressors und einer Rücklaufleitung zum Speicher
bekannt.
Aus der US 31 03 794 ist als bekannt zu entnehmen, zwei
getrennte, zur Kühlung und Heizung umschaltbare Kältemittelkreisläufe
mit gemeinsamen Ventilator für Außenwärmeübertrager
mit dem zweck vorzusehen, um das Abtauen zu ermöglichen.
Aufgabe der Erfindung ist zu verhindern, daß beim
Abtauen im Heizbetrieb Kaltluft in den zu klimatisierenden Raum geblasen wird
und zum Zeitpunkt der Umschaltung in den Abtaubetrieb Wär
meverluste entstehen, und das Abtauen
innerhalb kurzer Zeit durchzuführen. Dabei soll ferner erreicht werden,
den Druck auf der
Hochdruckseite auf einen hohen Pegel zu bringen.
Diese Aufgabe wird durch die Ansprüche 1, 4 und 6 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen
2, 3, 5, 7 und 8 angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und
im folgenden
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Kältemittel
kreislaufs eines ersten Ausführungsbeispiels
der Klimaanlage nach der Erfindung;
Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen der Kältemittel
kreisläufe weiterer Ausführungsbeispiele;
Fig. 4 bis 8 schematische Darstellungen der Kältemittel
kreisläufe weiterer Ausführungsbeispiele, die
jeweils zwei Kältemittelkreisläufe aufweisen;
und
Fig. 9 und 10 schematische Darstellungen von Kältemittel
kreisläufen von konventionellen Klimaanlagen.
In den Zeichnungen sind identische oder entsprechende Teile
jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 1
zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Klimaanlage. Dabei
sind ebenfalls Teile, die mit Teilen der konventionellen
Klimaanlage von Fig. 9 identisch sind oder diesen entspre
chen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden
der Einfachheit halber nicht nochmals erläutert.
Nach Fig. 1 umfaßt die Klimaanlage gemäß dem ersten Aus
führungsbeispiel einen Kältemittelkreislauf, der gebildet
ist durch Hintereinanderschalten eines Kompressors 1, eines
Dreiwegeumschaltventils 21, eines Vierwegeumschaltventils
2, eines Außenwärmeübertragers 3, einer ersten Drosselein
richtung 4 mit einer darin vorgesehenen Dekompressionsein
richtung 4a, einer zweiten Drosseleinrichtung 5 mit einer
darin vorgesehenen zweiten Dekompressionseinrichtung 5a,
eines Raumwärmeübertragers 6 und eines Speichers 7 durch
Kältemittelleitungen. Ferner hat die Klimaanlage einen
ersten Bypaßkreis 12, der von der Verbindungsleitung zwi
schen dem Dreiwegeumschaltventil 21 und dem Vierwegeum
schaltventil 2 abzweigt, durch einen Saugleitungswärmeüber
trager 25, der dem ersten Bypaßkreis 12 einen Wärmeaus
tausch mit einer den Speicher 7 und den Kompressor 1 ver
bindenden Saugleitung 1a erlaubt, verläuft und ein Hilfs
kapillarrohr 26 aufweist und an die Leitung angeschlossen
ist, die als Bypaßleitung eine Verbindung zwischen der
ersten Drosseleinrichtung 4 und der zweiten Drosseleinrich
tung 5 herstellt. Ferner hat die Klimaanlage einen zweiten
Bypaßkreis 4c, wobei ein erstes Absperrorgan 4b die erste
Dekompressionseinrichtung 4a umgeht, und einen dritten By
paßkreis 5c, wobei ein zweites Absperrorgan 5b die zweite
Dekompressionseinrichtung 5a umgeht. Ferner hat die Klima
anlage einen vierten Bypaßkreis 23, der von einer Auslaß
leitung 1b des Kompressors 1 zu der Verbindungsleitung zwi
schen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung 4 und 5
durch das Dreiwegeumschaltventil 21 als Bypaß verläuft und
aus einer Leitung 30 besteht, die kleineren Innendurchmes
ser als die Auslaßleitung 1b hat, und einen fünften Bypaß
kreis 29, der durch ein Druckregelventil 27 von der Leitung
zwischen der Auslaßleitung 1b und dem Dreiwegeumschaltven
til 21 zu der Leitung zwischen der ersten Drosseleinrich
tung 4 und der zweiten Drosseleinrichtung 5 als Bypaß ver
läuft.
Bei der so aufgebauten Klimaanlage sind bei für Heizbetrieb
eingestelltem Vierwegeumschaltventil 2 die Gebläse 8 und 9,
die den Raumwärmeübertrager 6 und den Außenwärmeübertrager
3 mit Luft versorgen, abgeschaltet, und das Dreiwegeum
schaltventil 21 ist so geschaltet, daß der vierte Bypaß
kreis 23 geöffnet ist, um den Abtauvorgang auszuführen.
Bei dieser Klimaanlage wird im Kühlbetrieb (der Kältemit
telstrom ist in Fig. 1 durch stark ausgezogene Vollinien
pfeile bezeichnet) das aus dem Kompressor 1 austretende
Kältemittel, das ein Gas mit hoher Temperatur und Hochdruck
ist, durch das Vierwegeumschaltventil 2 geleitet. Im Außen
wärmeübertrager 3 tritt das gasförmige Kältemittel mit der
vom Außengebläse 9 zugeführten Außenluft in Wärmeaustausch,
wodurch es kondensiert und verflüssigt wird. Das so ver
flüssigte Kältemittel wird in der ersten Dekompressions
einrichtung 41 der ersten Drosseleinrichtung 4 auf Normal
druck gebracht und wird zu einer Flüssigkeit mit niedriger
Temperatur und Niederdruck. Andererseits wird ein Teil des
aus dem Kompressor 1 austretenden gasförmigen Kältemittels
in den ersten Bypaßkreis 12 geleitet. Im Saugleitungswärme
übertrager 25 tritt dieser Teil des gasförmigen Kältemit
tels in Wärmeaustausch mit dem Kältemittel, das in den Kom
pressor 1 angesaugt werden soll und Niederdruck hat. In
folge des Wärmeaustauschs erwärmt dieser Teil des gasför
migen Kältemittels das angesaugte Kältemittel und verdampft
es vollständig, wobei der genannte Teil des gasförmigen
Kältemittels selbst kondensiert und verflüssigt wird. Das
so verflüssigte Kältemittel wird in dem Hilfskapillarrohr
26 auf Normaldruck gebracht und wird zu einer Flüssigkeit
mit niedriger Temperatur und Niederdruck. Dann strömt das
flüssige Kältemittel in die Leitung zwischen der ersten und
der zweiten Drosseleinrichtung 4 und 5, durchströmt den
dritten Bypaßkreis 5c in der zweiten Drosseleinrichtung 5
und gelangt in den Raumwärmeübertrager 6. Das flüssige Käl
temittel tritt dort in Wärmeaustausch mit der vom Raumge
bläse 8 zugeführten Raumluft und wird dadurch verdampft.
Das so verdampfte Kältemittel strömt durch das Vierwege
umschaltventil 2 und den Speicher 7 zum Kompressor 1 zu
rück. Auf diese Weise ist der Kältemittelkreislauf bei
Kühlbetrieb gebildet.
Im Heizbetrieb (der Kältemittelstrom ist in Fig. 1 durch
schwach ausgezogene Vollinienpfeile bezeichnet) gelangt das
aus dem Kompressor 1 austretende Kältemittel, das ein Gas
mit hoher Temperatur und Hochdruck ist, in den Raumwärme
übertrager 6 durch das Vierwegeumschaltventil 2, das in den
Heizbetrieb umgeschaltet ist. Im Raumwärmeübertrager 6
tritt das gasförmige Kältemittel in Wärmeaustausch mit der
vom Raumgebläse 8 zugeführten Raumluft unter Erwärmung der
Raumluft, wobei es kondensiert und verflüssigt wird. Das so
verflüssigte Kältemittel wird in der zweiten Dekompres
sionseinrichtung 5a der zweiten Drosseleinrichtung 5 auf
Normaldruck gebracht, so daß es zu einer Flüssigkeit mit
niedriger Temperatur und Niederdruck wird. Ein Teil des aus
dem Kompressor 1 austretenden gasförmigen Kältemittels wird
in den ersten Bypaßkreis 12 eingeleitet. Im Saugleitungs
wärmeübertrager 25 tritt dieser Teil des gasförmigen Käl
temittels in Wärmeaustausch mit dem Kältemittel, das gerade
in den Kompressor 1 angesaugt werden soll und Niederdruck
hat, und erwärmt das angesaugte Kältemittel unter vollstän
diger Verdampfung desselben. Das gasförmige Kältemittel
selbst wird kondensiert und verflüssigt und in dem Hilfs
kapillarrohr 26 auf Normaldruck gebracht, wodurch es zu
einer Flüssigkeit mit niedriger Temperatur und Niederdruck
wird. Das flüssige Kältemittel strömt in die Leitung zwi
schen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung 4 und
5, durchströmt den zweiten Bypaßkreis 4c in der ersten
Drosseleinrichtung 4 und gelangt in den Außenwärmeübertra
ger 3. In diesem tritt das flüssige Kältemittel in Wärmea
ustausch mit der vom Außengebläse 9 zugeführten Außenluft
und nimmt daraus Wärme auf unter Kühlung der Außenluft,
wodurch es verdampft. Dann strömt das so verdampfte Kälte
mittel durch das Vierwegeumschaltventil 2 und den Speicher
7 zum Kompressor 1 zurück. Dadurch ist der Kältemittel
kreislauf im Heizbetrieb gebildet.
Beim Abtauen (der Kältemittelstrom ist in Fig. 1 durch
Strichlinienpfeile bezeichnet), das erforderlich wird, wenn
sich aufgrund einer Verringerung der Außenlufttemperatur im
Heizbetrieb auf dem Außenwärmeübertrager 3 Reif gebildet
hat, strömt das aus dem Kompressor 1 austretende gasförmige
Kältemittel durch das auf Abtaubetrieb geschaltete Drei
wegeumschaltventil 21. Das gasförmige Kältemittel wird in
die Leitung 30 des vierten Bypaßkreises 23 geleitet, die
mit der Leitung zwischen der ersten und der zweiten Dros
seleinrichtung 4 und 5 verbunden ist, und tritt in die Lei
tung zwischen den beiden Drosseleinrichtungen 4 und 5 ein.
Dann gelangt das gasförmige Kältemittel durch den zweiten
Bypaßkreis 4c in der ersten Drosseleinrichtung 4 in den
Außenwärmeübertrager. Zu diesem Zeitpunkt ist das Außenge
bläse 9 abgeschaltet. Das gasförmige Kältemittel hoher
Temperatur bringt den auf dem Außenwärmeübertrager 3 gebil
deten Reif zum Schmelzen, wodurch es kondensiert und ver
flüssigt wird. Das so verflüssigte Kältemittel strömt in
den Speicher 7 durch das Vierwegeumschaltventil 2 und zu
rück zum Kompressor 1.
Diese Anordnung erlaubt es der Klimaanlage, ohne Umschal
tung des Vierwegeumschaltventils 2 vom Heiz- in den Kühl
betrieb auf Abtauen überzugehen, so daß die aus der Um
schaltung resultierenden Wärmeverluste nicht auftreten.
Ferner kann verhindert werden, daß das flüssige Kältemittel
niedriger Temperatur durch den Raumwärmeübertrager 6
strömt, so daß das Problem des Ausblasens von Kaltluft in
den Raum, das bei konventionellen Klimaanlagen auftritt,
gelöst ist.
Dadurch, daß der Innendurchmesser der Leitung 30, die einen
Teil des vierten Bypaßkreises 23 bildet, kleiner als der
jenige der Auslaßleitung 1b ist, tritt eine Drosselung
ein, wodurch der Druck auf der Hochdruckseite des Kompres
sors 1 und damit die Eingangsleistung des Kompressors 1
erhöht wird. Infolgedessen kann die Kapazität des Kompres
sors 1 vergrößert und die Abtauzeit verkürzt werden.
