DE4202508A1 - Transportkuehlanlage - Google Patents

Transportkuehlanlage

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DE4202508A1
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heating
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James Hollis Haley
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    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • F25B29/003Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the compression type system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25D29/003Arrangement or mounting of control or safety devices for movable devices

Description

Die Erfindung betrifft eine Transportkühlanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Obwohl, wie allgemein üblich, als Kühlanlage bezeichnet, handelt es sich dabei tatsächlich jedoch eher um eine Klima­ tisierungsanlage, da sie außer im Kühlbetrieb auch im Heiz­ betrieb eingesetzt werden kann, wobei jeweils in einem Ver­ dichter komprimiertes heißes gasförmiges Kältemittel als Wärmeträger verwendet wird.
Solche Transportkühlaggregate zum Klimatisieren der Fracht­ räume und Ladungen von Lastwagen, Anhängern oder Containern sind mit Kühl-, Null- und Heizbetriebsarten ausgestattet. Die Heizbetriebsart umfaßt einen Heizbetriebszyklus zum Tempe­ rieren bzw. Halten der Frachttemperatur auf einer einge­ stellten Temperatur, aber auch einen Heizbetriebszyklus zum Abtauen der Verdampferschlange. Wenn die Anlage aus dem Kühl­ betrieb oder Leerlaufbetrieb in den Heizbetrieb umschaltet, wird vom Verdichter kommendes heißes gasförmiges Kältemittel mittels einer geeigneten Ventileinrichtung umgeleitet, so daß es nicht mehr in einem Kühlbetriebs-Kältemittelkreislauf strömt, der über einen Kondensator, einen Kondensataufnehmer, einen Wärmetauscher, ein Entspannungsventil, einen Verdampfer und einen Kältemittelsammler führt, sondern in einem Heizbe­ trieb-Kältemittelkreislauf zirkuliert, der vom Verdichter über einen Verdampferabtau-Plattenheizkörper, den Verdampfer, den Wärmetauscher und den Kältmittelsammler verläuft.
Um mehr flüssiges Kältemittel während des Heizbetriebs ver­ fügbar zu haben, wird in bekannter Weise der Kondensataufneh­ mer mit dem vom Verdichter erzeugten heißen gasförmigen Kältemittel druckbeaufschlagt, um gesammeltes flüssiges Käl­ temittel aus dem Kondensataufnehmer in den Kältemittelkühl­ kreislauf zu drücken. Eine Anzapfung im Entspannungsventil läßt dieses flüssige Kältemittel während des Heizbetriebs in den Verdampfer strömen, um die Heiz- und Abtaukapazität zu verbessern.
Die US-Patentschrift 47 48 818 schlägt eine Verbesserung des bekannten Druckbeaufschlagungsverfahrens des Kondensataufneh­ mers vor, nämlich in der Weise, daß die Druckleitung zum Kon­ densataufnehmer weggelassen wird und der Auslaß des Konden­ sataufnehmers im Heizbetrieb mit dem Kältemittelsammler ver­ bunden wird. Obwohl auf diese Weise einiges Kältemittel aus dem Kondensator zum Kondensataufnehmer strömen kann, bleibt immer noch eine beträchtliche Menge Kältemittel im Kondensa­ tor eingeschlossen, insbesondere bei niedrigen Umgebungstem­ peraturen, beispielsweise unter etwa -10°C.
