DE4119557A1 - Vorrichtung mit kuehlkreislauf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit Kühlkreislauf, wie z. B. einen Kühlschrank oder eine Klimaanlage, in die als Kompressor, der Gas als Kühlmittel verwendet, ein Kompressor in Verdrängerbauweise eingebaut ist. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung mit Kühlkreislauf, in der ein Teil eines unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühlmittels in einem Kühlkreislauf in eine Kompressionskammer des Kompressors eingeführt wird, damit ein Überhitzen des Kompressors verhin­ dert wird. Diese Vorrichtung mit Kühlkreislauf kann insbeson­ der über einen weiten Arbeitsdruckbereich verwendet werden. Ihre Steuerung ist einfach.

In verschiedenen Arten von Kompressoren wurde bisher ein Verfahren zur Vermeidung der Kompressorüberhitzung verwendet, bei dem ein Teil eines unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühlmittels, das durch einen Kondensor in einem Kühlkreislauf kondensiert ist, in eine Kompressionskammer des Kompressors eingeführt wird.

Auch in einer Vorrichtung mit Kühlkreislauf, die einem Kom­ pressor mit eingestelltem Volumen hat, wie sie aus dem japa­ nischen Patent mit der Veröffentlichungsnr. 60-1 66 778 bekannt ist, wurde ein Verfahren zur Verhinderung einer Kompressor­ überhitzung verwendet, bei dem ein Teil eines unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühlmittels während des Kompressionshubs des Kompressors über eine mit einer Kompressionskammer des Kompressors verbundene Verbindungsleitung in die Kompressions­ kammer eingeführt wird.

Das unter Hochdruck stehende flüssige Kühlmittel, das durch den Kondensor in dem Kühlkreislauf kondensiert ist, während des Kompressionshubes über die Verbindungsleitung in die Kompressionskammer des Kompressors einzuführen, ist nur mög­ lich, wenn der Druck in der mit der Verbindungsleitung verbun­ denen Kompressionskammer geringer als der Druck des unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühlmittels ist, das zu der Verbindungsleitung zugeführt wird. Deshalb wird der Druck innerhalb der Kompressionskammer (die mit der Verbindungslei­ tung verbunden ist) während des Kompressionshubes durch die Lage der Verbindung der Verbindungsleitung relativ zum Kom­ pressor und durch den Druck an der Niederdruckseite des Kühl­ kreislaufs (d. h. durch den Einlaßdruck des Kompressors) wäh­ rend des Betriebes bestimmt. Deshalb ist es abhängig von Arbeitsdruckbedingungen möglich, daß der Druck innerhalb der mit der Verbindungsleitung verbundenen Kompressionskammer höher wird als der Druck des unter Hochdruck stehenden flüs­ sigen, zur Verbindungsleitung zugeführten Kühlmittels, so daß die Einführung des flüssigen Kühlmittels in die Kompressions­ kammer unmöglich ist, wodurch es zur Überhitzung des Kompres­ sors kommen kann. Außerdem ist es abhängig von den Arbeits­ druckbedingungen möglich, daß der vorausgehende Druck sehr viel geringer wird als der zuletzt vorhandene, so daß aufgrund dieser Druckdifferenz zuviel flüssiges Kühlmittel in die Druckkammer eingeführt wird, was die vom Kompressor verbrauch­ te elektrische Leistung übermäßig erhöht und zum Überkühlen des Kompressors führt.

Es wurde also beim Stand der Technik nicht klar beschrieben, wie die Lage der Verbindung der Verbindungsleitung zur Einfüh­ rung des unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühlmittels relativ zum Kompressor bestimmt werden muß, damit die Überhit­ zung des Kompressors mit eingestelltem Volumen durch die Einführung des unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühlmittels genau und leicht über einen weiten Arbeitsdruckbereich verhin­ dert werden kann. Es war deshalb beim Stand der Technik schwer, den Kompressor über einen weiten Arbeitsdruckbereich geeignet zu kühlen, um eine Überhitzung des Kompressors zu vermeiden.