Es ist ein Sensor, z. B. ein Thermistor, vorgesehen, der
die Temperatur am Ausgang des Außenwärmeübertragers 3 wäh
rend des Abtauvorgangs aufnimmt und ein die Beendigung des
Abtauvorgangs anzeigendes Signal liefert. Es ist möglich,
daß eine anomale Unterbrechung aufgrund einer starken
Druckerhöhung eintritt, bevor die Temperatur am Ausgang
des Außenwärmeübertragers 3 die Abtaubeendigungstemperatur
erreicht hat. Der Grund hierfür ist, daß der erhöhte Druck
auf der Hochdruckseite des Kompressors 1 zu einer plötz
lichen Druckerhöhung unmittelbar vor Beendigung des Abtau
vorgangs führt. Wenn der Druck auf der Hochdruckseite des
Kompressors 1 plötzlich ansteigt, öffnet das Druckregel
ventil 27 im fünften Bypaßkreis 29 und hält den Druck auf
der Hochdruckseite konstant, wodurch eine solche anomale
Unterbrechung aufgrund der plötzlichen Druckerhöhung ver
hindert wird.
Durch das Vorhandensein des Saugleitungswärmeübertragers 25
kann ferner die Saugleitung 1a des Kompressors 1 in Wärme
austausch mit dem Kältemittel treten, das aus dem Kompres
sor 1 austritt und ein Gas mit hoher Temperatur und Hoch
druck ist. Infolgedessen kann verhindert werden, daß das
Kältemittel in flüssiger Form zum Kompressor 1 zurück
strömt, wodurch Störungen im Kompressor vermieden werden.
Ferner wird zwar die Klimaanlage im Bereich der Beendigung
des Abtauvorgangs unter nahezu Überhitzungsbedingungen so
betrieben, daß der Druck auf der Hochdruckseite und auf der
Niederdruckseite des Kompressors 1 ansteigt, aber der Saug
leitungswärmeübertrager ist so ausgelegt, daß er beim Ab
tauen nicht arbeitet, wodurch Störungen im Kompressor ver
mieden werden. Wenn im übrigen eine Heizvorrichtung, z. B.
eine elektrische Heizvorrichtung, so angeordnet ist, daß
sie dem Raumwärmeübertrager 6 zugewandt ist, wie bei 34 in
Fig. 1 angedeutet ist, kann das Raumgebläse 8 betrieben
werden, weil das Kältemittel beim Abtauen nicht durch den
Raumwärmeübertrager 6 strömt. Diese Anordnung bietet den
Vorteil, daß der Heizbetrieb auch während des Abtauvorgangs
fortgesetzt werden kann.
Wenn im Kühl- oder Heizbetrieb der Druck auf der Hochdruck
seite aus irgendeinem Grund anomal ansteigt, kann das
Druckregelventil 27 im fünften Bypaßkreis 29 geöffnet wer
den, um den hochdruckseitigen Druck konstantzuhalten, wo
durch eine anomale Unterbrechung aufgrund einer hohen
Druckverminderung vermieden wird.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Klimaan
lage. Dieses unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbei
spiel dadurch, daß der dem Raumwärmeübertrager 6
zugewandte Heizer 34 entfällt und ein Raumtemperatursensor
33 vorgesehen ist, der die Temperatur in dem Raum, in dem
der Raumwärmeübertrager vorgesehen ist, aufnimmt.
Wenn beim Abtauen die Raumtemperatur einen vorbestimmten
Wert (z. B. 5°C) nicht übersteigt, beträgt der Druck im
Raumwärmeübertrager 6 ca. 6 kg/cm2; das bedeutet, daß der
Druck im Raumwärmeübertrager 6 niedriger als der Druck in
der Leitung zwischen der ersten und der zweiten Drosselein
richtung 4 und 5 ist (der normalerweise ein Zwischendruck
von ca. 11-16 kg/cm2 ist). Dadurch sammelt sich das Kälte
mittel während des Abtauvorgangs im Raumwärmeübertrager 6.
Infolgedesen kann die Kältemittelmenge, die im Kältemittel
kreislauf zirkuliert, zu gering werden. Wenn sich zu viel
Kältemittel angesammelt hat, kann der Raumwärmeübertrager 6
als Kondensator wirken, wenn vom Abtauen wieder in den
Heizbetrieb umgeschaltet wird. Infolgedessen kann der als
Kondensator wirkende Raumwärmeübertrager mit Kältemittel
gefüllt sein, was zu der Hochdruckverminderung führt.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nimmt der Temperatur
sensor 33 die Raumtemperatur während des Abtauvorgangs auf.
Wenn die Raumtemperatur den vorbestimmten Wert (z. B. 5°C)
nicht übersteigt, wird nach einem vorbestimmten Zeitinter
vall vom Abtaubetrieb wieder zum Heizbetrieb übergegangen
(z. B. wird nach Durchführen des Abtauvorgangs für 5 min
der Heizbetrieb für 1 min durchgeführt, und dann wird wie
der Abtaubetrieb durchgeführt) .
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Klimaan
lage. Dieses unterscheidet sich vom zweiten Ausführungsbei
spiel dadurch, daß ein achter Bypaßkreis 31, in dem ein
Schaltventil 32 wie etwa ein Magnetventil angeordnet ist,
vorgesehen ist und die Leitung zwischen dem Raumwärmeüber
trager 6 und der zweiten Drosseleinrichtung 5 mit der Lei
tung zwischen dem Vierwegeumschaltventil 2 und dem Speicher
7 verbindet.
Wenn beim Abtauen die Raumtemperatur einen vorbestimmten
Wert (z. B. 5°C) nicht übersteigt, beträgt der Druck im
Raumwärmeübertrager 6 ca. 6 kg/cm2, so daß der Druck im
Raumwärmeübertrager 6 niedriger als der Druck (normaler
weise ein Zwischendruck von ca. 11-16 kg/cm2) in der Lei
tung zwischen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung
4 und 5 ist, wodurch sich das Kältemittel während des Ab
tauens im Raumwärmeübertrager 6 sammelt. Infolgedessen ist
die im Kältemittelkreislauf zirkulierende Kältemittelmenge
zu gering. Wenn sich zu viel Kältemittel angesammelt hat,
arbeitet der Raumwärmeübertrager 6 außerdem als Kondensa
tor, wenn wieder auf Heizbetrieb umgeschaltet wird. Infol
gedessen kann der als Kondensator wirkende Raumwärmeüber
trager mit Kältemittel gefüllt sein, wodurch die Hochdruck
verminderung auftritt.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel nimmt der Raumtempera
tursensor 33 die Raumtemperatur während des Abtauens auf.
Wenn die Raumtemperatur den vorbestimmten Wert (z. B. 5°C)
nicht übersteigt, wird das Magnetventil 32 im achten Bypaß
kreis 31 nach dem vorbestimmten Zeitintervall, das in Ver
bindung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel erwähnt ist,
geöffnet, so daß Kältemittel durch den achten Bypaßkreis 31
strömen kann. Auf diese Weise kann das im Raumwärmeüber
trager 6 angesammelte Kältemittel zum Speicher 7 rückge
führt werden.
Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Klimaan
lage. Dabei wird die Erfindung mit einer Klimaanlage ange
wandt, bei der unabhängig voneinander ein erster und ein
zweiter Kältemittelkreislauf vorgesehen sind und Raumwärme
übertrager in beiden Kältemittelkreisläufen von einem ein
zigen Gebläse mit Luft versorgt werden.
Fig. 4 zeigt eine erste Drosseleinrichtung 4a und eine
zweite Drosseleinrichtung 5a, die im Kühlbetrieb bzw. im
Heizbetrieb als Expansionseinrichtungen wirken. Eine erste
Dekompressionseinrichtung 4aa (z. B. ein Kapillarrohr) bil
det die erste Drosseleinrichtung. Ein zweiter Bypaßkreis
4ac enthält ein erstes Absperrorgan 4ab, das das Kältemit
tel in Richtung zu einem Außenwärmeübertrager 3a durchlas
sen kann, wodurch die erste Dekompressionseinrichtung 4aa
umgangen wird. Eine zweite Dekompressionseinrichtung 5aa
(z. B. ein Kapillarrohr) bildet die zweite Drosseleinrich
tung 5a. Ein dritter Bypaßkreis 5ac hat ein zweites Ab
sperrorgan 5ab, das das Kältemittel in Richtung zu einem
Raumwärmeübertrager 6a unter Umgehung der zweiten Dekom
pressionseinrichtung 5aa durchlassen kann. Ein erster Käl
temittelkreislauf 14 ist dadurch gebildet, daß durch Kälte
mittelleitungen ein Kompressor 1a0, ein Vierwegeumschalt
ventil 2a, der Außenwärmeübertrager 3a, die erste Drossel
einrichtung 4a, die zweite Drosseleinrichtung 5a, der
Raumwärmeübertrager 6a und ein Speicher 7a hintereinander
geschaltet sind.
Andererseits sind eine erste und eine zweite Drosselein
richtung 4b und 5b vorgesehen, die als Expansionseinrich
tungen im Kühl- bzw. im Heizbetrieb wirken. Eine erste
Dekompressionseinrichtung 4ba (z. B. ein Kapillarrohr)
bildet die erste Drosseleinrichtung 4b. Ein zweiter Bypaß
kreis 4bc hat ein erstes Absperrorgan 4bb, das das Kälte
mittel in Richtung zu einem Außenwärmeübertrager 3b unter
Umgehung der ersten Dekompressionseinrichtung 4ba durch
lassen kann. Eine zweite Dekompressionseinrichtung (z. B.
ein Kapillarrohr) bildet die zweite Drosseleinrichtung 5b.
Ein dritter Bypaßkreis 5bc hat ein zweites Absperrorgan
5bb, das das Kältemittel in Richtung zu einem Raumwärme
übertrager 6b unter Umgehung der zweiten Dekompressionsein
richtung 5ba durchlassen kann. Ein zweiter Kältemittel
kreislauf 15 ist dadurch gebildet, daß durch Kältemittel
leitungen ein Kompressor 1b0, der Außenwärmeübertrager 3b,
die erste Drosseleinrichtung 4b, der Raumwärmeübertrager 6b
und ein Speicher 7b hintereinandergeschaltet sind.
Im ersten Kältemittelkreislauf 14 ist ein vierter Bypaß
kreis 23a vorgesehen, der aus einer Leitung 23aa und einem
damit in Reihe liegenden Absperrorgan 23ab besteht, wobei
der Innendurchmesser der Leitung 23aa kleiner als derjenige
einer Auslaßleitung 1ba des Kompressors 1a0 ist. Ein Ende
des vierten Bypaßkreises ist mit der Auslaßleitung 1ba des
Kompressors 1a0 über eine Rohrverbindung 18a, eine Kälte
mittelleitung 20a mit gleichem Innendurchmesser wie die
Auslaßleitung 1ba und ein Dreiwegeumschaltventil 21a ver
bunden. Das andere Ende des vierten Bypaßkreises ist an
eine Kältemittelleitung 22a angeschlossen, die die erste
und die zweite Drosseleinrichtung 4a und 5a verbindet. Ein
sechster Bypaßkreis 35a ist im ersten Kältemittelkreislauf
vorgesehen. Ein Teil des aus dem Kompressor 1a0 im ersten
Kältemittelkreislauf 14 austretenden Kältemittels wird zur
Saugseite des Kompressors 1a0 über ein Schaltventil 24a
durch den sechsten Bypaßkreis umgeleitet. Im sechsten By
paßkreis 35a ist ein Wärmeaustauschabschnitt 25b vorgese
hen, in dem ein Wärmeaustausch mit einer Kältemittelansaug
leitung 1ab des Kompressors 1b0 des zweiten Kältemittel
kreislaufs 15 stattfindet.