Die US-Patentschrift 49 12 933 schlägt, aufbauend auf der eben genannten US-Patentschrift 47 48 818, eine weitere Ver­ besserung vor. Wie schon nach der US-PS 47 48 818 sollen ge­ mäß der US-PS 49 12 933 Kondensataufnehmer und Kältemittel­ sammler über ein elektromagnetisch betätigtes Ventil in direkter Strömungsverbindung zusammengeschaltet werden, jedoch wird diese Verbindung bereits vor Beginn eines Heiz­ betriebs anstatt gleichzeitig damit eingeleitet. Nach Her­ stellung der Strömungsverbindung zwischen Kondensataufnehmer und Kältemittelsammler in dieser Weise wird der tatsächliche Beginn des Heizbetriebs noch während einer vorgegebenen Zeit­ spanne verzögert, während welcher heißes gasförmiges Kälte­ mittel aus dem Verdichter weiterhin in den Kondensator strömt. Mit der Herstellung der direkten Strömungsverbindung zwischen Kondensataufnehmer und Kältemittelsammler und bei dem niedrigen Druck im Kältemittelsammler im Vergleich zum normalen Druck am Ausgang des Kondensataufnehmers spült das heiße, unter hohem Druck stehende gasförmige Kältemittel, das während der Zeitverzögerungsspanne noch in den Kondensator geleitet wird, irgendwelches im Kondensator noch befindliches flüssiges Kältemittel aus und drückt es in den Kondensatauf­ nehmer und von dort aus zum Kältemittelsammler. Nach Ablauf der Verzögerungszeit beginnt der Heizbetrieb mit einem Vorrat flüssigen Kältemittels im Kältemittelsammler, der ausreicht, um jedenfalls mit nahezu maximaler Heizkapazität während Heizbetriebs- und Abtauzyklen zu arbeiten, selbst bei sehr niedrigen Außentemperaturen. Obwohl diese Anordnung an sich gut arbeitet, hat sich gezeigt, daß noch einige Betriebsbe­ dingungen verbleiben, in denen zu viel flüssiges Kältemittel in den Verdichter gelangt, was zu Flüssigkeitsschlägen im Verdichter führen und diesen beschädigen kann, was dann schließlich den Ausfall des Verdichters nach sich zieht. Zur Bewältigung dieses Problems wäre an sich eine Vergrößerung des Kondensatsammlers eine naheliegende Lösung, jedoch würde dies sowohl die Kosten als auch Größe und Gewicht der Anlage ebenfalls vergrößern, was nun wieder nicht erwünscht ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine nach­ teilsärmere Lösung des eben aufgezeigten Problems zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patent­ anspruch 1 angegebene und in den Unteransprüchen weiter aus­ gestaltete Anordnung gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung bleiben die Vorteile der Anordnung nach der US-PS 49 12 933, wie sie oben erläutert wurden, bestehen, ohne daß eine Vergrößerung des Kondensat­ sammlers notwendig ist und ohne daß deshalb eine Gefahr des Naßlaufens des Verdichters und darin auftretende Flüssig­ keitsschläge besteht. Gemäß der Erfindung wird der Auslaß des Kondensataufnehmers während des Spülzyklus nicht mit dem Einlaß des Kältemittelsammlers, sondern vielmehr mit dem Heizbetriebs-Kältemittelkreislauf verbunden, und zwar an einer Stelle zwischen dem Heizbetriebsauslaß des Heizbe­ trieb/Kühlbetrieb-Umschaltventils und dem Verdampfer, während das Umschaltventil immer noch Kältemittel über den Kühl­ betriebsauslaß des Umschaltventils in den Kühlbetriebs-Kälte­ mittelkreislauf strömen läßt.
Diese Anordnung bietet mehrere Vorteile. Erstens erhält man ein großes Volumen im Heizbetriebs-Kältemittelkreislauf, in welchem vor Beginn eines Heizbetriebszyklus aus dem Konden­ sator und dem Kondensataufnehmer ausgespültes flüssiges Kältemittel aufgenommen werden muß, ohne daß dieses flüssige Kältemittel zusätzlich direkt vom Kältemittelsammler aufge­ nommen werden muß. Das bedeutet, das kombinierte Volumen von erstens der Heißgasleitung zwischen dem Heizbetriebsauslaß des Betriebsartumschaltventils und dem Abtauplattenheizkör­ per, zweitens des Abtauplattenheizkörpers, drittens der Ver­ dampferschlange und viertens des Wärmetauschers stehen zur Verfügung. Des weiteren stellt die Verdampferschlange eine große Wärmeübergangsfläche dar, welche viel von dem flüssigen Kältemittel siedet und verdampft, bevor es in den Kältemit­ telsammler eintritt und zum Verdichter gelangen kann. Ferner ermöglicht die neue Anordnung eine Kupfer-Messing-Kupfer- Verbindung oder eine Kupfer-Kupfer-Kupfer-Verbindung, die leichter und weniger kostspielig herzustellen ist als eine Kupfer-Messing-Stahl-Verbindung, wie sie bei der Anordnung nach der US-PS 49 12 933 erforderlich ist, weil dort die Verbindung zum Kältemittelsammler hergestellt wird. Schließlich läßt sich die neue Anordnung leicht steuern, da sie das maximale Kältemittelvolumen im Heizbetriebszyklus vorgibt, d. h. die Menge des im Heizbetriebszyklus vorhandenen zusätzlichen flüssigen Kältemittels wird durch die Länge der Zeitverzögerung und durch die durch die Spülleitung darge­ stellte Drossel gesteuert, die beide vorgegeben sind. Ein hoher Kältemitteldruck am Heizbetriebsausgang des Umschalt­ ventils nach dessen Umschalten auf den Heizbetriebszyklus verhindert, daß weiteres flüssiges Kältemittel dann noch in den Heizbetriebs-Kältemittelkreislauf eintritt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben, in welchen zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Transportkühlanlage nach der Er­ findung, und
Fig. 2 ein schematisches Diagramm des Steuer- und Regelteils der Anlage nach Fig. 1.