Aufgrund der Unzulänglichkeiten des Stands der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit Kühlkreislauf zu schaffen, bei der über einen weiten Arbeits­ druckbereich ein unter Hochdruck stehendes flüssiges Kühlmit­ tel in eine Kompressionskammer eines Kompressors in Verdrän­ gerbauweise über Verbindungsleitungen eingeführt wird, die jeweils mit geeigneten Stellen des Kompressors verbunden sind, um dadurch ein Überhitzen des Kompressors wirksam zu verhin­ dern und durch einfache Steuerung einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen.

Diese Aufgabe wird durch die nachstehend beschriebene Vor­ richtung mit Kühlkreislauf gelöst.

In Fig. 2 zeigt die Abszisse einen Verdampfungsdruck und die Ordinate einen Kondensationsdruck an. Der Verdampfungsdruck ist hier der Auslaßdruck eines Verdampfers, der dem Einlaß­ druck eines Kompressors entspricht. Der Kondensationsdruck ist der Einlaßdruck eines Kondensors, der dem Auslaßdruck des Kompressors entspricht. In Fig. 2 stellt der schraffierte Bereich oder Block einen Arbeitsdruckbereich dar, in dem sich der Verdampfungsdruck in einem Bereich von Ps1 bis Ps2 und der Kondensationsdruck in einem Bereich von Pd1 bis Pd2 befindet. Durch den Ursprung von Fig. 2 gehende Geraden sind Linien konstanten Druckverhältnisses, die jeweils zeigen, daß das Arbeitsdruckverhältnis (das Verhältnis des Kondensationsdrucks zum Verdampfungsdruck, d. h. das Verhältnis des Auslaßdrucks zum Einlaßdruck des Kompressors) konstant ist. Von diesen Geraden stellt die Gerade O in dem Arbeitsdruckbereich das maximale Arbeitsdruckverhältnis und die Gerade Q das minimale Arbeitsdruckverhältnis dar. Die gekrümmte Linie 1 zeigt das Verhältnis zwischen dem Verdampfungsdruck und dem Kondensa­ tionsdruck, das erhalten wird, wenn der Kompressor (insbeson­ dere sein Motor) so abgekühlt wird, daß seine Temperatur eine mit Hinblick auf die Konstruktion vorherbestimmte mögliche Temperatur nicht überschreitet. In dem Arbeitsdruckbereich stellt der Bereich R über der gekrümmten Linie 1 den Bereich dar, in dem der Kompressor gekühlt werden muß. Der Bereich unterhalb der gekrümmten Linie 1 stellt den Bereich dar, in dem der Kompressor nicht gekühlt werden muß. Die ein konstan­ tes Druckverhältnis zeigende Linie P, die durch einen Punkt m auf der gekrümmten Linie 1 am rechten Rand (Fig. 2) des Ar­ beitsdruckbereichs hindurchgeht, zeigt das minimale Arbeits­ druckverhältnis P, das die Kühlung des Kompressors im Arbeits­ druckbereich erfordert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Verbindungsstelle zwischen einer ersten Verbindungsleitung zur Einführung eines unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühlmittels und dem Kom­ pressor so bestimmt, daß das unter Hochdruck stehende flüssige Kühlmittel in dem Bereich, in dem der Arbeitsdruck oberhalb P liegt, in eine Kompressionskammer des Kompressors während seines Kompressionshubes eingeführt werden kann, damit der Kompressor gekühlt wird. In anderen Worten gesagt, wird die Lage der ersten Verbindungsleitung so bestimmt, daß das Ver­ hältnis des Drucks innerhalb der Kompressionskammer (die mit der ersten Verbindungsleitung verbunden ist) des Kompressors während des Kompressionshubes zum Verdampfungsdruck (d. h. zum Einlaßdruck des Kompressors) unterhalb des Arbeitsdruckver­ hältnisses P sein kann. Auf der anderen Seite ist die Verbin­ dungstelle zwischen einer zweiten Verbindungsleitung zur Einführung des unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühlmittels und dem Kompressor so bestimmt, daß der Druck innerhalb der mit der zweiten Verbindungsleitung verbundenen Kompressions­ kammer des Kompressors während des Kompressionshubes größer sein kann, als der Druck in der mit der ersten Verbindungslei­ tung verbundenen Kompressionskammer des Kompressors während des Kompressionshubes, und daß das Verhältnis des vorherigen Drucks in der Kompressionskammer zum Verdampfungsdruck unter­ halb des maximalen Druckverhältnisses O liegt. Das unter Hochdruck stehende flüssige Kühlmittel wird den Verbindungs­ leitungen nur während des Betriebes des Kompressors zugeführt. Es ist weiterhin eine Ventileinrichtung zum Öffnen und Schlie­ ßen der ersten und zweiten Verbindungsleitung vorgesehen. Die zweite Verbindungsleitung ist normalerweise während des Be­ triebes offen. Nur die erste Verbindungsleitung wird bezüglich ihrer Öffnung oder Schließung gesteuert. Die Steuerung des Öffnens und Schließens der ersten Verbindungsleitung in Über­ einstimmung mit der Temperatur des Fördergases des Kompressors geschieht auf einfachste und genaueste Weise.