Im zweiten Kältemittelkreislauf 15 ist ein siebter Bypaß
kreis 35b vorgesehen. Ein Teil des aus dem Kompressor 1b0
im zweiten Kältemittelkreislauf 15 austretenden Kältemit
tels wird zur Saugseite des Kompressors 1b0 über ein
Schaltventil 24b durch den siebten Bypaßkreis 35b umgelei
tet. In dem Bypaßkreis 35b ist ein Wärmeaustauschabschnitt
25a vorgesehen, in dem ein Wärmeaustausch mit einer Kälte
mittelsaugleitung 1aa des Kompressors 1a0 im ersten Kälte
mittelkreislauf 14 stattfindet.
Zuerst wird der Betrieb des ersten Kältemittelkreislaufs 14
der so aufgebauten Klimaanlage erlälutert. Im Kühlbetrieb
(der Kältemittelstrom ist in Fig. 4 durch stark ausgezogene
Vollinienpfeils bezeichnet) strömt das Kältemittel, das aus
dem Kompressor 1a0 austritt und ein Gas mit hoher Tempera
tur und Hochdruck ist, durch das Dreiwegeumschaltventil 21a
und das Vierwegeumschaltventil 2a. Im Außenwärmeübertrager
3a tritt das gasförmige Kältemittel in Wärmeaustausch mit
der vom Außengebläse 9a zugeführten Außenluft, wodurch es
kondensiert und verflüssigt wird. Das so verflüssigte Käl
temittel wird in der ersten Dekompressionseinrichtung 4aa
in der ersten Drosseleinrichtung 4a auf Normaldruck ge
bracht und wird zu einer Flüssigkeit mit niedriger Tempe
ratur und Niederdruck. Das flüssige Kältemittel strömt
durch den dritten Bypaßkreis 5ac in der zweiten Drosselein
richtung 5a und in den Raumwärmeübertrager 6a, in dem das
flüssige Kältemittel in Wärmeaustausch mit der vom Raumge
bläse 8 zugeführten Raumluft tritt. Infolgedessen kühlt das
flüssige Kältemittel die Raumluft und verdampft. Das so
verdampfte Kältemittel strömt durch das Vierwegeumschalt
ventil 2a und den Speicher 7a zum Kompressor 1a0 zurück.
Auf diese Weise ist der Kältemittelkreislauf im Kühlbetrieb
gebildet.
Im Heizbetrieb (der Kältemittelstrom ist durch schwach
ausgezogene Vollinienpfeile in Fig. 4 bezeichnet) strömt
das aus dem Kompressor 1a0 austretende Kältemittel, das ein
Gas mit hoher Temperatur und Hochdruck ist, durch das Drei
wegeumschaltventil 21a. Das gasförmige Kältemittel strömt
in den Raumwärmeübertrager 6a durch das Vierwegeumschalt
ventil 2a, das in den Heizbetrieb umgeschaltet ist. Im
Raumwärmeübertrager tritt das gasförmige Kältemittel in
Wärmeaustausch mit der vom Raumgebläse 8 zugeführten Raum
luft und erwärmt sie, wobei es kondensiert und verflüssigt
wird. Das so verflüssigte Kältemittel wird in der zweiten
Dekompressionseinrichtung 5aa der zweiten Drosseleinrich
tung 5a auf Normaldruck gebracht und wird zu einer Flüssig
keit mit niedriger Temperatur und Niederdruck. Das flüssige
Kältemittel strömt durch den zweiten Bypaßkreis 4ac in der
ersten Drosseleinrichtung 4a und in den Außenwärmeübertra
ger 3a, in dem es mit der vom Außengebläse 9a zugeführten
Außenluft in Wärmeaustausch tritt. Infolgedessen nimmt das
flüssige Kältemittel Wärme aus der Außenluft unter Kühlung
derselben auf, wodurch es verdampft. Das so verdampfte
Kältemittel strömt durch das Vierwegeumschaltventil 2a und
den Speicher 7a zum Kompressor 1a0 zurück. Auf diese Weise
ist der Kältemittelkreislauf im Heizbetrieb gebildet.
Beim Abtauen (der Kältemittelstrom ist durch Strichlinien
pfeile in Fig. 4 angedeutet), das erforderlich ist, wenn
sich aufgrund einer Verringerung der Außenlufttemperatur im
Heizbetrieb Reif auf dem Außenwärmeübertrager 3a gebildet
hat, wird das Dreiwegeumschaltventil 21a zum vierten Bypaß
kreis 23a umgeschaltet, während das Vierwegeumschaltventil
2a in der Heizbetriebsart gehalten wird. Das aus dem Kom
pressor 1a0 austretende gasförmige Kältemittel strömt durch
das Dreiwegeumschaltventil 21a in die Leitung 23aa des
vierten Bypaßkreises 23a, die in die Kältemittelleitung 22a
zwischen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung 4a
und 5a mündet, und durch das Absperrorgan 23ab in die Käl
temittelleitung 22a. Dann strömt das Kältemittel durch den
zweiten Bypaßkreis 4ac in der ersten Drosseleinrichtung 4a
und in den Außenwärmeübertrager 3a. Zu diesem Zeitpunkt ist
das Außengebläse 9a abgeschaltet. Das gasförmige Kältemit
tel, das hohe Temperatur hat, taut den auf der Außenfläche
des Außenwärmeübertragers 3a gebildeten Reif ab. Infolge
dessen wird das gasförmige Kältemittel kondensiert und ver
flüssigt. Das so verflüssigte Kältemittel strömt durch das
Vierwegeumschaltventil 2a und den Speicher 7a und durch den
Wärmeaustauschabschnitt 25a zum Kompressor 1a0 zurück. Da
das Schaltventil 24b im siebten Bypaßkreis 35b des zweiten
Kältemittelkreislaufs 15 während des Abtauens im ersten
Kaltemittelkreislauf 14 geöffnet ist, tritt das Kältemit
tel, das aus dem Kompresor 1b0 im zweiten Kältemittelkreis
lauf 15 austritt und hohe Temperatur und Hochdruck hat, in
Wärmeaustausch mit der Kältemittelsaugleitung 1aa des
ersten Kältemittelkreislaufs 14 im Wärmeaustauschabschnitt
25a.
Wie oben erläutert, wird das Abtauen ohne Umschalten des
Vierwegeumschaltventils 2a vom Heiz- in den Kühlbetrieb
durchgeführt, so daß während der Umschaltung auftretende
Wärmeverluste vermieden werden. Ferner strömt das niedrige
Temperatur aufweisende flüssige Kältemittel nicht durch den
Raumwärmeübertrager 6a, so daß das Problem des Ausblasens
von Kaltluft in den Raum, das bei konventionellen Klimaan
lagen auftritt, vermieden wird. Ferner wird der Heizbetrieb
unter Nutzung des Kältemittelkreislaufs, der keinen Abtau
vorgang ausführt, ermöglicht, so daß der Heizbetrieb nicht
unterbrochen und der Raumkomfort verbessert wird.
Dadurch, daß die einen Teil des vierten Bypaßkreises 23a
bildende Leitung 23aa kleineren Innendurchmesser als die
Auslaßleitung 1ba hat, wird durch einen Druckverlust der
Druck auf der Hochdruckseite des Kompressors 1a0 erhöht.
Dadurch kann die Eingangsleistung des Kompressor 1a0 und
dementsprechend die Kapazität des Kompressors 1a0 erhöht
und die Abtauzeit verkürzt wird.
Ferner kann während des Abtauens im ersten Kältemittel
kreislauf 14 das Schaltventil 24b im siebten Bypaßkreis
35b, der von der Auslaßleitung 1bb des Kompressors 1b0 im
zweiten Kältemittelkreislauf 15 abzweigt, geöffnet werden,
so daß dem Wärmeaustauschabschnitt 25a das Kältemittel mit
hohem Druck und hoher Temperatur zugeführt wird. Infolge
dessen kann das flüssige Kältemittel, das gerade in den
Kompressor 1a0 angesaugt werden soll und niedrige Tempera
tur und Niederdruck hat, zur Verdampfung ausreichende Wärme
aufnehmen, wodurch vermieden wird, daß das Kältemittel als
Flüssigkeit zum Kompressor 1a0 zurückströmt. Außerdem
steigt der Druck auf der Niederdruckseite des Kompressors
1a0 unter Erhöhung der Kapazität des Kompressors 1a0 an,
was den Vorteil bietet, daß die Abtauzeit weiter verkürzt
werden kann.
Vorstehend wurden zwar nur die Vorgänge im Kühl-, Heiz- und
Abtaubetrieb des ersten Kältemittelkreislaufs 14 erläutert,
aber im zweiten Kältemittelkreislauf 15 findet der gleiche
Betrieb statt, so daß der Einfachheit halber der Betrieb
des zweiten Kältemittelkreislaufs 15 nicht beschrieben
wird.
Fig. 5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Klimaan
lage. Dieses unterscheidet sich vom vierten Ausführungsbei
spiel nach Fig. 4 dadurch, daß ein Druckregelventil 27a,
das öffnet, wenn der Druck auf der Hochdruckseite des Kom
pressors 1a0 im ersten Kältemittelkreislauf 14 nicht unter
einem vorbestimmten Pegel liegt, parallel mit dem vierten
Bypaßkreis 23a angeordnet ist, daß ein Druckregelventil
27b, das öffnet, wenn der Druck auf der Hochdruckseite des
Kompressors 1b0 im zweiten Kältemittelkreislauf 15 einen
vorbestimmten Pegel nicht unterschreitet, parallel mit dem
dritten Bypaßkreis 23b im zweiten Kältemittelkreislauf 15
angeordnet ist, und daß beim Abtauen der Druck auf der
Hochdruckseite des Kompressors nicht über dem vorbestimmten
Pegel gehalten werden kann. Infolgedessen tritt beim Ab
tauen keine anomale Unterbrechung auf, die auf einen hohen
Druckabfall zurückgehen kann, der durch einen plötzlichen
Druckanstieg auf der Hochdruckseite des vierten Bypaßkrei
ses 23a unmittelbar vor Beendigung des Abtauvorgangs auf
treten kann; dadurch wird eine Beendigung des Abtauvor
gangs, bevor die Temperatur am Ausgang des Außenwärmeüber
tragers die Abtaubeendigungstemperatur erreicht hat, ver
mieden.
Bei dem fünften Ausführungsbeispiel sind zwar die Druck
regelventile parallel mit den vierten Bypaßkreisen ange
ordnet, wobei die Absperrorgane in Reihe mit den Leitungen
liegen, deren Innendurchmesser kleiner als die der Auslaß
leitungen der Kompressoren sind; aber das Druckregelventil
in wenigstens einem der Kältemittelkreisläufe kann parallel
mit nur einer Leitung angeordnet sein, deren Innendurch
messer kleiner als der der Auslaßleitung ist. Ferner kann
der vierte Bypaßkreis in wenigstens einem Kältemittelkreis
lauf durch nur eine Leitung gebildet sein, deren Innen
durchmesser kleiner als der der Auslaßleitung ist, und das
Druckregelventil ist dann parallel mit der Leitung ange
ordnet.
Fig. 6 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Klimaan
lage. Dabei sind Teile, die mit denen der Klimaanlage nach
Fig. 4 identisch sind oder ihnen entsprechen, mit gleichen
Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals erläutert.