Fig. 1 zeigt schematisch eine gemäß der Erfindung ausgebil­ dete Transportkühlanlage 10. Die Anlage 10 ist an einer ge­ eigneten Stelle eines Lastwagens oder Anhängers angeordnet und beispielsweise an der vorderen Stirnwand 12 des Lastwa­ gen- oder Anhängeraufbaus montiert. Sie weist einen geschlos­ senen Kältemittelkreislauf 14 auf, der einen Kältemittelver­ dichter 16 enthält, der mittels einer Antriebsmaschine wie beispielsweise einer Brennkraftmaschine, die nur schematisch als strichpunktierter Kasten 18 angedeutet ist, antreibbar ist. Der Auslaß des Verdichters 16 ist über ein Auslaßven­ til 24 und eine Heißgasleitung 26 mit dem Einlaß 20 eines Dreiwegeventils 22 verbunden, das als Heizbetrieb/Kühlbe­ trieb-Umschaltventil dient. Die Funktionen dieses Betriebs­ artwahl-Dreiwegeventils 22, das einen Kühlbetriebsauslaß 28 und einen Heizbetriebsauslaß 30 aufweist, können auch durch separate Ventile realisiert werden.
Der Kühlbetriebsauslaß 28 des Dreiwegeventils 22 schaltet den Verdichter 16 in einen ersten Kältemittelkreislauf 31, der dem Kühlbetrieb zugeordnet ist. Dieser Kühlbetriebs-Kältemit­ telkreislauf enthält eine Kondensatorschlange 34 mit einem Einlaßende 36 und einem Auslaßende 38. Das Auslaßende 38 der Kondensatorschlange 34 ist mit dem Einlaß 40 eines Kondensat­ aufnehmers 42 verbunden, dessen Auslaß 44 ein Kondensator­ wartungsventil aufweisen kann. Ein Kondensatorrückschlag­ ventil CV1, das bei der eingangs erörterten bekannten Anord­ nung nach dem US-Patent 47 48 818 am Auslaßende der Konden­ satorschlange angeordnet ist, ist bei der vorliegenden An­ ordnung am Auslaß 44 des Kondensataufnehmers 42 angeordnet, wie es auch im US-Patent 49 12 933 vorgeschlagen ist. Dieses Rückschlagventil CV1 ermöglicht also eine Flüssigkeitsströ­ mung nur vom Auslaß 44 des Kondensataufnehmers 42 in eine Flüssigkeitsleitung 46, verhindert aber eine Strömung von flüssigem Kältemittel über den Auslaß 44 zurück in den Kondensataufnehmer 42. Ausgangsseitig ist das Rückschlag­ ventil CV1 mit einem ersten Abschnitt eines zwei Abschnitte aufweisenden Wärmetauschers 48 verbunden, und zwar über die Flüssigkeitsleitung 46, die einen Wasserabscheider 50 ent­ hält. Flüssiges Kältemittel vom Wärmetauscher 48 gelangt weiter zu einem Entspannungsventil 54. Dieses ist auslaß­ seitig mit einem Verteiler 56 verbunden, der das Kältemittel auf Einlässe am Einlaßende einer Verdampferschlange 58 ver­ teilt. Die Verdampferschlange 58 ist in dem zu klimatisie­ renden Raum 60 angeordnet. Das Auslaßende der Verdampfer­ schlange 58 ist mit dem Einlaß eines geschlossenen Kälte­ mittelsammlers 62 verbunden, und zwar über den verbleibenden zweiten Abschnitt des Wärmetauschers 48. Das