Der Betrieb der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf Fig. 3 erläutert. In Fig. 3 zeigt die Abszisse das Arbeitsdruckver­ hältnis und die Ordinate die Temperatur des Fördergases des Kompressors. Die Bezugszeichen O, P und Q haben dieselbe Bedeutung wie in Fig. 2. P zeigt ein Arbeitsdruckverhältnis, bei dem das unter Hochdruck stehende flüssige Kühlmittel von der ersten Verbindungsleitung in die Kompressionskammer einge­ führt werden kann (das heißt, daß der Druck innerhalb der mit der ersten Verbindungsleitung verbundenen Kompressionskammer des Kompressors geringer sein kann als der Druck des zu der ersten Verbindungsleitung zugeführten, unter Hochdruck steh­ enden flüssigen Kühlmittels). P1 zeigt ein Arbeitsdruckver­ hältnis, bei dem das unter Hochdruck stehende flüssige Kühl­ mittel von der zweiten Verbindungsleitung in die Kompres­ sionskammer des Kompressors eingeführt werden kann (das heißt, daß der Druck innerhalb der mit der zweiten Verbindungsleitung verbundenen Kompressionskammer des Kompressors geringer sein kann als der Druck des zu der zweiten Verbindungsleitung zuge­ führten, unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühlmittels). T1 und T2 zeigen die Temperaturen des Fördergases des Kompres­ sors, die das Öffnen bzw. Schließen der ersten Verbindungslei­ tung bestimmen. Wenn die Temperatur des Fördergases auf T1 ansteigt, wird die erste Verbindungsleitung geöffnet. Wenn diese Temperatur auf T2 herabfällt, wird die erste Verbin­ dungsleitung geschlossen. Eine Linie t zeigt einen möglichen konstanten Überhitzungsgrad des Fördergases. t1 zeigt eine Änderung der Temperatur des Fördergases, wenn das unter Hochdruck stehende flüssige Kühlmittel von der ersten Verbin­ dungsleitung in die Kompressionskammer des Kompressors geführt wird. t2 zeigt eine Änderung der Temperatur des Fördergases, wenn das unter Hochdruck stehende flüssige Kühlmittel von der zweiten Verbindungsleitung in die Kompressionskammer des Kompressors geführt wird. P2 ist das Arbeitsdruckverhältnis, bei dem die Temperatur des Fördergases T2 sein kann, wenn das unter Hochdruck stehende flüssige Kühlmittel von der ersten Verbindungsleitung eingeführt wird. P3 ist das Arbeitsdruck­ verhältnis, bei dem der Überhitzungsgrad des Fördergases t sein kann, wenn das unter Hochdruck stehende flüssige Kühl­ mittel von der zweiten Verbindungsleitung eingeführt wird.