Eine erste und eine zweite Drosseleinrichtung 4a und 5a
wirken als Expansionseinrichtungen im Kühl- bzw. im Heiz
betrieb. Eine erste Dekompressionseinrichtung 4aa (z. B.
ein Kapillarrohr) bildet die erste Drosseleinrichtung. Ein
zweiter Bypaßkreis 4ac hat ein Absperrorgan 4ab, das es dem
Kältemittel erlaubt, die erste Dekompressionseinrichtung
4aa zu umgehen und in Richtung zu einem Außenwärmeübertra
ger 3a zu strömen. Eine zweite Dekompressionseinrichtung
5aa (z. B. ein Kapillarrohr) bildet die zweite Drosselein
richtung 5a. Ein dritter Bypaßkreis 5ac hat ein Absperr
organ 5ab, das es dem Kältemittel erlaubt, die zweite De
kompressionseinrichtung 5aa zu umgehen und in Richtung zu
einem Raumwärmeübertrager 6a zu strömen. Ein erster Kälte
mittelkreislauf 14 ist dadurch gebildet, daß durch Kälte
mittelleitungen ein Kompressor 1a0, ein Vierwegeumschalt
ventil 2a, der Außenwärmeübertrager 3a, die erste Drossel
einrichtung 4a, die zweite Drosseleinrichtung 5a, der Raum
wärmeübertrager 6a und ein Speicher 7a hintereinanderge
schaltet sind.
Eine erste und eine zweite Drosseleinrichtung 4b und 5b
wirken als Expansionseinrichtungen im Kühl- bzw. im Heiz
betrieb. Eine erste Dekompressionseinrichtung 4ba (z. B.
ein Kapillarrohr) bildet die erste Drosseleinrichtung 4b.
Ein zweiter Bypaßkreis 4bc hat ein Absperrorgan 4bb, das es
dem Kältemittel erlaubt, die erste Dekompressionseinrich
tung 4ba zu umgehen und in Richtung zu einem Außenwärme
übertrager 3b zu strömen. Eine zweite Dekompressionsein
richtung 5ba (z. B. ein Kapillarrohr) bildet die zweite
Drosseleinrichtung 5b. Ein dritter Bypaßkreis 5bc hat ein
Absperrorgan 5bb, das es dem Kältemittel erlaubt, die zwei
te Dekompressionseinrichtung 5ba zu umgehen und in Richtung
zu einem Raumwärmeübertrager 6b zu strömen. Ein zweiter
Kältemittelkreislauf 15 ist dadurch gebildet, daß durch
Kältemittelleitungen ein Kompressor 1b0, der Außenwärme
übertrager 3b, die erste Drosseleinrichtung 4b, die zweite
Drosseleinrichtung 5b, der Raumwärmeübertrager 6b und ein
Speicher 7b hintereinandergeschaltet sind.
Im ersten Kältemittelkreislauf 14 ist ein vierter Bypaß
kreis 23a vorgesehen, der aus einer Leitung 23aa mit klei
nerem Innendurchmesser als eine Auslaßleitung 1ba des Kom
pressors 1a0 und einem mit der Leitung 23aa in Reihe lie
genden Absperrorgan 23ab besteht. Ein Ende des vierten By
paßkreises ist mit der Auslaßleitung 1ba über eine Rohrver
bindung 18a, eine Kältemittelleitung 20a mit gleichem In
nendurchmesser wie die Auslaßleitung 1ba des Kompressors
1a0 und ein Dreiwegeumschaltventil 21a verbunden. Das ande
re Ende des vierten Bypaßkreises ist an eine Kältemittel
leitung 22a zwischen der ersten und der zweiten Drosselein
richtung 4a und 5a angeschlossen. Ein sechster Bypaßkreis
35a im ersten Kältemittelkreislauf 14 leitet einen Teil des
vom Kompressor 1a0 im ersten Kältemittelkreislauf 14 aus
tretenden Kältemittels zu der Kältemittelleitung 22a zwi
schen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung 4a und
5a im ersten Kältemittelkreislauf 14 durch eine Dekompres
sionseinrichtung 26a (z. B. ein Kapillarrohr) und ein
Schaltventil 24a (z. B. ein elektromagnetisches Schaltven
til) zur Umgehung der Dekompressionseinrichtung 26a, wobei
in einem Wärmeaustauschabschnitt 25b ein Wärmeaustausch mit
einer Kältemittelsaugleitung 1ab des Kompressors 1b0 im
zweiten Kältemittelkreislauf 15 stattfindet.
Ein siebter Bypaßkreis 35b ist im zweiten Kältemittelkreis
lauf 15 vorgesehen und leitet einen Teil des aus dem Kom
pressor 1b0 im zweiten Kältemittelkreislauf 15 austretenden
Kältemittels zu einer Kältemittelleitung 22b zwischen der
ersten und der zweiten Drosseleinrichtung 4b und 5b im
zweiten Kältemittelkreislauf 15 durch eine Dekompressions
einrichtung 26b (z. B. ein Kapillarrohr) und ein Schalt
ventil 24b (z. B. ein elektromagnetisches Schaltventil) zur
Umgehung der Dekompressionseinrichtung 26b, wobei ein Wär
meaustausch in einem Wärmeaustauschabschnitt 25a mit einer
Kältemittelsaugleitung 1aa des Kompressors 1a0 im ersten
Kältemittelkreislauf 14 stattfindet.
Bezüglich der Klimaanlage nach dem sechsten Ausführungsbei
spiel wird zuerst der Betrieb des ersten Kältemittelkreis
laufs 14 erläutert. Im Kühlbetrieb (der Kältemittelstrom
ist durch stark ausgezogene Vollinienpfeile in Fig. 6 be
zeichnet) strömt das aus dem Kompressor 1a0 austretende
Kältemittel, das ein Gas mit hoher Temperatur und Hochdruck
ist, durch das Dreiwegeumschaltventil 21a und das Vierwege
umschaltventil 2a. Im Außenwärmeübertrager 3a tritt das
gasförmige Kältemittel in Wärmeaustausch mit der von einem
Außengebläse 9a zugeführten Außenluft, wodurch es konden
siert und verflüssigt wird. Das so verflüssigte Kältemittel
wird in der ersten Dekompressionseinrichtung 4aa der ersten
Drosseleinrichtung 4a auf Normaldruck gebracht und wird zu
einer Flüssigkeit mit niedriger Temperatur und Niederdruck.
Andererseits wird ein Teil des aus dem Kompressor 1a0 aus
tretenden gasförmigen Kältemittels in den sechsten Bypaß
kreis 35a geleitet. Dieser Kältemittelteil tritt in dem
Wärmeaustauschabschnitt 25b des zweiten Kältemittelkreis
laufs 15 mit dem Kältemittel in Wärmeaustausch, das in den
Kompressor 1b0 im zweiten Kältemittelkreislauf 15 angesaugt
werden soll. Im Wärmeaustauschabschnitt 25b erwärmt dieser
Teil des gasförmigen Kältemittels das anzusaugende Kälte
mittel unter vollständiger Verdampfung des letzteren, und
das gasförmige Kältemittel selbst wird kondensiert und ver
flüssigt. Das so verflüssigte Kältemittel wird in der De
kompressionseinrichtung 26a auf Normaldruck gebracht und
wird eine Flüssigkeit mit niedriger Temperatur und Nieder
druck. Das flüssige Kältemittel mündet in die Kältemittel
leitung 22a zwischen der ersten und der zweiten Drosselein
richtung 4a und 5a und strömt durch den zweiten Bypaßkreis
5ac in der zweiten Drosseleinrichtung 5a. Dann strömt das
Kältemittel in den Raumwärmeübertrager 6a, in dem es in
Wärmeaustausch mit der von dem gemeinsamen Raumgebläse 8
zugeführten Raumluft tritt. Auf diese Weise kühlt das Käl
temittel die Raumluft und wird dabei verdampft. Das so
verdampfte Kältemittel strömt durch das Vierwegeumschalt
ventil 2a und den Speicher 7a zum Kompressor 1a0 zurück.
Auf diese Weise ist der Kältemittelkreislauf im Kühlbetrieb
gebildet.
Im Heizbetrieb (der Kältemittelstrom ist durch schwach aus
gezogene Vollinienpfeile in Fig. 6 bezeichnet) strömt das
aus dem Kompressor 1a0 austretende Kältemittel, das ein Gas
mit hoher Temperatur und Hochdruck ist, durch das Dreiwege
umschaltventil 21a und das Vierwegeumschaltventil 2a, das
auf Heizbetrieb umgeschaltet ist. Dann strömt das gasför
mige Kältemittel in den Raumwärmeübertrager 6a, in dem es
mit der vom Raumgebläse 8 zugeführten Raumluft in Wärmeaus
tausch tritt. Das Kältemittel erwärmt die Raumluft und wird
dabei kondensiert und verflüssigt. Das so verflüssigte Käl
temittel wird in der zweiten Dekompressionseinrichtung 5aa
der zweiten Drosseleinrichtung 5a auf Normaldruck gebracht
und wird zu einer Flüssigkeit mit niedriger Temperatur und
Niederdruck. Andererseits wird ein Teil des aus dem Kom
pressor 1a0 austretenden gasförmigen Kältemittels in den
sechsten Bypaßkreis 35a eingeleitet. Dieser Kältemittelteil
gelangt im Wärmeaustauschabschnitt 25b des zweiten Kälte
mittelkreislaufs 15 in Wärmeaustausch mit dem Kältemittel,
das in den Kompressor 1b0 im zweiten Kältemittelkreislauf
15 angesaugt werden soll und Niederdruck hat. Dieser Teil
des gasförmigen Kältemittels erwärmt das angesaugte Kälte
mittel, so daß es vollständig verdampft. Der Kältemittel
teil selbst wird kondensiert und verflüssigt. Das so ver
flüssigte Kältemittel wird in der Dekompressionseinrichtung
26a auf Normaldruck gebracht und wird zu einer Flüssigkeit
mit niedriger Temperatur und Niederdruck. Dann strömt das
flüssige Kältemittel in die Kältemittelleitung 22a zwischen
der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung 4a und 5a.
Anschließend strömt das Kältemittel durch den zweiten By
paßkreis 4ac in der ersten Drosseleinrichtung 4a und in den
Außenwärmetauscher 3a, in dem es mit der vom Außengebläse
9a zugeführten Außenluft in Wärmeaustausch tritt. Das flüs
sige Kältemittel nimmt Wärme aus der Außenluft unter Küh
lung derselben auf, wodurch es verdampft. Das so verdampfte
Kältemittel strömt durch das Vierwegeumschaltventil 2a und
den Speicher 7a zum Kompressor 1a0 zurück. Auf diese Weise
ist der Kältemittelkreislauf im Heizbetrieb gebildet.
Beim Abtauvorgang (der Kältemittelstrom ist durch Strich
linienpfeile bezeichnet), das notwendig wird, wenn sich auf
dem Außenwärmeübertrager 3a im Heizbetrieb z. B. aufgrund
einer Verringerung der Außenlufttemperatur Reif gebildet
hat, wird das Dreiwegeumschaltventil 21a zum vierten Bypaß
kreis 23a umgeschaltet, während das Vierwegeumschaltventil
2a in der Heizbetriebsart gehalten wird. Das aus dem Kom
pressor 1a0 austretende gasförmige Kältemittel strömt durch
das Dreiwegeumschaltventil 21a und in die Kältemittellei
tung 22a durch die Leitung 23aa des vierten Bypaßkreises
23a, die mit der Kältemittelleitung 22a zwischen der ersten
und der zweiten Drosseleinrichtung 4a und 5a verbunden ist,
und durch das Absperrorgan 23ab. Dann strömt das gasförmige
Kältemittel durch den zweiten Bypaßkreis 4ac in die erste
Drosseleinrichtung und gelangt in den Außenwärmeübertrager
3a. Zu diesem Zeitpunkt ist das Außengebläse 9a abgeschal
tet. Das gasförmige Kältemittel mit hoher Temperatur tritt
mit dem auf der Außenfläche des Außenwärmeübertragers 3a
gebildeten Reif in Wärmeaustausch und taut diesen ab. In
folgedessen wird das gasförmige Kältemittel kondensiert und
verflüssigt. Das so verflüssigte Kältemittel strömt durch
das Vierwegeumschaltventil 2a und den Speicher 7a und den
Wärmeaustauschabschnitt 25a zum Kompressor 1a0 zurück. Beim
Abtauen ist das Schaltventil 24b im siebten Bypaßkreis 35b
des zweiten Kältemittelkreislaufs 15 geöffnet, so daß die
Kältemittelsaugleitung 1aa des ersten Kältemittelkreislaufs
14 beim Abtauen im Wärmeaustauschabschnitt 25a in Wärmeaus
tausch mit dem Kältemittel tritt, das aus dem Kompressor
1b0 des zweiten Kältemittelkreislaufs 15 austritt und hohe
Temperatur und Hochdruck hat.