Entspannungs­ ventil 54 wird über einen Thermokolben 64 und eine Aus­ gleichsleitung 66 gesteuert. Gasförmiges Kältemittel im Kältemittelsammler 62 gelangt vom Auslaß des Kältemittel­ sammlers über eine Saugleitung 68, ein Saugleitungswar­ tungsventil 70 und ein Saugdrosselventil 72 zum Einlaß des Verdichters 16. Das Dreiwegeventil 22 wird durch ein elek­ tromagnetisches Pilotventil PS betätigt, das sich in einer Leitung 74 befindet, die zwischen der Niederdruckseite des Verdichters 18 und dem Dreiwegeventil 22 verläuft. Wenn das elektromagnetisch betätigte Pilotventil PS geschlossen ist, wird das Dreiwegeventil 22 durch Federvorspanung in seiner Kühlbetriebsstellung gehalten, so daß heißes, unter hohem Druck stehendes Kältemittelgas vom Verdichter 18 zur Kondensatorschlange 34 gelangt. Wenn das Pilotventil PS ge­ öffnet ist, wird das Dreiwegeventil 22 dagegen in seine Heizbetriebsstellung gestellt.
Wenn die Verdampferschlange 58 abgetaut werden soll, und auch wenn Heizbetrieb erforderlich ist, um die am Thermostaten eingestellte Solltemperatur der zu klimatisierenden Fracht zu halten, wird das Pilotventil PS nach einer vorgegebenen Ver­ zögerungszeit geöffnet, wie nachstehend noch erläutert wird, indem über eine elektrische Steuer- und Regelschaltung 80 eine Spannung angelegt wird. Durch die Umschaltung des Drei­ wegeventils 22 in seine Heizbetriebsstellung wird der Kühl­ betriebsauslaß 28 abgesperrt und Kältemittel wird nun durch den Heizbetriebsauslaß geleitet. Eine geeignete Steuer- und Regelschaltung 80 zur Betätigung des Pilotventils PS ist in Fig. 2 dargestellt, die nachstehend noch beschrieben wird.
Das Dreiwegeventil 22 leitet also in der Heizbetriebsstellung das heiße, unter hohem Druck stehende Kältemittelgas aus dem Verdichter 34 nicht in den ersten, dem Kühlbetrieb zugeordne­ ten Kältemittelkreislauf 36, sondern in einen zweiten, dem Heizbetrieb zugeordneten Kältmittelkreislauf 82. Dieser zweite Kältemittelkreislauf 82 umfaßt eine Heißgasleitung 84, einen Abtauplattenheizkörper 85, den Verteiler 56, die Ver­ dampferschlange 58 und den zweiten Abschnitt des Wärmetau­ schers 48. Im Heizbetrieb findet eine Umgehung des Entspan­ nungsventils 54 statt. Wird der Heizbetrieb durch einen Ab­ tauzyklus eingeleitet, wird auch das Verdampfergebläse (nicht dargestellt) nicht in Betrieb gesetzt, bzw. wenn das Gebläse in Betrieb bleibt, wird eine Luftklappe (nicht dargestellt) geschlossen, um zu verhindern, daß warme Luft in den klima­ tisierten Raum befördert wird. Findet ein Heizbetrieb jedoch statt, um die am Thermostaten eingestellte Solltemperatur zu halten, wird das Verdampfergebläse in Betrieb gehalten und eine etwa vorhandene Luftklappe bleibt offen.