Es wird nun beschrieben, wie die Temperaturen T1 und T2 be­ stimmt werden. Die Temperatur T1 wird so bestimmt, daß sie niedriger als die maximal mögliche Temperatur des Kompressors (gewöhnlich die maximal mögliche Temperatur seines Motors) ist. Die Temperatur T2 (T1 < T2) wird so bestimmt, daß sie oberhalb eines Minimalwertes liegt, bei dem verhindert wird, daß das in die Kompressionskammer des Kompressors eingeführte, unter Hochdruck stehende flüssige Kühlmittel im flüssigen Zustand komprimiert wird. Die Temperatur des Fördergases wird in dem Bereich zwischen T1 und T2 gehalten, indem das Öffnen und Schließen der ersten Verbindungsleitung gesteuert wird, um das Einführen des unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühl­ mittels aus der ersten Verbindungsleitung zu steuern.

Die Arbeitsweise wird nun anhand der Beziehung zwischen dem Arbeitsdruckverhältnis und der Temperatur des Fördergases beschrieben. Wenn das Arbeitsdruckverhältnis in dem Bereich zwischen Q und P liegt, liegt die Temperatur des Fördergases unterhalb der erlaubten Maximaltemperatur. Deswegen muß kein flüssiges Kühlmittel in die Kompressionskammer des Kompressors eingeführt werden. Wenn das Arbeitsdruckverhältnis in dem Bereich zwischen P und P2 liegt, liegt die Temperatur des Fördergases oberhalb der möglichen Maximaltemperatur. Deswegen ist die erste Verbindungsleitung geöffnet, damit das unter Hochdruck stehende flüssige Kühlmittel aus der ersten Verbin­ dungsleitung in die Kompressionskammer des Kompressors einge­ führt wird und dabei das Fördergas abkühlt. Wenn das Arbeits­ druckverhältnis oberhalb P1 liegt, strömt das flüssige Kühl­ mittel außerdem aus der normalerweise offenen zweiten Verbin­ dungsleitung in die Kompressionskammer des Kompressors. Wenn das Arbeitsdruckverhältnis in dem Bereich zwischen P2 und O liegt, liegt die Temperatur des Fördergases unterhalb T2. Deshalb ist die erste Verbindungsleitung geschlossen und das unter Hochdruck stehende flüssige Kühlmittel strömt nur aus der zweiten Verbindungsleitung in die Kompressionskammer des Kompressors, so daß das Fördergas nicht übermäßig, sondern angemessen abgekühlt wird, damit es nicht unterhalb der Kurve t des möglichen minimalen Überhitzungsgrades liegt.

In der obengenannten Weise kann eine geeignete Kühlung des Kompressors durch einfache Steuerung über dem weiten Druckbe­ reich zwischen dem Arbeitsdruckverhältnissen Q und O bewirkt werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung mit Kühlkreislauf,

Fig. 2 und 3 Diagramme zur Erläuterung der Erfindung,

Fig. 4 im Querschnitt einen Kompressor in Spiralbau­ weise für die Vorrichtung von Fig. 1,

Fig. 5 eine Unteransicht einer feststehenden Spirale des Kompressors und

Fig. 6 und 7 Diagramme, die die Bestimmung der Verbindungs­ stellen von einer ersten und einer zweiten Verbindungsleitung in der Vorrichtung von Fig. 1 zeigen.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung wird Freon R22 als Kühlmittel verwendet. Eine Arbeitsverdampfungstemperatur liegt in dem Bereich von -65° bis +5°C. Der Kompressor in Spiralbau­ weise wird als Verdrängerkompressor verwendet.