Bei dieser Anordnung kann das Abtauen ohne Umschaltung des
Vierwegeumschaltventils 2a vom Heiz- in den Kühlbetrieb
durchgeführt werden, so daß keine durch die Umschaltung
bedingten Wärmeverluste auftreten. Ferner strömt das flüs
sige Kältemittel mit niedriger Temperatur nicht durch den
Raumwärmeübertrager 6a, so daß das Problem des Austritts
von Kaltluft in den Raum, das bei konventionellen Klimaan
lagen auftritt, gelöst ist. Der Heizbetrieb kann nur mit
dem Kältemittelkreislauf durchgeführt werden, der nicht im
Abtaubetrieb arbeitet, wodurch eine Unterbrechung des Heiz
betriebs infolge des Abtauvorgangs vermieden und der Raum
komfort verbessert wird.
Im normalen Kühl- und Heizbetrieb erfolgt ein Wärmeaus
tausch der Saugleitungen 1aa und 1ab zu den Kompressoren
1a0 und 1b0 mit den gasförmigen Kältemitteln, die aus den
jeweiligen Kompressoren 1a0 und 1b0 austreten und hohe Tem
peratur und Hochdruck haben, und dadurch wird verhindert,
daß das Kältemittel zu den Kompressoren 1a0 und 1b0 in
flüssiger Form zurückströmt und in den Kompressoren eine
Flüssigkeitsverdichtung stattfindet.
Ferner tritt dadurch, daß die einen Teil des vierten Bypaß
kreises 23a bildende Leitung 23aa kleineren Innendurch
messer als die Auslaßleitung 1ba hat, ein Druckverlust auf,
wodurch der Druck auf der Hochdruckseite des Kompressors
1a0 erhöht wird. Dadurch kann die Eingangsleistung des
Kompressors und damit seine Kapazität erhöht und die Ab
tauzeit verkürzt werden.
Während des Abtauvorgangs ist ferner das Schaltventil 24b
im siebten Bypaßkreis 35b, der von der Austrittsleitung 1bb
des Kompressors 1b0 im zweiten Kältemittelkreislauf 15 ab
zweigt, geöffnet, so daß dem Wärmeaustauschabschnitt 25a
das Kältemittel mit hoher Temperatur und Hochdruck zuge
führt wird. Infolgedessen kann das flüssige Kältemittel,
das in den Kompressor 1a0 angesaugt werden soll und niedri
ge Temperatur und Niederdruck hat, ausreichend Wärme auf
nehmen, um zu verdampfen, wodurch verhindert wird, daß es
in flüssiger Form zum Kompressor 1a0 zurückströmt. Ferner
wird der Druck auf der Niederdruckseite des Kompressors 1a0
und damit die Kapazität des Kompressors erhöht, was den
Vorteil bietet, daß die Abtauzeit weiter verkürzt werden
kann.
Vorstehend wurde nur der Betrieb des ersten Kältemittel
kreislaufs 14 erläutert; im zweiten Kältemittelkreislauf 15
finden der Kühl-, der Heiz- und der Abtaubetrieb in glei
cher Weise statt, so daß der Einfachheit halber keine er
neute Beschreibung erfolgt.
Fig. 7 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der Klimaan
lage. Dieses unterscheidet sich vom sechsten Ausführungs
beispiel nach Fig. 6 dadurch, daß ein Druckregelventil 27a
parallel mit dem vierten Bypaßkreis 23a angeordnet ist und
öffnet, wenn der Druck auf der Hochdruckseite des Kompres
sors 1a0 im ersten Kältemittelkreislauf 14 einen vorbe
stimmten Pegel nicht unterschreitet, daß ein Druckregel
ventil 27b parallel mit dem vierten Bypaßkreis 23b im zwei
ten Kältemittelkreislauf angeordnet ist und öffnet, wenn
der Druck auf der Hochdruckseite des Kompressors 1b0 im
zweiten Kältemittelkreislauf 15 einen vorbestimmten Pegel
nicht unterschreitet, und daß beim Abtauvorgang der Druck
auf der Hochdruckseite des Kompressors auf einem vorbe
stimmten Pegel oder darunter gehalten werden kann. Dadurch
kann bei dieser Klimaanlage eine anomale Unterbrechung auf
grund eines hohen Druckabfalls, der durch eine plötzliche
Erhöhung des Drucks auf der Hochdruckseite des vierten By
paßkreises unmittelbar vor Beendigung des Abtauens auftre
ten kann, vermieden werden. Es wird verhindert, daß das
Abtauen beendet wird, bevor die Temperatur am Ausgang des
Außenwärmeübertragers die Abtaubeendigungstemperatur er
reicht hat.
Das siebte Ausführungsbeispiel wurde zwar unter Bezugnahme
auf den Fall erläutert, daß die vierten Bypaßkreise durch
die Absperrorgane und die mit den Absperrorganen in Reihe
liegenden Leitungen, deren Innendurchmesser kleiner als
derjenige der Auslaßleitungen der Kompressoren sind, ge
bildet sind, aber die Erfindung ist nicht auf diesen Fall
beschränkt. Der vierte Bypaßkreis in wenigstens einem der
Kältemittelkreisläufe kann auch durch nur eine Leitung ge
bildet sein, deren Innendurchmesser kleiner als derjenige
der Auslaßleitung ist. Ferner kann der vierte Bypaßkreis in
wenigstens einem der Kältemittelkreisläufe durch nur eine
Leitung mit kleinerem Innendurchmesser als die Auslaßlei
tung gebildet sein, und das Druckregelventil ist dann pa
rallel mit der Leitung angeordnet.
Fig. 8 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel der Klimaan
lage. Dabei sind der Fig. 4 entsprechende oder damit iden
tische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und
werden nicht nochmals erläutert.
Eine erste und eine zweite Drosseleinrichtung 4a und 5a
dienen als Expansionseinrichtungen im Kühl- bzw. Heizbe
trieb. Eine erste Dekompressionseinrichtung 4aa (z. B. ein
Kapillarrohr) bildet die erste Drosseleinrichtung. Ein
zweiter Bypaßkreis 4ac hat ein Absperrorgan 4ab, so daß das
Kältemittel um die erste Dekompressionseinrichtung 4aa
herumleitbar ist und in Richtung zu einem Außenwärmeüber
trager 3a strömt. Eine zweite Dekompressionseinrichtung 5aa
(z. B. ein Kapillarrohr) bildet die zweite Drosseleinrich
tung 5a. Ein dritter Bypaßkreis 5ac hat ein Absperrorgan
5ab, so daß das Kältemittel um die zweite Dekompressions
einrichtung 5aa herumführbar und in Richtung zu einem Raum
wärmeübertrager 6a leitbar ist. Ein erster Kältemittel
kreislauf 14 besteht aus einem Kompressor 1a0, einem Vier
wegeumschaltventil 2a, dem Außenwärmeübertrager 3a, der
ersten Drosseleinrichtung 4a, der zweiten Drosseleinrich
tung 5a, dem Raumwärmeübertrager 6a und einem Speicher 7a,
die sämtlich durch Kältemittelleitungen hintereinanderge
schaltet sind. Im ersten Kältemittelkreislauf 14 ist ein
vierter Bypaßkreis 23a vorgesehen, der aus einer Leitung
23aa mit kleinerem Innendurchmesser als eine Auslaßleitung
1ba des Kompressors 1a0 und einem mit der Leitung 23aa in
Reihe liegenden Absperrorgan 23ab gebildet ist. Ein Ende
des vierten Bypaßkreises ist mit der Auslaßleitung 1ba über
eine Rohrverbindung 18a, eine Kältemittelleitung 20a mit
gleichem Innendurchmesser wie die Auslaßleitung 1ba des
Kompressors 1a0 und ein Dreiwegeumschaltventil 21a gebil
det. Das andere Ende des vierten Bypaßkreises ist mit einer
Kältemittelleitung 22a zwischen der ersten und der zweiten
Drosseleinrichtung 4a und 5a verbunden. Ein sechster Bypaß
kreis 35a im ersten Kältemittelkreislauf 14 leitet einen
Teil des aus dem Kompressor 1a0 austretenden Kältemittels
zu der Kältemittelleitung 22a zwischen der ersten und der
zweiten Drosseleinrichtung 4a und 5a durch eine Dekompres
sionseinrichtung 26a (z. B. ein Kapillarrohr) und ein
Schaltventil 24a (z. B. ein elektromagnetisches Schaltven
til) zur Umgehung der Dekompressionseinrichtung 26a, wobei
ein Wärmeaustausch in einem auf der Strecke befindlichen
Wärmeaustauschabschnitt 25b mit einer Kältemittelsauglei
tung 1ab eines Kompressors 1b0 in einem zweiten Kältemit
telkreislauf 15 stattfindet. Ein fünfter Bypaßkreis 29a hat
ein Druckregelventil 27a, dessen eine Seite mit der Aus
laßleitung 1ba, die das Dreiwegeumschaltventil 21a mit dem
Kompressor 1a0 verbindet, verbunden ist und dessen andere
Seite mit der Kältemittelleitung 22a zwischen den beiden
Drosseleinrichtungen 4a und 5a verbunden ist. Eine erste
und eine zweite Drosseleinrichtung 4b und 5b dienen als
Expansionseinrichtungen im Kühl- bzw. im Heizbetrieb. Eine
erste Dekompressionseinrichtung 4ba (z. B. ein Kapillar
rohr) bildet die erste Drosseleinrichtung 4b. Ein zweiter
Bypaßkreis 4bc hat ein Absperrorgan 4bb, das dem Kältemit
tel die Umgehung der ersten Dekompressionseinrichtung 4ba
erlaubt und es in Richtung zu einem Außenwärmeübertrager 3b
durchläßt. Eine zweite Dekompressionseinrichtung 5ba (z. B.
ein Kapillarrohr) bildet die zweite Drosseleinrichtung 5b.
Ein dritter Bypaßkreis 5bc hat ein Absperrorgan 5bb, das
dem Kältemittel die Umgehung der zweiten Dekompressions
einrichtung 5ba erlaubt und es in Richtung zu einem Raum
wärmeübertrager 6b durchläßt. Der zweite Kältemittelkreis
lauf 15 besteht aus dem Kompressor 1b0, dem Außenwärmeüber
trager 3b, der ersten Drosseleinrichtung 4b, der zweiten
Drosseleinrichtung 5b, dem Raumwärmeübertrager 6b und einem
Speicher 7b, die sämtlich durch Kältemittelleitungen hin
tereinandergeschaltet sind. Im zweiten Kältemittelkreislauf
15 ist ein vierter Bypaßkreis 23b aus einer Leitung 23ba
mit kleinerem Innendurchmesser als eine Auslaßleitung 1bb
des Kompressors 1b0 und einem Absperrorgan 23bb gebildet,
das in Reihe mit der Leitung 23ba liegt. Ein Ende des vier
ten Bypaßkreises ist mit der Auslaßleitung 1bb über eine
Rohrverbindung 18b, eine Kältemittelleitung 20b mit glei
chem Innendurchmesser wie die Auslaßleitung 1bb des Kom
pressors 1b0 und ein Dreiwegeumschaltventil 21b verbunden.