Gemäß der Erfindung ist eine Leitung 86 vorgesehen, die von einem nahe des Auslasses des Kondensataufnehmers 42 befind­ lichen T-Stück 88, das zwischen dem Rückschlagventil CV1 und der Flüssigkeitsleitung 46 liegt, zu einem T-Stück 90 im zweiten Kältemittelkreislauf 82 verläuft. Das T-Stück 90 be­ findet sich dem Heizbetriebsauslaß 30 des Dreiwegeventils 22 und dem Verdampfer 58, beispielsweise zwischen dem Heizbe­ triebsauslaß 30 und dem Abtauplattenheizkörper 85. An dieser Stelle kann das T-Stück 90 als Kupfer-Messing-Kupfer-Verbin­ dung oder als Kupfer-Kupfer-Kupfer-Verbindung ausgeführt sein. Die Leitung 86 enthält ein im Ruhezustand geschlossenes Elektromagnetventil 92. Obwohl dies für die Erfindung unwesentlich ist, kann die Leitung 86 ein Drosselorgan 94 enthalten, um den maximalen Strömungsdurchsatz des flüssigen Kältemittels zu begrenzen. An Stelle eines Drosselorgans 94 kann auch die Lichtweite der Leitung 86 bzw. die Bemessung des Ventils 92 so gewählt werden, daß auf diese Weise der gewünschte maximale Strömungsdurchsatz eingestellt wird.
Wenn die Steuer- und Regelschaltung 80 feststellt, daß Heiz­ betrieb erforderlich ist, beispielsweise um die Einstelltem­ peratur zu halten oder um einen Abtauvorgang durchzuführen, erzeugt sie ein Heizsignal HS, welches eine Leitung 96 akti­ viert.
Wird die Leitung 96 durch das Heizsignal HS beaufschlagt, wird sofort das Elektromagnetventil 92 in der Leitung 86 erregt und infolgedessen geöffnet, so daß eine Strömungs­ verbindung von der Flüssigkeitsleitung 46 zu demjenigen Teil des zweiten Kältemittelkreislaufs 82 hergestellt wird, der sich an den Auslaß 30 des Dreiwegeventils 22 anschließt, d. h. zur Leitung 84 zwischen dem Auslaß 30 und dem Abtauplatten­ heizkörper 85. Das Pilotventil PS wird jedoch nicht sofort erregt, da ein im Ruhezustand geöffneter Zeitverzögerungs­ schalter 98 zwischen die Steuer- und Regelschaltung 80 und das Pilotventil PS geschaltet ist. Wenn die Steuer- und Regelschaltung 80 die Leitung 96 mit dem Heizsignal beauf­ schlagt, löst der Zeitverzögerungsschalter 98 sofort den Ablauf einer vorgegebenen Verzögerungsperiode aus. Nach dieser Verzögerungsperiode schließt der Zeitverzögerungs­ schalter 98, wodurch das Pilotventil PS erregt wird und der Heizbetriebszyklus beginnt.
Fig. 2 zeigt ein beispielhaftes schematisches Schaltbild der Steuer- und Regelschaltung 80. Ein Thermostat 100 ist zwischen zwei mit der elektrischen Speisespannung beauf­ schlagte Leitungen 102 und 104 geschaltet, und der Thermo­ stat 100 arbeitet in Abhängigkeit von der Temperaturvorwahl an einem Einstelltemperaturwähler 106. Die Leitung 104 ist geerdet. Der Thermostat 100 mißt über einen Temperaturfüh­ ler 108 die Temperatur in dem klimatisierten Raum 60 und steuert in Abhängigkeit hiervon den Heizbetrieb bzw. Kühl­ betrieb mit jeweils hoher oder niedriger Leistung über ein Heizrelais 1K und ein Drehzahlrelais 2K, da der Betrieb mit hohem oder niedrigem Leistungspegel durch hohe oder niedrige Drehzahl der Verdichterantriebsmaschine realisiert wird.
Das Heizrelais 1K bewirkt im entregten Zustand den Kühlbe­ trieb und im erregten Zustand den Heizbetrieb. Es weist einen im Ruhezustand offenen Kontaktsatz 1K-1 auf, der zwischen die Leitung 102 und die Leitung 96 geschaltet ist, die einen An­ schluß HS aufweist. Am Anschluß HS erscheint das oben erwähnte, ebenfalls mit HS bezeichnete Heizsignal. Der Zeitver­ zögerungsschalter 98 und das Elektromagnetventil 92 sind zwischen den Anschluß HS und die geerdete Leitung 104 ge­ schaltet. Zusätzlich zum Heizrelais 1K, über welches das Heizsignal HS erzeugt wird, ist ein Abtaurelais mit zuge­ höriger Steuerung vorhanden, das durch den Block 110 darge­ stellt ist und einen im Ruhezustand offenen Kontaktsatz D-1 steuert, der parallel zum Kontaktsatz 1K-1 geschaltet ist. Wenn die Abtausteuerung 110 also ein Abtauen des Ver­ dampfers 58 anfordert, schließt ein Abtaurelais in der Ab­ tausteuerung 110 den Kontaktsatz D-1 und erzeugt ebenfalls ein Heizsignal HS.