Fig. 4 zeigt den in der Vorrichtung verwendeten Kompressor in Spiralbauweise 1. Dieser Kompressor ist von einem geschlosse­ nen oder abgedichteten Behälter 8 umschlossen und umfaßt eine feststehende Spirale 9, eine umlaufende Spirale 10, einen Rahmen 11, einen Elektromotor 13, eine Kurbelwelle 12 etc.

Die feststehende Spirale 9 und die umlaufende Spirale 10 haben jeweils spiralförmige Stege. Die umlaufende Spirale 10 ist zwischen der feststehenden Spirale 9 und dem Rahmen 11 gehalten. Die zwei Spiralen 9 und 10 stehen miteinander so im Eingriff, daß ihre Stege miteinander in Berührung stehen und dabei zwischen ihnen eine Kompressionskammer 14 bilden. Die Kurbelwelle 12 wird durch den Elektromotor 13 gedreht, so daß die umlaufende Spirale 10 bezüglich der feststehenden Spirale 9 umläuft, während sie durch einen Oldham-Mechanismus an einer Drehung um die eigene Achse gehindert wird. Das aus einer Einlaßleitung 21 auf den Umlauf der umlaufenden Spirale 10 hin in die Kompressionskammer 14 eingeführte Kühlmittel wird komprimiert, wenn die Kompressionskammer 14 abgedichtet und ihr Volumen nach und nach verringert wird, damit es sich in Richtung der Mitten der zwei Spiralen bewegt. Deshalb wird das Kühlmittelgas über eine an der Mitte der feststehenden Spirale 9 ausgebildete Förderöffnung 15 in den abgedichteten Behälter gefördert, damit es den Elektromotor 13 kühlt. Dann wird es über eine Förderleitung 22 aus dem Behälter gefördert.

Eine erste Verbindungsleitung 16 und eine zweite Verbindungs­ leitung 17, die jeweils zur Einführung des unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühlmittels in die Kompressionskammer 14 dienen, sind mit einer Spiegelplatte der feststehenden Spirale 9 verbunden. Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, gehen Verbindungsöff­ nungen 18 und 19 durch die Spiegelplatte der feststehenden Spirale hindurch und sind nahe des spiralförmigen Stegs 20 der feststehenden Spirale angeordnet. Die erste und die zweite Verbindungsleitung 16 bzw. 17 sind jeweils mit den Verbin­ dungsöffnungen verbunden.

Die zwischen den spiralförmigen Stegen der feststehenden Spirale 9 und der umlaufenden Spirale 10 ausgebildete Kompressionskam­ mer 14 ist nur während eines bestimmten Zeitabschnitts des Kompressionshubes mit beiden Verbindungsöffnungen 18 und 19 verbunden. Diese Verbindungszeitabschnitte werden durch die Stellen bestimmt, an denen die Verbindungsöffnungen 18 und 19 bezüglich der Spiegelplatte der feststehenden Spirale 9 vorge­ sehen sind, d. h. durch die Verbindungsstellen der ersten und zweiten Verbindungsleitung 16 und 17 bezüglich der Spiegel­ platte der feststehenden Spirale.