Das andere Ende des vierten Bypaßkreises 23b ist mit einer
Kältemittelleitung 22b zwischen den beiden Drosseleinrich
tungen 4b und 5b verbunden. Ein siebter Bypaßkreis 35b im
zweiten Kältemittelkreislauf leitet einen Teil des aus dem
Kompressor 1b0 des zweiten Kältemittelkreislaufs 15 aus
tretenden Kältemittels zur Kältemittelleitung 22b zwischen
den beiden Drosseleinrichtungen 4b und 5b durch eine Dekom
pressionseinrichtung 26b (z. B. ein Kapillarrohr) und ein
Schaltventil 24b (z. B. ein elektromagnetisches Schaltven
til) zur Umgehung der Dekompressionseinrichtung 26b, wobei
in einem auf der Strecke liegenden Wärmeaustauschabschnitt
25a ein Wärmeaustausch mit einer Kältemittelsaugleitung 1aa
des Kompressors 1a0 des ersten Kältemittelkreislaufs 14
stattfindet. Ein fünfter Bypaßkreis 29b hat ein Druckregel
ventil 27b. Ein Ende des fünften Bypaßkreises 29b ist mit
der Austrittsleitung 1bb, die das Dreiwegeumschaltventil
21b mit dem Kompressor 1b0 verbindet, verbunden. Das andere
Ende des fünften Bypaßkreises 29b ist mit der Kältemittel
leitung 22b zwischen den beiden Drosseleinrichtungen 4b und
5b verbunden.
Es wird zuerst der Betrieb des ersten Kältemittelkreislaufs
14 dieses achten Ausführungsbeispiels erläutert. Im Kühl
betrieb (der Kältemittelstrom ist durch stark ausgezogene
Vollinienpfeile in Fig. 8 bezeichnet) strömt das aus dem
Kompressor 1a0 austretende Kältemittel, das ein Gas mit
hoher Temperatur und Hochdruck ist, durch das Dreiwegeum
schaltventil 21a und das Vierwegeumschaltventil 2a. Im
Außenwärmeübertrager 3a tritt das gasförmige Kältemittel in
Wärmeaustausch mit der von einem Außengebläse 9a zugeführ
ten Außenluft, wodurch es kondensiert und verflüssigt wird.
Das so verflüssigte Kältemittel wird in der ersten Dekom
pressionseinrichtung 4aa der ersten Drosseleinrichtung 4a
auf Normaldruck gebracht und wird eine Flüssigkeit mit
niedriger Temperatur und Niederdruck. Andererseits wird ein
Teil des aus dem Kompressor 1a0 austretenden gasförmigen
Kältemittels in den sechsten Bypaßkreis 35a geleitet. Die
ser gasförmige Kältemittelteil tritt in dem Wärmeaustausch
abschnitt 25b des zweiten Kältemittelkreislaufs 15 in Wär
meaustausch mit dem Kältemittel, das in den Kompressor 1b0
im zweiten Kältemittelkreis 15 anzusaugen ist und niedrige
Temperatur hat. Infolgedessen erwärmt dieser Teil des gas
förmigen Kältemittels das angesaugte Kältemittel und ver
dampft es vollständig, wobei der Kältemittelteil selbst
kondensiert und verflüssigt wird. Das so verflüssigte Käl
temittel wird in der Dekompressionseinrichtung 26a auf Nor
maldruck gebracht und wird zu einer Flüssigkeit mit niedri
ger Temperatur und Niederdruck. Das so verflüssigte Kälte
mittel strömt in die Kältemittelleitung 22a zwischen den
beiden Drosseleinrichtungen 4a und 5a und weiter durch den
dritten Bypaßkreis 5ac in der zweiten Drosseleinrichtung
5a. Das Kältemittel strömt in den Raumwärmeübertrager 6a,
in dem es mit der von einem gemeinsamen Raumgebläse 8 zu
geführten Raumluft in Wärmeaustausch tritt. Dadurch kühlt
das flüssige Kältemittel die Raumluft und wird dabei ver
dampft. Das so verdampfte Kältemittel strömt durch das
Vierwegeumschaltventil 2a und den Speicher 7a zum Kompres
sor 1a0 zurück. Der Kältemittelkreislauf im Kühlbetrieb ist
auf diese Weise gebildet. Wenn der Druck auf der Hochdruck
seite des Kompressors 1a0 aus irgendeinem Grund einen vor
bestimmten Pegel nicht unterschreitet, wird das Druckregel
ventil 27a aktiviert und hält den Druck auf der Hochdruck
seite des Kompressors 1a0 auf dem vorbestimmten Pegel.
Im Heizbetrieb (der Kältemittelstrom ist durch schwach
ausgezogene Vollinienpfeile in Fig. 8 bezeichnet) strömt
das aus dem Kompressor 1a0 austretende Kältemittel, das ein
Gas mit hoher Temperatur und Hochdruck ist, durch das Drei
wegeumschaltventil 21a und das Vierwegeumschaltventil 2a,
das in die Heizbetriebsart umgeschaltet wurde. Das gasför
mige Kältemittel strömt in den Raumwärmeübertrager 6a, in
dem es mit der vom Raumgebläse 8 zugeführten Raumluft in
Wärmeaustausch tritt. Dadurch erwärmt das gasförmige Kälte
mittel die Raumluft und wird dabei kondensiert und verflüs
sigt. Das so verflüssigte Kältemittel wird in der zweiten
Dekompressionseinrichtung 5aa der zweiten Drosseleinrich
tung 5a auf Normaldruck gebracht und wird zu einer Flüssig
keit mit niedriger Temperatur und Niederdruck. Andererseits
wird ein Teil des aus dem Kompressor 1a0 austretenden gas
förmigen Kältemittels in den sechsten Bypaßkreis 35a ge
leitet. Dieser Teil des gasförmigen Kältemittels tritt an
dem Wärmeaustauschabschnitt 25b im zweiten Kältemittel
kreislauf 15 in Wärmeaustausch mit dem Kältemittel, das in
den Kompressor 1b0 im zweiten Kältemittelkreislauf 15 anzu
saugen ist und niedrigen Druck hat. Dadurch erwärmt dieser
Teil des gasförmigen Kältemittels das angesaugte Kältemit
tel und verdampft es vollständig, wobei dieser Teil des
gasförmigen Kältemittels selbst kondensiert und verflüssigt
wird. Das so verflüssigte Kältemittel wird von der Dekom
pressionseinrichtung 26a auf Normaldruck gebracht und wird
zu einer Flüssigkeit mit niedriger Temperatur und Nieder
druck. Dann strömt das flüssige Kältemittel in die Kälte
mittelleitung 22a zwischen den beiden Drosseleinrichtungen
4a und 5a und weiter durch den zweiten Bypaßkreis 4ac in
der ersten Drosseleinrichtung 4a. Das Kältemittel strömt in
den Außenwärmeübertrager 3a, in dem es mit der vom Außen
gebläse 9a zugeführten Außenluft in Wärmeaustausch tritt.
Infolgedessen nimmt das Kältemittel Wärme aus der Außenluft
auf unter Kühlung derselben, wobei es verdampft. Das so
verdampfte Kältemittel strömt durch das Vierwegeumschalt
ventil 2a und den Speicher zum Kompressor 1a0 zurück. Der
Kältemittelkreislauf im Heizbetrieb ist auf diese Weise
gebildet. Wenn der Druck auf der Hochdruckseite des Kom
pressors 1a0 aus irgendeinem Grund einen vorbestimmten
Pegel nicht unterschreitet, wird das Druckregelventil 27a
betätigt und hält den Druck auf der Hochdruckseite des Kom
pressors 1a0 auf dem vorbestimmten Pegel.
Beim Abtauen (der Kältemittelstrom ist durch Strichlinien
pfeile in Fig. 8 bezeichnet), das erforderlich ist, wenn
sich im Heizbetrieb etwa aufgrund eines Absinkens der
Außenlufttemperatur auf dem Außenwärmeübertrager 3a Reif
gebildet hat, wird das Dreiwegeumschaltventil 21a zum vier
ten Bypaßkreis 23a umgeschaltet, während das Vierwegeum
schaltventil 2a den Heizbetrieb aufrechterhält. Das aus dem
Kompressor 1a0 austretende gasförmige Kältemittel strömt
durch das Dreiwegeumschaltventil 21a und in die Kältemit
telleitung 22a durch die Leitung 23aa des vierten Bypaß
kreises 23a, die an die Kältemittelleitung 22a zwischen den
beiden Drosseleinrichtungen 4a und 5a angeschlossen ist,
und durch das Absperrorgan 23ab. Dann strömt das Kältemit
tel in den Außenwärmetauscher 3a durch den zweiten Bypaß
kreis 4ac in der ersten Drosseleinrichtung 4a. Zu diesem
Zeitpunkt ist das Außengebläse 9a abgeschaltet. Das gasför
mige Kältemittel mit hoher Temperatur tritt mit dem Reif in
Wärmeaustausch, der sich auf der Außenfläche des Außenwär
meübertragers 3a gebildet hat, und taut ihn ab. Dadurch
wird das gasförmige Kältemittel kondensiert und verflüs
sigt. Das so verflüssigte Kältemittel strömt durch das
Vierwegeumschaltventil 2a und durch den Speicher 7a und den
Wärmeaustauschabschnitt 25a zum Kompressor 1a0 zurück. Wäh
rend der Durchführung des Abtauens im ersten Kältemittel
kreislauf 14 ist das Schaltventil 24b im siebten Bypaßkreis
35b des zweiten Kältemittelkreislaufs 15 geöffnet, so daß
das aus dem Kompressor 1b0 des zweiten Kältemittelkreis
laufs 15 austretende Kältemittel im Wärmeaustauschabschnitt
25a mit der Kältemittelsaugleitung 1aa des Kompressors des
ersten Kältemittelkreislaufs 14 in Wärmeaustausch tritt.
Wenn der Druck auf der Hochdruckseite des Kompressors 1a0
einen vorbestimmten Pegel nicht unterschreitet, wird das
Druckregelventil 27a aktiviert und hält den Druck auf der
Hochdruckseite des Kompressors 1a0 auf dem vorbestimmten
Pegel oder darunter.
Wie oben erläutert, kann der Abtaubetrieb durchgeführt
werden, ohne daß das Vierwegeumschaltventil 2a aus dem
Heiz- in den Kühlbetrieb umzuschalten ist, wodurch die aus
einer Umschaltung resultierenden Wärmeverluste vermieden
werden. Ferner strömt das flüssige Kältemittel mit niedri
ger Temperatur nicht durch den Raumwärmeübertrager 6a, so
daß das Problem des Einströmens von Kaltluft in den Raum,
das bei den konventionellen Klimaanlagen auftritt, nicht
auftritt. Der Heizbetrieb kann nur durch den Kältemittel
kreislauf durchgeführt werden, der gerade nicht abtaut, und
der Heizbetrieb kann auch während des Abtauens fortgesetzt
werden, um den Raumkomfort zu verbessern.
Im normalen Kühl- und Heizbetrieb ermöglichen die Wärme
austauschabschnitte 25a und 25b den Saugleitungen 1aa und
1ab der Kompressor 04130 00070 552 001000280000000200012000285910401900040 0002004026149 00004 04011en 1a0 und 1b0 einen Wärmeaustausch mit
dem Kältemittel, das aus den Kompressoren 1a0 und 1b0 aus
tritt und ein Gas mit hoher Temperatur und Hochdruck ist,
wodurch verhindert wird, daß das Kältemittel zu den Kom
pressoren 1a0 und 1b0 als Flüssigkeit zurückströmt und in
den Kompressoren eine Flüssigkeitsverdichtung stattfindet.
Dadurch, daß die einen Teil des vierten Bypaßkreises 23a
bildende Leitung 23aa kleineren Innendurchmesser als die
Auslaßleitung 1ba hat, wird durch einen Druckverlust der
Druck auf der Hochdruckseite des Kompressors 1a0 erhöht.
Dadurch kann die Eingangsleistung 1a0 des Kompressors und
damit seine Kapazität erhöht und die Abtauzeit verkürzt
werden.