Das Drehzahlrelais 2K wählt im erregten Zustand die hohe Drehzahl der Antriebsmaschine 18, beispielsweise 2200 Upm, und im entregten Zustand deren niedrige Drehzahl, beispiels­ weise 1400 Upm. Das Drehzahlrelais 2K weist einen im Ruhe­ zustand offenen Kontaktsatz 2K-1 auf, der im geschlossenen Zustand eine elektromagnetische Drossel TS betätigt, die der Antriebsmaschine 18 in Fig. 1 zugeordnet ist.
Während der durch den Zeitverzögerungsschalter 98 erzeugten Verzögerungsperiode arbeitet die Anlage 10 in einem Spül­ zyklus, in welchem flüssiges Kältemittel aus dem Kondensa­ tor 34 und dem Kondensataufnehmer 42 über die Leitung 86 und das Ventil 92 in die Leitung 84 befördert wird. Weil sich das Dreiwegeventil 22 immer noch in der Kühlbetriebsstellung befindet, wird auch während des Spülzyklus heißes, unter hohem Druck stehendes Kältemittelgas aus dem Verdichter 16 zum Kondensator 34 geleitet. Weil aber die Leitung 86 nun geöffnet ist und wegen des verhältnismäßig niedrigen Druckes am Auslaß 30 des Dreiwegeventils 22 strömt nun eine maximale Menge flüssigen Kältemittels aus dem Kondensator 34 und dem Kondensataufnehmer 42 auf Grund der gegebenen Druckdifferenz in den Kältemittelkreislauf 82 mit der Leitung 84, dem Abtau­ plattenheizkörper 85, dem Verdampfer 58 und dem Wärmetau­ scher 48 und schließlich zum Kältemittelsammler 62. Das vom Rückschlagventil CV1 kommende flüssige Kältemittel folgt beim Erreichen des T-Stücks 88 dem Weg des geringsten Widerstands und strömt daher vorzugsweise zur Niederdruckseite der Anlage und nicht zu der durch das Entspannungsventil 54 gebildeten Drosselstelle. Das für die Spülung von Kondensator und Kondensataufnehmer verantwortliche Druckgefälle liegt, je nach Außentemperatur und verwendeter Kältemittelart, im Bereich von etwa 1 bar bis etwa 5,5 bar.
Die Anlage 10 arbeitet im Kühlbetrieb in gleicher Weise wie herkömmliche Transportkühlaggregate. Wenn die Steuer- und Regelschaltung 80 feststellt, daß ein Heizzyklus erforderlich ist, wird ein Heizsignal HS erzeugt. Dieses Heizsignal HS be­ aufschlagt die Leitung 96, wodurch das Ventil 92 zur Öffnung der Leitung 86 betätigt wird, und außerdem steuert die Lei­ tung 96 den Zeitverzögerungsschalter 98 an. Die Anlage 10 arbeitet dann im Spülbetrieb. Nach Ablauf der Verzögerungs­ periode wird das Pilotventil PS betätigt und dadurch die Umschaltung des Dreiwegeventils 22 in seine Heizbetriebs­ stellung bewerkstelligt. Dabei ist es unwesentlich, ob das Ventil 92 während des Heizbetriebszyklus geöffnet bleibt, denn der nach der Umschaltung des Dreiwegeventils 22 am T-Stück 90 herrschende hohe Druck verhindert ohnehin, daß weiteres flüssiges Kältemittel zum T-Stück 90 strömen kann.
