DE4206926A1 - Kaeltemaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kältemaschine wie Wärmepumpe oder Kühlaggregat, mit einem Verdichter, an den über eine Saugleitung ein Verdampfer angeschlossen ist und der über eine Druckleitung an einen Kondensator angeschlossen ist, mit einem zwischen dem Kondensator und dem Verdampfer vorgesehenen Expansionsventil, das über einen an der Saugleitung angeordneten Temperaturfühler steuerbar ist, und mit einer Einspritzleitung, die über ein Ventil flüssiges Kältemittel vom Kondensator zum Verdichter führt.

Ein derartiges Kühlaggregat wurde bei der Fachtagung IKK- Kälte-Klimatechnik, Essen, im Oktober 1991 vorgestellt. Durch die Einspritzleitung wird im Bedarfsfall in den Verdichter flüssiges, vergleichsweise kaltes Kältemittel, insbesondere R22, eingespritzt. Dadurch ist es möglich, die Heißgastemperatur auf eine maximal zulässige Temperatur zu begrenzen. Dies erlaubt es, die Kältemaschine - im Falle der Wärmepumpe - auch noch bei besonders niedrigen Außentemperaturen zu betreiben. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dabei Schwankungen im Regelverhalten des Expansionsventils und damit Schwankungen der Leistung auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Kältemaschine der eingangs genannten Art Schwankungen im Regelverhalten möglichst zu vermeiden.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Kältemaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das durch die Einspritzleitung eingeführte flüssige Kältemittel thermisch von dem Temperaturfühler des Expansionsventils entkoppelt ist.

Dadurch wirkt das im Bedarfsfall eingespritzte flüssige, vergleichsweise kalte, Kältemittel praktisch nicht auf den Temperaturfühler des Expansionsventils. Es hat sich gezeigt, daß damit Schwankungen im Regelverhalten vermieden sind. Dies ist insbesondere auch deswegen günstig, weil solche Schwankungen zugleich eine Verminderung der Leistung darstellen.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist die Einspritzleitung ein Einspritzrohr auf, das außerhalb des Verdichters in die Saugleitung eingeführt ist und in dieser bis in den Verdichter verläuft. Damit ist eine baulich einfache Möglichkeit zur Einspritzung des flüssigen, der Kühlung des Verdichters dienenden, Kältemittels im Bedarfsfall geschaffen. Der Verdichter braucht dabei keine eigene Öffnung zur Einführung des Einspritzrohres aufzuweisen.

Es ist auch möglich, mit einem Anschlußstutzen des Verdichters ein Abzweigstück zu verbinden, an das einerseits die Saugleitung und andererseits die Einspritzleitung angeschlossen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Figur beschrieben.

Ein Verdichter (1) ist über eine Druckleitung (2) mit einem Kondensator (3) (Verflüssiger) verbunden. In Richtung der Strömung des Kältemittels, beispielsweise R22, folgt auf den Kondensator (3) ein steuerbares Expansionsventil (4), an das ein Verdampfer (5) angeschlossen ist. Dieser ist über eine Saugleitung (6) mit dem Verdichter (1) verbunden.

Das Expansionsventil (4) ist über einen Temperaturfühler (7) steuerbar, der an der Saugleitung (6) angeordnet ist.

In Strömungsrichtung hinter dem Kondensator (3) zweigt eine Einspritzleitung (8) ab, in der ein steuerbares Ventil (9) angeordnet ist. Dieses führt über ein Einspritzrohr (10) ins Innere des Verdichters (1). Das Ventil (9) ist von einem Temperaturfühler (11) gesteuert, der an der Druckleitung (2) angeordnet ist. Das Ventil (9) wird geöffnet, wenn die Heißgastemperatur in der Druckleitung (2) und damit im Verdichter (1) die maximal zulässige Temperatur erreicht. Durch die Einspritzung von flüssigem, kaltem Kältemittel wird dann der Verdichter (1) gekühlt, so daß er weiterarbeiten kann.

Das Einspritzrohr (10) ist durch eine abgedichtete Durchbrechung (12) kurz vor dem Verdichter (1) in die Saugleitung (6) eingeführt und erstreckt sich in dieser bis in den Verdichter (1). Die Mündung (13) des Einspritzrohres (10) liegt also innerhalb des Verdichters (1). Die Saugleitung (6) ist mittels einer Verschraubung (14) an einem Anschlußstutzen (15) des Verdichters (1) befestigt.

Das Einspritzrohr (10) stellt sicher, daß im Bedarfsfall das flüssige Kältemittel direkt in den Verdichter (1) eingespritzt wird. Durch das Einspritzrohr (10) ist eine thermische Entkopplung zwischen dem eingespritzten Kältemittel und dem Temperaturfühler (7) erreicht. Der Temperaturfühler (7) wird durch das Einspritzen von flüssigem Kältemittel somit nicht beeinflußt, so daß das Einspritzen des flüssigen Kältemittels keine Auswirkungen auf die Steuerung des Expansionsventils (4) hat.

Claims (5)

1. Kältemaschine, wie Wärmepumpe oder Kühlaggregat, mit einem Verdichter, an den über eine Saugleitung ein Verdampfer angeschlossen ist und der über eine Druckleitung an einen Kondensator angeschlossen ist, mit einem zwischen dem Kondensator und dem Verdampfer vorgesehenen Expansionsventil, das über einen an der Saugleitung angeordneten Temperaturfühler steuerbar ist, und mit einer Einspritzleitung, die über ein Ventil flüssiges Kältemittel vom Kondensator zum Verdichter führt, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Einspritzleitung (8) eingeführte flüssige Kältemittel thermisch von dem Temperaturfühler (7) des Expansionsventils (4) entkoppelt ist.

2. Kältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Einspritzleitung (8) eingeführte flüssige Kältemittel direkt in den Verdichter (1) eingespritzt wird.

3. Kältemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzleitung (8) ein Einspritzrohr (10) aufweist, das innerhalb des Verdichters (1) endet.

4. Kältemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzrohr (10) außerhalb des Verdichters (1) in die Saugleitung (6) eingeführt ist und in dieser bis in den Verdichter (1) verläuft.

5. Kältemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Anschlußstutzen (15) des Verdichters (1) ein Abzweigstück verbunden ist, an das einerseits die Saugleitung (6) und andererseits die Einspritzleitung (8) angeschlossen ist.