Beim Abtauen ist das Schaltventil 24b im siebten Bypaßkreis
35b, der von der Austrittsleitung 1bb des Kompressors 1b0
im zweiten Kältemittelkreislauf 15, der nicht abtaut, ab
zweigt, geöffnet, so daß das Kältemittel mit hoher Tempera
tur und Hochdruck dem Wärmeaustauschabschnitt 25a zugeführt
wird. Dadurch kann das flüssige Kältemittel, das in den
Kompressor 1a0 angesaugt werden soll und niedrige Tempera
tur und Niederdruck hat, ausreichend Wärme aufnehmen, so
daß es verdampft; dadurch wird verhindert, daß das Kälte
mittel zum Kompressor 1a0 als Flüssigkeit zurückströmt.
Außerdem wird der Druck auf der Niederdruckseite des Kom
pressors 1a0 und damit die Kapazität des Kompressors 1a0
erhöht, was den Vorteil bietet, daß die Abtauzeit weiter
verkürzt werden kann.
Wenn der Druck auf der Hochdruckseite des Kompressors 1a0
einen vorbestimmten Pegel nicht unterschreitet, wird das
Druckregelventil 27a im fünften Bypaßkreis 29a aktiviert
und hält den Druck auf der Hochdruckseite des Kompressors
im Abtaubetrieb auf dem vorbestimmten Pegel oder darunter.
Dadurch erfolgt keine anomale Unterbrechung aufgrund einer
Hochdruckverminderung, die durch eine plötzliche Erhöhung
des Drucks auf der Hochdruckseite des vierten Bypaßkreises
unmittelbar vor Beendigung des Abtauvorgangs eintreten
kann. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Abtauvorgang
beendet wird, bevor die Temperatur am Ausgang des Außen
wärmeübertragers die Abtaubeendigungstemperatur erreicht
hat.
Wenn ferner der Druck auf der Hochdruckseite des Kompres
sors 1a0 aus irgendeinem Grund auch im Kühl- oder im Heiz
betrieb einen vorbestimmten Pegel nicht unterschreitet,
wird das Druckregelventil 27a im fünften Bypaßkreis 29a
aktiviert und hält den Druck auf der Hochdruckseite kon
stant, wodurch eine anomale Unterbrechung aufgrund der
Hochdruckverminderung vermieden wird.
Vorstehend wurde zwar nur der Betrieb des ersten Kältemit
telkreislaufs 14 erläutert, aber der zweite Kältemittel
kreislauf 15 führt den Kühl-, Heiz- und Abtaubetrieb in
gleicher Weise durch, so daß keine erneute Beschreibung
notwendig ist.
Bei dem achten Ausführungsbeispiel ist zwar der vierte
Bypaßkreis durch das Absperrorgan und die Leitung gebildet,
die mit dem Absperrorgan in Reihe liegt und kleineren In
nendurchmesser als die Auslaßleitung des Kompressors hat,
aber die Erfindung ist nicht auf diesen Fall beschränkt.
Der vierte Bypaßkreis in wenigstens einem Kältemittelkreis
lauf kann nur aus einer Leitung bestehen, die kleineren
Innendurchmesser als die Auslaßleitung hat. Außerdem kann
der vierte Bypaßkreis nur aus einer Leitung mit kleineren
Innendurchmesser als die Auslaßleitung bestehen, und ein
Druckregelventil kann parallel mit der Leitung angeordnet
sein.
Claims (8)
1. Klimaanlage für Kühl- und Heizbetrieb mit
einem Kältemittelkreislauf bestehend aus einem Kompressor (1), einem Dreiwegeumschaltventil (21), einem Vierwegeumschalt ventil (2), einem Außenwärmeübertrager (3), einer ersten Drosseleinrichtung (4) mit einer ersten Dekompressionsein richtung (4a), einer zweiten Drosseleinrichtung (5) mit einer zweiten Dekompressionseinrichtung (5a), einem Raum wärmeübertrager (6) und einem Speicher (7), gekennzeichnet durch
einen ersten Bypaßkreis (12), der von der das Dreiwege umschaltventil (21) mit dem Vierwegeumschaltventil (2) ver bindenden Leitung abzweigt und zur Durchführung eines Wär meaustauschs mit der den Speicher (7) und den Kompressor (1) verbindenden Saugleitung (1a) dient und an die Verbindungsleitung zwischen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung (4) und (5) angeschlossen ist;
einen zweiten Bypaßkreis (4c) mit einem Absperrorgan (4b) zur Umgehung der ersten Dekompressionseinrichtung (4a) ;
einen dritten Bypaßkreis (5c) mit einem Absperrorgan (5b) zur Umgehung der zweiten Dekompressionseinrichtung (5a);
einen vierten Bypaßkreis (23), der von der Auslaßleitung (1b) über das Dreiwegeumschaltventil (21) abzweigt und des Kompressors (1) an die Leitung zwischen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung (4 und 5) angeschlossen ist und einen kleine ren Innendurchmesser als die Auslaßleitung (1b) des Kompressors (1) aufweist; und
einen fünften Bypaßkreis (29), der von der die Auslaß leitung (1b) des Kompressors (1) und das Dreiwegeumschaltventil (21) verbin denden Leitung abzweigt und an die Leitung zwi schen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung (4) und (5) über ein Druckregelventil (27) angeschlossen ist;
wobei das Dreiwegeumschaltventil (21) zum Öffnen des vierten Bypaßkreises (23) zur Durchführung des Abtaube triebs umschaltbar ist.
einem Kältemittelkreislauf bestehend aus einem Kompressor (1), einem Dreiwegeumschaltventil (21), einem Vierwegeumschalt ventil (2), einem Außenwärmeübertrager (3), einer ersten Drosseleinrichtung (4) mit einer ersten Dekompressionsein richtung (4a), einer zweiten Drosseleinrichtung (5) mit einer zweiten Dekompressionseinrichtung (5a), einem Raum wärmeübertrager (6) und einem Speicher (7), gekennzeichnet durch
einen ersten Bypaßkreis (12), der von der das Dreiwege umschaltventil (21) mit dem Vierwegeumschaltventil (2) ver bindenden Leitung abzweigt und zur Durchführung eines Wär meaustauschs mit der den Speicher (7) und den Kompressor (1) verbindenden Saugleitung (1a) dient und an die Verbindungsleitung zwischen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung (4) und (5) angeschlossen ist;
einen zweiten Bypaßkreis (4c) mit einem Absperrorgan (4b) zur Umgehung der ersten Dekompressionseinrichtung (4a) ;
einen dritten Bypaßkreis (5c) mit einem Absperrorgan (5b) zur Umgehung der zweiten Dekompressionseinrichtung (5a);
einen vierten Bypaßkreis (23), der von der Auslaßleitung (1b) über das Dreiwegeumschaltventil (21) abzweigt und des Kompressors (1) an die Leitung zwischen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung (4 und 5) angeschlossen ist und einen kleine ren Innendurchmesser als die Auslaßleitung (1b) des Kompressors (1) aufweist; und
einen fünften Bypaßkreis (29), der von der die Auslaß leitung (1b) des Kompressors (1) und das Dreiwegeumschaltventil (21) verbin denden Leitung abzweigt und an die Leitung zwi schen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung (4) und (5) über ein Druckregelventil (27) angeschlossen ist;
wobei das Dreiwegeumschaltventil (21) zum Öffnen des vierten Bypaßkreises (23) zur Durchführung des Abtaube triebs umschaltbar ist.
2. Klimaanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß dann, wenn die Temperatur in dem zu klimatisierenden
Raum während des Abtauvorgangs einen vorbestimmten Wert
nicht überschreitet, das Dreiwegeumschaltventil (21) nach
einem vorbestimmten Zeitintervall auf Heizbetrieb rückstellbar ist.
3. Klimaanlage nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen achten Bypaßkreis (31), der von der den Raumwär meübertrager (6) mit der zweiten Drosseleinrichtung (5) verbindenden Leitung abzweigt und über ein Schaltventil (32) an den Speicher (7) angeschlossen ist;
wobei dann, wenn die Temperatur in dem zu klimatierenden Raum während des Abtauvorgangs einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet, der achte Bypaßkreis (31) nach einem vorbestimmten Zeitintervall öffenbar ist.
einen achten Bypaßkreis (31), der von der den Raumwär meübertrager (6) mit der zweiten Drosseleinrichtung (5) verbindenden Leitung abzweigt und über ein Schaltventil (32) an den Speicher (7) angeschlossen ist;
wobei dann, wenn die Temperatur in dem zu klimatierenden Raum während des Abtauvorgangs einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet, der achte Bypaßkreis (31) nach einem vorbestimmten Zeitintervall öffenbar ist.
4. Klimaanlage für Kühl- und Heizbetrieb mit
einem ersten Kältemittelkreislauf (14) und einem davon unabhängigen zweiten Kältemittelkreislauf (15), die jeweils Kompressoren (1a0, 1b0), Vierwegeum schaltventile (2a, 2b), Außenwärmeübertrager (3a, 3b),
erste Drosseleinrichtungen (4a, 4b) mit ersten Dekompres sionseinrichtungen (4aa, 4ba), zweite Drosseleinrichtungen (5a, 5b) mit zweiten Dekompressionseinrichtungen (5aa, 5ba) und Raumwärmeübertrager (6a, 6b) aufweisen und
einem gemeinsamen Gebläse (8), das den Raumwärmeüber tragern (6a, 6b) in beiden Kältemittelkreisläufen (14 und 15) Luft zuführt, gekennzeichnet durch
zweite Bypaßkreise (4ac, 4bc) jeweils im ersten und im zweiten Kältemittelkreislauf (14 und 15), die Absperrorgane (4ab, 4bb) zur Umgehung der ersten Dekom pressionseinrichtungen (4aa, 4ba) aufweisen, so daß Kälte mittel zu den Außenwärmeübertragern (3a, 3b) strömen kann;
dritte Bypaßkreise (5ac, 5bc) jeweils im ersten und im zweiten Kältemittelkreislauf (14 und 15), die Absperrorgane (5ab, 5bb) zur Umgehung der zweiten De kompressionseinrichtungen (5aa, 5ba) aufweisen;
vierte Bypaßkreise (23a, 23b) jeweils im ersten und im zweiten Kältemittelkreislauf (14 und 15), die von den Auslaßleitungen (1ba, 1bb) über Dreiwegeum schaltventile (21a, 21b) abzweigen, an die die ersten und die zweiten Drosseleinrichtungen (4a, 4b und 5a, 5b) verbindenden Leitungen angeschlossen sind und je weils kleineren Innendurchmesser als die Auslaßleitungen (1ba, 1bb) aufweisen;
einen sechsten Bypaßkreis (35a), durch den ein Teil des aus dem Kompressor (1a0) im ersten Kältemittelkreislauf (14) austretenden Kältemittels zum Saugkanal des Kompres sors (1a0) des ersten Kältemittelkreislaufs (14) durch ein Schaltventil (24a) umleitbar ist und entlang dieser Strecke in Wärmeaustausch mit der Saugleitung (1ab) des Kompressors (1b0) im zweiten Kältemittelkreislauf (15) treten kann; und
einen siebten Bypaßkreis (35b), durch den ein Teil des aus dem Kompressor (1b0) im zweiten Kältemittelkreislauf (15) austretenden Kältemittels zum Saugkanal des Kompres sors (1b0) des zweiten Kältemittelkreislaufs (15) durch ein Schaltventil (24b) umleitbar ist und entlang dieser Strecke in Wärmeaustausch mit der Saugleitung (1aa) des Kompressors (1a0) im ersten Kältemittelkreislauf (14) treten kann;
wobei zur Durchführung des Abtaubetriehs das Dreiwege umschaltventil (21a oder 21b) im ersten oder im zweiten Kältemittelkreislauf (14 oder 15) zur Herstellung der Ver bindung mit dem vierten Bypaßkreis (24a oder 24b) umschaltbar und das Schaltventil (21b oder 21a) im anderen Kältemittelkreislauf (15 oder 14) öffenbar sind.