Die Verzögerungszeit des Zeitverzögerungsschalters 98 ist so gewählt, daß die erforderliche Zeit zur Beförderung der maximal gewünschten Menge flüssigen Kältemittels vom Konden­ sator 34 und vom Kondensataufnehmer 42 in den Heizbetriebs- Kältemittelkreislauf verfügbar ist. Diese Zeitdauer hängt von der Umgebungstemperatur, der Größe des Kondensators 34, der Lichtweite der Leitung 86 und der Größe der Durchlaßöffnung im Ventil 92 ab. Es hat sich gezeigt, daß eine Verzögerungs­ zeit von etwa 2 Minuten bei einer Umgebungstemperatur im Bereich von -30°C bis -18°C zweckmäßig ist.
Da die einzige Variable die Umgebungstemperatur ist, kann der Zeitverzögerungsschalter 98 auch so programmiert werden, daß die Verzögerungszeit proportional zur Umgebungstemperatur ist, und zwar in der Weise, daß bei Temperaturen oberhalb etwa -9,5°C keine Verzögerung stattfindet, und daß die maxi­ male Verzögerung bei etwa -30°C erfolgt.
Statt einer variablen Verzögerungszeit wäre es auch praktikabel, den Zeitverzögerungsschalter 98 nur dann anzu­ steuern, wenn die Umgebungstemperatur unter einen vorgegebe­ nen Wert abfällt, beispielsweise unter -9,5°C, wobei dann die Verzögerungszeit fest eingestellt ist, beispielsweise mit etwa 2 Minuten.
Die vorliegende Erfindung bietet mehrere wichtige Vorteile gegenüber der Anordnung nach der US-PS 49 12 933, bei welcher ausgespültes flüssiges Kältemittel von Kondensator und Kon­ densataufnehmer direkt in den Kältemittelsammler eintreten. Die vorliegende neue Anordnung stellt ein großes Volumen im zweiten Kältemittelkreislauf zur Speicherung flüssigen Käl­ temittels aus dem ersten Kältemittelkreislauf zur Verfügung und zwar unmittelbar vor jedem Heizbetriebszyklus, ohne daß zugeführtes flüssiges Kältemittel direkt in den Kältemittel­ sammler eintritt. Dieses verfügbare Volumen schließt auch das Volumen der Leitung 84, das Volumen des Abtauplattenheizkörpers 85, das Volumen des Wärmetauschers 48 ein. Die neue Anordnung ermöglicht auch, daß durch die große Wärmeübergangsfläche der Verdampfer­ schlange 58 ein großer Teil des flüssigen Kältemittels weg­ verdampft wird, bevor es in den Kältemittelsammler 62 ein­ tritt. Ferner ermöglicht die neue Anordnung eine leichtere Fertigung und deshalb geringere Kosten, weil eine Kupfer- Messing-Kupfer-Verbindung als T-Stück 90 eingesetzt werden kann, während bei der Anordnung nach der US-PS 49 12 933 die Verbindung zum Kältemittelsammler eine Kupfer-Messing-Stahl- T-Verbindung erfordert. Schließlich legt die neue Anordnung auch das maximale Kältemittelvolumen im Heizbetriebszyklus fest, und zwar durch den durch die Spülleitung und die Ver­ zögerungszeit erzeugten Durchflußbemessungseffekt. Der hohe Druck am T-Stück 90 nach dem Umschalten des Dreiwegeven­ tils 22 in die Heizbetriebsstellung verhindert, daß dann noch irgendwelches weiteres flüssiges Kältemittel in den Heizbe­ triebs-Kältemittelkreislauf eintritt, wodurch die Möglichkeit ausgeschlossen wird, daß eine ungewisse Menge flüssigen Käl­ temittels noch nach Ablauf der Verzögerungszeit in den Kreis­ lauf eintritt und deshalb der Verdichter durch unerwünschten Eintritt flüssigen Kältemittels Flüssigkeitsschläge erleiden kann.