Fig. 1 zeigt den Kühlkreislauf der Vorrichtung. Das eine hohe Temperatur aufweisende und unter hohem Druck stehende gasför­ mige Kühlmittel, das aus dem Kompressor 1 gefördert wird, wird durch einen Kondensor 2 zu einem unter hohem Druck stehenden flüssigen Kühlmittel kondensiert. Dann wird der Druck dieses flüssigen Kühlmittels durch ein Expansionsventil 3 verringert. Danach wird dieses flüssige Kühlmedium durch einen Verdampfer 4 verdampft und dann in den Kompressor 1 eingeführt. Auf der anderen Seite wird ein Teil des unter hohem Druck stehenden flüssigen Kühlmittels am Auslaß des Kondensors abgezweigt und geht durch ein Magnetventil 6 hindurch. Dann wird es in zwei Zweigleitungen 5a und 5b aufgezweigt. Das so abgezweigte Kühlmittel gelangt an die erste und zweite Verbindungsleitung 16 bzw. 17. Ein Magnetventil 23 ist nur an der ersten Verbin­ dungsleitung 16 vorgesehen. Das Magnetventil 6 ist nur während des Betriebes des Kompressors 1 geöffnet. Ein am Kompressor 1 angebrachter Thermostat 7 erfaßt die Temperatur des aus dem Kompressor 1 geförderten Gases, um das Öffnen und Schließen des Magnetventils 23 zu steuern, wodurch das Öffnen und Schließen der ersten Verbindungsleitung 16 gesteuert wird. Die obere und die untere Grenztemperatur des Arbeitsdifferentials des Thermostaten 7 sind auf die oben genannten Temperaturen T1 bzw. T2 gesetzt. Wenn die Temperatur des Fördergases des Kompressors auf die Temperatur T1 ansteigt, wird das Magnet­ ventil 23 geöffnet. Wenn diese Temperatur des Fördergases auf die Temperatur T2 abfällt, wird das Magnetventil 23 geschlos­ sen.

Die Verbindungsstellen der ersten und zweiten Verbindungslei­ tung 16 bzw. 17 (d. h. die Stellen an denen die Verbindungsöff­ nungen 18 und 19 in der Spiegelplatte der feststehenden Spira­ le vorgesehen sind) werden auf die obenstehend beschriebene Art und Weise bestimmt. Diese Verbindungsstellen der gezeigten Vorrichtung werden nun mit Bezug auf Fig. 6 (entspricht Fig. 2) und Fig. 7 beschrieben.

In der gezeigten Vorrichtung wird angenommen, daß die mögliche Maximaltemperatur (die Temperatur, die die Kurve 1 bestimmt) des Fördergases für den Kompressor 110°C beträgt. Die Verbin­ dungsstelle der ersten Verbindungsleitung 16 bezüglich des Kompressors 1 ist an eine Stelle (Punkt m) gesetzt, bei der das unter hohem Druck stehende flüssige Kühlmittel in dem Ar­ beitsdruckbereich bei einem Arbeitsdruckverhältnis in die Kompressionskammer des Kompressors eingeführt wird, das höher ist als das unterste (minimalste) Arbeitsdruckverhältnis, bei dem die Fördergastemperatur 110°C erreicht. Dies wird näher erläutert. Bei dieser Vorrichtung beträgt das unterste Ar­ beitsdruckverhältnis, bei dem die Verdampfungstemperatur 110°C ist, 3,5. Deshalb ist es notwendig, daß die Verbindungsstelle der ersten Verbindungseinrichtung an eine Stelle gesetzt wird, bei der das unter Hochdruck stehende flüssige Kühlmittel bei einem Arbeitsdruckverhältnis oberhalb von 3,5 aus dem Konden­ sor in die Kompressionskammer des Kompressors während des Kompressionshubes eingeführt werden kann, um den Kompressor zu kühlen.Eine solche Verbindungsstelle wird folgendermaßen bestimmt.

Fig. 7 ist ein Diagramm, das aus Versuchen mit der Vorrichtung erhalten wurde. In diesem Diagramm stellt die Ordinate das Arbeitsdruckverhältnis und die Abszisse ein Verhältnis des mittleren Drucks innerhalb der mit der ersten Verbindungslei­ tung verbundenen Kompressionskammer des Kompressors während des Kompressionshubes (d. h., des mittleren Drucks innerhalb der Kompressionskammer während der Verbindung der Kompressi­ onskammer mit der ersten Verbindungsleitung) zum Verdampfungs­ druck dar, bei dem das unter Hochdruck stehende flüssige Kühlmittel bei einem Arbeitsdruckverhältnis oberhalb des vorher erwähnten Arbeitsdruckverhältnisses aus der ersten Verbindungsleitung eingeführt werden kann. In Fig. 7 beträgt der Wert eines solchen Verhältnisses, bei dem das unter Hoch­ druck stehende flüssige Kühlmittel bei einem Arbeitsdruckver­ hältnis oberhalb von 3,5 aus der ersten Verbindungsleitung in die damit verbundene Kompressionskammer eingeführt werden kann, 3,0. Es ist also um 0,5 geringer als das Arbeitsdruck­ verhältnis von 3,5. Deshalb wird die Verbindungsstelle der ersten Verbindungsleitung so bestimmt, daß das Verhältnis des mittleren Drucks der Kompressionskammer zum Verdampfungsdruck 3,0 sein kann.