einem ersten Kältemittelkreislauf (14) und einem davon unabhängigen zweiten Kältemittelkreislauf (15), die jeweils Kompressoren (1a0, 1b0), Vierwegeum schaltventile (2a, 2b), Außenwärmeübertrager (3a, 3b),
erste Drosseleinrichtungen (4a, 4b) mit ersten Dekompres sionseinrichtungen (4aa, 4ba), zweite Drosseleinrichtungen (5a, 5b) mit zweiten Dekompressionseinrichtungen (5aa, 5ba) und Raumwärmeübertrager (6a, 6b) aufweisen und
einem gemeinsamen Gebläse (8), das den Raumwärmeüber tragern (6a, 6b) in beiden Kältemittelkreisläufen (14 und 15) Luft zuführt, gekennzeichnet durch
zweite Bypaßkreise (4ac, 4bc) jeweils im ersten und im zweiten Kältemittelkreislauf (14 und 15), die Absperrorgane (4ab, 4bb) zur Umgehung der ersten Dekom pressionseinrichtungen (4aa, 4ba) aufweisen, so daß Kälte mittel zu den Außenwärmeübertragern (3a, 3b) strömen kann;
dritte Bypaßkreise (5ac, 5bc) jeweils im ersten und im zweiten Kältemittelkreislauf (14 und 15), die Absperrorgane (5ab, 5bb) zur Umgehung der zweiten De kompressionseinrichtungen (5aa, 5ba) aufweisen;
vierte Bypaßkreise (23a, 23b) jeweils im ersten und im zweiten Kältemittelkreislauf (14 und 15), die von den Auslaßleitungen (1ba, 1bb) über Dreiwegeum schaltventile (21a, 21b) abzweigen, an die die ersten und die zweiten Drosseleinrichtungen (4a, 4b und 5a, 5b) verbindenden Leitungen angeschlossen sind und je weils kleineren Innendurchmesser als die Auslaßleitungen (1ba, 1bb) aufweisen;
einen sechsten Bypaßkreis (35a), durch den ein Teil des aus dem Kompressor (1a0) im ersten Kältemittelkreislauf (14) austretenden Kältemittels zum Saugkanal des Kompres sors (1a0) des ersten Kältemittelkreislaufs (14) durch ein Schaltventil (24a) umleitbar ist und entlang dieser Strecke in Wärmeaustausch mit der Saugleitung (1ab) des Kompressors (1b0) im zweiten Kältemittelkreislauf (15) treten kann; und
einen siebten Bypaßkreis (35b), durch den ein Teil des aus dem Kompressor (1b0) im zweiten Kältemittelkreislauf (15) austretenden Kältemittels zum Saugkanal des Kompres sors (1b0) des zweiten Kältemittelkreislaufs (15) durch ein Schaltventil (24b) umleitbar ist und entlang dieser Strecke in Wärmeaustausch mit der Saugleitung (1aa) des Kompressors (1a0) im ersten Kältemittelkreislauf (14) treten kann;
wobei zur Durchführung des Abtaubetriehs das Dreiwege umschaltventil (21a oder 21b) im ersten oder im zweiten Kältemittelkreislauf (14 oder 15) zur Herstellung der Ver bindung mit dem vierten Bypaßkreis (24a oder 24b) umschaltbar und das Schaltventil (21b oder 21a) im anderen Kältemittelkreislauf (15 oder 14) öffenbar sind.
5. Klimaanlage nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch
Druckregelventile (27a, 27b), die im ersten und im zwei
ten Kältemittelkreislauf (14 und 15) parallel zu den jewei
ligen Bypaßkreisen (23a, 23b) angeordnet sind und in Ab
hängigkeit von den Drücken auf den Hochdruckseiten der Kom
pressoren (1a0, 1b0) öffenbar sind.
6. Klimaanlage für Kühl- und Heizbetrieb mit:
einem ersten Kältemittelkreislauf (14) und einem davon unabhängigen zweiten Kältemittelkreislauf (15), die jeweils Kompressoren (1a0, 1b0), Vierwegeum schaltventile (2a, 2b), Außenwärmeübertrager (3a, 3b),
erste Drosseleinrichtungen (4a, 4b) mit ersten Dekompres sionseinrichtungen (4aa, 4ba), zweite Drosseleinrichtungen (5a, 5b) mit zweiten Dekompressionseinrichtungen (5aa, 5ba) und Raumwärmeübertrager (6a, 6b) aufweisen; und
einem gemeinsamen Gebläse (8), das den Raumwärmeüber tragern (6a, 6b) in den beiden Kältemittelkreisläufen (14 und 15) Luft zuführt, gekennzeichnet durch
zweite Bypaßkreise (4ac, 4bc) jeweils im ersten und im zweiten Kältemittelkreislauf (14 und 15), die Absperrorgane (4ab, 4bb) zur Umgehung der ersten Dekom pressionseinrichtungen (4aa, 4ba) aufweisen, so daß Kälte mittel in Richtung zu den Außenwärmeübertragern (3a, 3b) strömen kann;
dritte Bypaßkreise (5ac, 5bc) jeweils im ersten und im zweiten Kältemittelkreislauf (14 und 15), die Absperrorgane (5ab, 5bb) zur Umgehung der zweiten De kompressionseinrichtungen (5aa, 5ba) aufweisen;
vierte Bypaßkreise (23a, 23b) jeweils im ersten und im zweiten Kältemittelkreislauf (14 und 15), die von den Auslaßleitungen (1ba, 1bb) über Dreiwegeum schaltventile (21a, 21b) abzweigen, an die die ersten und die zweiten Drosseleinrichtungen (4a, 4b und 5a, 5b) verbindenden Leitungen angeschlossen sind und je weils kleineren Innendurchmesser als die Auslaßleitungen (1ba, 1bb) aufweisen;
einen sechsten Bypaßkreis (35a), durch den ein Teil des aus dem Kompressor (1a0) im ersten Kältemittelkreislauf (14) austretenden Kältemittels zum Saugkanal des Kompres sors (1a0) des ersten Kältemittelkreislaufs (14) zu der Verbindungsleitung zwischen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung (4a, 5a) im ersten Kältemittelkreislauf (14) durch eine Dekompressionseinrichtung (26a) und ein Schaltventil (24a) zur Umgehung der Dekompressionseinrich tung (26a) umleitbar ist und entlang dieser Strecke in Wär meaustausch mit der Saugleitung (1ab) des Kompressors (1b0) im zweiten Kältemittelkreislauf (15) treten kann; und
einen siebten Bypaßkreis (35b), durch den ein Teil des aus dem Kompressor (1b0) im zweiten Kältemittelkreislauf (15) austretenden Kältemittels zu der Verbindungsleitung zwischen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung (4b, 5b) im zweiten Kältemittelkreislauf (15) durch eine Dekom pressionseinrichtung (26b) und ein Schaltventil (24b) zur Umgehung der Dekompressionseinrichtung (26b) umleitbar ist wird und entlang dieser Strecke in Wärmeaustausch mit der Saugleitung (1aa) des Kompressors (1a0) im ersten Kälte mittelkreislauf (14) treten kann;
wobei zur Durchführung des Abtaubetriebs das Dreiwege umschaltventil (21a oder 21b) in einem der beiden Kälte mittelkreisläufe (14 oder 15) zur Herstellung der Verbin dung mit dem vierten Bypaßkreis (23a oder 23b) umschaltbar und das Schaltventil (24b oder 24a) im anderen Kältemittel kreislauf (15 oder 14) öffenbar sind.
einem ersten Kältemittelkreislauf (14) und einem davon unabhängigen zweiten Kältemittelkreislauf (15), die jeweils Kompressoren (1a0, 1b0), Vierwegeum schaltventile (2a, 2b), Außenwärmeübertrager (3a, 3b),
erste Drosseleinrichtungen (4a, 4b) mit ersten Dekompres sionseinrichtungen (4aa, 4ba), zweite Drosseleinrichtungen (5a, 5b) mit zweiten Dekompressionseinrichtungen (5aa, 5ba) und Raumwärmeübertrager (6a, 6b) aufweisen; und
einem gemeinsamen Gebläse (8), das den Raumwärmeüber tragern (6a, 6b) in den beiden Kältemittelkreisläufen (14 und 15) Luft zuführt, gekennzeichnet durch
zweite Bypaßkreise (4ac, 4bc) jeweils im ersten und im zweiten Kältemittelkreislauf (14 und 15), die Absperrorgane (4ab, 4bb) zur Umgehung der ersten Dekom pressionseinrichtungen (4aa, 4ba) aufweisen, so daß Kälte mittel in Richtung zu den Außenwärmeübertragern (3a, 3b) strömen kann;
dritte Bypaßkreise (5ac, 5bc) jeweils im ersten und im zweiten Kältemittelkreislauf (14 und 15), die Absperrorgane (5ab, 5bb) zur Umgehung der zweiten De kompressionseinrichtungen (5aa, 5ba) aufweisen;
vierte Bypaßkreise (23a, 23b) jeweils im ersten und im zweiten Kältemittelkreislauf (14 und 15), die von den Auslaßleitungen (1ba, 1bb) über Dreiwegeum schaltventile (21a, 21b) abzweigen, an die die ersten und die zweiten Drosseleinrichtungen (4a, 4b und 5a, 5b) verbindenden Leitungen angeschlossen sind und je weils kleineren Innendurchmesser als die Auslaßleitungen (1ba, 1bb) aufweisen;
einen sechsten Bypaßkreis (35a), durch den ein Teil des aus dem Kompressor (1a0) im ersten Kältemittelkreislauf (14) austretenden Kältemittels zum Saugkanal des Kompres sors (1a0) des ersten Kältemittelkreislaufs (14) zu der Verbindungsleitung zwischen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung (4a, 5a) im ersten Kältemittelkreislauf (14) durch eine Dekompressionseinrichtung (26a) und ein Schaltventil (24a) zur Umgehung der Dekompressionseinrich tung (26a) umleitbar ist und entlang dieser Strecke in Wär meaustausch mit der Saugleitung (1ab) des Kompressors (1b0) im zweiten Kältemittelkreislauf (15) treten kann; und
einen siebten Bypaßkreis (35b), durch den ein Teil des aus dem Kompressor (1b0) im zweiten Kältemittelkreislauf (15) austretenden Kältemittels zu der Verbindungsleitung zwischen der ersten und der zweiten Drosseleinrichtung (4b, 5b) im zweiten Kältemittelkreislauf (15) durch eine Dekom pressionseinrichtung (26b) und ein Schaltventil (24b) zur Umgehung der Dekompressionseinrichtung (26b) umleitbar ist wird und entlang dieser Strecke in Wärmeaustausch mit der Saugleitung (1aa) des Kompressors (1a0) im ersten Kälte mittelkreislauf (14) treten kann;
wobei zur Durchführung des Abtaubetriebs das Dreiwege umschaltventil (21a oder 21b) in einem der beiden Kälte mittelkreisläufe (14 oder 15) zur Herstellung der Verbin dung mit dem vierten Bypaßkreis (23a oder 23b) umschaltbar und das Schaltventil (24b oder 24a) im anderen Kältemittel kreislauf (15 oder 14) öffenbar sind.
7. Klimaanlage nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch
Druckregelventile (27a, 27b), die im ersten und im zwei
ten Kältemittelkreislauf (14 und 15) jeweils parallel mit
den vierten Bypaßkreisen (23a, 23b) angeordnet sind und in
Abhängigkeit von den Drücken auf der Hochdruckseite der
Kompressoren (1a0, 1b0) öffenbar sind.
8. Klimaanlage nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch
fünfte Bypaßkreise (29a, 29b), die jeweils im ersten und
im zweiten Kältemittelkreislauf (14 und 15) angeordnet sind
und von den die Kompressoren (1a0, 1b0) und Dreiwegeum
schaltventile (21a, 21b) verbindenden Leitungen abzweigen
und mit den Verbindungsleitungen zwischen den ersten und
den zweiten Drosseleinrichtungen (4a, 4b und 5a, 5b) über
Druckregelventile (27a, 27b) verbunden sind.
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