Claims (4)

1. Transportkühlanlage mit den Funktionen Kühlen und Heizen zur Aufrechterhaltung einer einstellbaren Solltemperatur in einem klimatisierten Raum, mit einem ersten, dem Kühlbetrieb zugeordneten Kältemittelkreislauf (31), der vom Verdich­ ter (16) über den Kühlbetriebsauslaß (28) eines Betriebsart­ umschaltventils (22) zum Umschalten zwischen Kühl- und Heiz­ funktion, einen Kondensator 34, einen Kondensataufneh­ mer (42), einen Verdampfer (58) und einen Kältemittel­ sammler (62) verläuft, und mit einem zweiten, dem Heizbetrieb zugeordneten Kältemittelkreislauf (82), der vom Heizbetriebs­ auslaß (30) des Betriebsartumschaltventils (22) über den Ver­ dampfer und den Kältemittelsammler verläuft, und mit einer Steuer- und Regelschaltung (80), welche beim Vorliegen eines Heizbedarfs ein Heizsignal (HS) erzeugt, gekennzeichnet durch Mittel (86, 92), die auf das Heizsignal ansprechen und in Abhängigkeit hiervon den Auslaß des Kon­ densataufnehmers (42) mit einer zwischen dem Heizbetriebs­ auslaß (30) des Betriebsartumschaltventils (22) und dem Ver­ dampfer (58) liegenden Stelle des zweiten Kältemittelkreis­ laufs verbinden, während der Kühlbetriebsauslaß (28) des noch in der Kühlbetriebsstellung verbleibenden Betriebsartum­ schaltventils (22) noch Kältemittel in den ersten Kältemit­ telkreislauf strömen läßt, und durch Zeitverzögerungsmit­ tel (98), die auf das Heizsignal ansprechen und das Betriebs­ artumschaltventil (22) erst nach Ablauf einer vorgegebenen Verzögerungszeit in die Heizbetriebsstellung umschalten, so daß nun Kältemittel durch den Heizbetriebsauslaß (30) des Betriebsartumschaltventils geleitet wird, derart, daß vor Beginn jedes Heizzyklus eine Kondensatorspülung stattfindet, während welcher flüssiges Kältemittel aus dem Kondensator in den Kondensataufnehmer und von dort in den zweiten Kältemit­ telkreislauf befördert wird.
2. Transportanlage nach Anlage nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch ein Drosselorgan (94) zur Steuerung des maximalen Durchsatzes, mit welchem flüssiges Kältemittel aus dem ersten Kältemittelkreislauf während des Ablaufs der Ver­ zögerungszeit in den zweiten Kältemittelkreislauf gelangen kann.
3. Verfahren zum Betrieb einer Transportkühlanlage beim Über­ gang vom Kühlbetrieb in einen Heizbetriebszyklus, wobei die Kühlanlage einen dem Kühlbetrieb zugeordneten ersten Kälte­ mittelkreislauf (31), der von einem Verdichter (16) über den Kühlbetriebsauslaß (28) eines Betriebsartumschaltven­ tils (22), einen Kondensator (34), einen Kondensataufneh­ mer (42), einen Verdampfer (58) und einen Kältemittel­ sammler (62) verläuft, und einen dem Heizbetrieb zugeordne­ ten zweiten Kältemittelkreislauf (82) aufweist, der vom Heiz­ betriebsauslaß (30) des Betriebsartumschaltventils (22) über den Verdampfer und den Kältemittelsammler verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß vor Beginn eines Heizzyklus auf Grund eines einen Heizbetrieb anfordernden Heizsignals (HS) eine Verbindung (86) zwischen dem Ausgang des Kondensataufneh­ mers (42) und einer zwischen dem Heizbetriebsauslaß (30) des Betriebsartumschaltventils und dem Verdampfer (58) gelegenen Stelle des zweiten Kältemittelkreislaufs hergestellt sowie der Ablauf einer vorgegebenen Zeitverzögerung eingeleitet wird, und daß während des Ablaufs der Verzögerungszeit das Betriebsartumschaltventil noch in der Kühlbetriebsstellung gehalten und erst nach Ablauf der Verzögerungszeit in die Heizbetriebsstellung umgeschaltet wird, derart, daß während des Ablaufs der Verzögerungszeit noch weiter Kältemittelgas vom Verdichter in den ersten Kältemittelkreislauf zugeführt wird, um flüssiges Kältemittel aus dem Kondensator und dem Kondensataufnehmer in den zweiten Kältemittelkreislauf ohne direkte Einleitung von flüssigem Kältemittel in den Kälte­ mittelsammler befördert.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Strömungsdurchsatz von flüssigem Kältemittel vom ersten Kältemittelkreislauf in den zweiten Kältemittelkreis­ lauf während des Ablaufs der Verzögerungszeit begrenzt wird.
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