Als nächstens wird die Verbindungsstelle der zweiten Verbin­ dungsleitung 17 auf folgende Weise so bestimmt, daß das unter Hochdruck stehende flüssige Kühlmittel in die mit der zweiten Verbindungsleitung verbundene Kompressionskammer eingeführt werden kann, wenn die Verdampfungstemperatur -45°C beträgt. In Fig. 6 beträgt nämlich das Arbeitsdruckverhältnis, daß eine Einführung des unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühlmittels bei einer Verdampfungstemperatur von -45°C erfordert, 7,0.

Deshalb wird, wenn dies auf Fig. 7 übertragen wird, die Ver­ bindungsstelle der zweiten Verbindungsleitung 17 so bestimmt, daß das Verhältnis des mittleren Drucks der mit der zweiten Verbindungsleitung verbundenen Kompressionskammer zum Verdamp­ fungsdruck 6,5 betragen kann.

Mit der obenstehenden Anordnung, kann der Betrieb auch bei der geringen Verdampfungstemperatur, bei der die Zirkulationsmenge des Kühlmittels verringert ist, zufriedenstellend über einen weiten Arbeitsdruckbereich durch die einfache Steuerung durch­ geführt werden, die auf der Fördergastemperatur basiert, ohne ein Überhitzen über die mögliche Temperatur des Kompressors zu verursachen und auch ohne eine Unterkühlung zu verursachen, damit verhindert wird, daß das unter Hochdruck stehende flüs­ sige in den Kompressor eingeführte Kühlmittel in dem flüssigen Zustand komprimiert wird.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Kühlkreislauf wird ein Teil des in dem Kondensor des Kühlkreislaufs verflüssigten unter Hochdruck stehenden Kühlmittels während des Kompres­ sionshubes über die Verbindungsleitungen in die Kompressions­ kammer des Kompressors eingeführt, damit ein Überhitzen des Kompressors verhindert wird. Die zwei Verbindungsleitungen für die Einführung des unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühl­ mittels sind jeweils mit geeigneten Stellen des Kompressors verbunden. Nur die auf der Niederdruckseite angeordnete Ver­ bindungsleitung der zwei Verbindungsleitungen, wird so gesteu­ ert, daß sie geöffnet und geschlossen wird, damit die Kühlung über einen weiten Arbeitsdruckbereich mit konstruktiv einfa­ chen Mitteln auf geeignete Weise bewirkt wird, und dabei eine unzureichende Kühlung des Kompressors, dessen unnötige Kühlung und ein Anstieg der zu verbrauchenden Leistung verhindert wird. Deshalb kann der Betrieb vom Zeitpunkt des Beginns der Kühlung eines zu kühlenden Lagers oder Raums an bis zu dem Zeitpunkt, an dem Kühltemperatur bei einer vorherbestimmten Temperatur stabil bleibt, über einen weiten Arbeitsdruckbe­ reich wirksam durchgeführt werden. Weiterhin wird die Kühlung während des stabilen Betriebszustands bei der vorherbestimmten Temperatur wirksam durch das von der an der Hochdruckseite angeordneten zweiten Verbindungsleitung eingeführte flüssige Kühlmittel durchgeführt. Deswegen kann die Frequenz des Öff­ nens und Schließens der auf der Niederdruckseite angeordneten ersten Verbindungsleitung verringert werden. Dies verlängert vorteilhafterweise die Lebensdauer der verwendeten Vorrichtun­ gen und verringert Produktfehler.

Claims (5)

1. Vorrichtung mit Kühlkreislauf, in der ein Kompressor (1) in Verdrängerbauweise als Kühlmittelkompressor verwendet wird und ein Teil eines in einem Kondensor (2) eines Kühlkreislaufs verflüssigten, unter Hochdruck stehenden Kühlmittels in eine Kompressionskammer (14) des Kompres­ sors (1) während eines Kompressionshubes des Kompressors (1) über eine erste und eine zweite mit dem Kompressor (1) verbundene Verbindungsleitung (16 bzw. 17) eingeführt wird, um eine Überhitzung des Kompressors (1) zu verhin­ dern, dadurch gekennzeichnet,

• - daß sich die Verbindungsstelle (18) der ersten Verbindungsleitung (16) mit dem Kompressor (1) an einer solchen Stelle der Kompressionskammer (14) befindet, daß bei einem Arbeitsdruckverhältnis, das größer als das unterste in einem Arbeitsdruckbereich ist, der Druck innerhalb der Kompressionskammer (14) des Kompressors (1) während des Kompressionshubes unterhalb eines Kondensationsdrucks bei dem Arbeits­ druckverhältnis sein kann,
• - daß sich die Verbindungsstelle (19) der zweiten Verbindungsleitung (17) mit dem Kompressor (1) an einer solchen Stelle der Kompressionskammer (14) befindet, daß der Druck innerhalb der Kompressions­ kammer (14) während des Kompressionshubes oberhalb des Drucks in der mit der ersten Verbindungsleitung (16) verbundenen Kompressionskammer (14) sein kann, und
• - daß die zweite Verbindungsleitung (17) normalerweise offen ist und eine Steuerungseinrichtung (7, 23) vorgesehen ist, die das Öffnen und Schließen der ersten Verbindungseinrichtunq (17) so steuert, daß eine Temperatur des Kompressors (1) während seines Betriebes unterhalb einer vorherbestimmten möglichen Temperatur bleibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verbindungsstelle (18) der ersten Verbindungs­ leitung (16) mit dem Kompressor (1) an einer solchen Stelle der Kompressionskammer (1) befindet, daß bei dem Arbeitsdruckverhältnis, das größer als das unterste in dem Arbeitsdruckbereich ist, der mittlere Druck der Kompressionskammer (14) während des Kompressionshubes während der Verbindung der Kompressionskammer (1) mit der ersten Verbindungsleitung (16), um einen vorherbestimmten Wert geringer sein kann, als der Kondensationsdruck bei dem Arbeitsdruckverhältnis.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuereinrichtung (7, 23) das Öffnen und Schließen der ersten Verbindungsleitung (16) durch Erfassen einer Temperatur des aus dem Kompressor (1) geförderten Gases steuert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das minimale Arbeitsdruckverhältnis, das die Einführung des unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühlmittels aus der Verbindungsstelle (18) der ersten Verbindungsleitung (16) mit dem Kompressor (1) erfordert, 3,5 beträgt, und
daß das Arbeitsdruckverhältnis, das die Einführung des unter Hochdruck stehenden flüssigen Kühlmittels aus der Verbindungsstelle (19) der zweiten Verbindungsleitung (17) mit dem Kompressor (1) erfordert, 7,0 beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle (18) der ersten Verbindungsleitung (16) mit dem Kompressor (1) so bestimmt ist, daß das Ver­ hältnis des mittleren Drucks der mit der ersten Verbin­ dungsleitung (16) verbundenen Kompressionskammer (14) zum Verdampfungsdruck 3,0 sein kann, und daß die Verbindungs­ stelle (19) der zweiten Verbindungsleitung (17) mit dem Kompressor (1) so bestimmt ist, daß das Verhältnis des mittleren Drucks der mit der zweiten Verbindungsleitung (17) verbundenen Kompressionskammer (14) zum Verdamp­ fungsdruck 6,5 sein kann.