DE602005006377T2 - Klimaanlage - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Klimagerät. Ausführungen beziehen sich auf ein Klimagerät, das eine Belastung eines Verdichters reduziert, wenn die Umgebungslufttemperatur während des Heizbetriebs niedrig ist.
  • Allgemein werden Klimageräte zum Einstellen von Temperatur, Feuchtigkeit, Luftstrom und Sauberkeit von Luft eingesetzt, um eine angenehme Innenraumumgebung zu schaffen.
  • Entsprechend der Gerätebauweise gibt es ein Klimagerät in integrierter Bauweise, bei dem eine Innenraumeinheit und eine Außenraumeinheit in einem einzigen Gehäuse enthalten sind, und ein Klimagerät in Splitbauweise, bei dem ein Verdichter und ein Kondensator als Innenraumeinheit von einem Verdunster als Außenraumeinheit getrennt sind. Einige Klimageräte können ihre Kühl- oder Heizfunktionen selektiv ausführen, indem sie mit Fluidpfad-Umschaltventilen versehen sind, um einen Fluidpfad eines Kühlmittels zu schalten.
  • Nach 1 weist ein konventionelles Klimagerät zum Kühlen und Heizen auf: einen Verdichter 101 zum Verdichten eines Kühlmittels, ein Vier-Wege-Ventil 103, angeordnet auf einer Auslassseite des Verdichters 101, um einen Fluidpfad eines Kühlmittels zu schalten, einen Außenraum-Wärmetauscher 105 und einen Innenraum-Wärmetauscher 107, die mit dem Vier-Wege-Ventil 103 verbunden sind und in denen das Kühlmittel einen Wärmetausch erfährt, sowie ein Ausdehnungsventil 109, das zwischen dem Außenraum-Wärmetauscher 105 und dem Innenraum-Wärmetauscher 107 angeordnet ist.
  • Bei der Konstruktion in 1 schaltet das Vier-Wege-Ventil 103 während des Kühlbetriebs den Fluidpfad dergestalt, dass das im Verdichter 101 verdichtete Kühlmittel zum Außenraum-Wärmetauscher 105 strömt. Das im Verdichter 101 verdichtete Kühlmittel erfährt einen Wärmetausch und wird sodann im Außenraum-Wärmetauscher 105 kondensiert. Das kondensierte Kühlmittel wird sodann dekomprimiert und im Ausdehnungsventil 109 expandiert. Anschließend führt das Kühlmittel einen Kühlvorgang durch, erfährt einen Wärmetausch und absorbiert la tente Verdampfungswärme im Innenraum-Wärmetauscher 107.
  • Während des Heizbetriebs schaltet das Vier-Wege-Ventil 103 den Fluidpfad dergestalt, dass das im Verdichter 101 verdichtete Kühlmittel zum Innenraum-Wärmetauscher 107 strömt. Das Kühlmittel, das im Innenraum-Wärmetauscher 107 einen Wärmetausch erfahren und einen Heizbetrieb durchgeführt hat, wird kondensiert und sodann dekomprimiert und expandiert, während es das Ausdehnungsventil 109 passiert. Das dekomprimierte und expandierte Kühlmittel absorbiert latente Wärme und wird im Außenraum-Wärmetauscher 105 verdampft. Hier ist, wie in 2 dargestellt, das Druck-Enthalpie-Diagramm in der Reihenfolge einer Schleife I → 2 → 3 → 4 ausgebildet, wobei eine Differenz zwischen einer Hochdruckseite und einer Niederdruckseite einen ersten Wert (AP) bildet. Während dessen wird, wenn die Umgebungslufttemperatur sehr niedrig ist, das Enthalpiediagramm in einer Reihenfolge einer Schleife I' → 2' → 3 → 4 ausgebildet, wobei die Differenz zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite einen zweiten Wert (AP') bildet, der größer ist als der erste Wert (AP).
  • Wenn die Druckdifferenz vom ersten Wert (AP) zum zweiten Wert (AP') zunimmt, nimmt die Belastung des Verdichters 101 zu. Der Wirkungsgrad und die Zuverlässigkeit des Verdichters 101 werden mithin beeinträchtigt und Geräusche nehmen zu. Darüber hinaus erfährt wegen der Zunahme der Belastung des Verdichters 101 ein wichtiges Teil wie beispielsweise ein Lager innerhalb des Verdichters 101 Abrieb und eine Motoreinheit wird durch große Hitze beschädigt.
  • US 2003/0233838 A1 (Lee et al) offenbart ein Klimaanlagensystem mit zwei Verdichtern entsprechend der Beschreibung in der Präambel von Anspruch 1.
  • Ein Ziel von Ausführungen ist die Bereitstellung eines Klimageräts, das die Belastung eines Verdichters reduziert, wenn die Umgebungslufttemperatur während des Heizbetriebs niedrig ist.
  • In einem Aspekt ist ein Klimagerät vorgesehen, das aufweist: einen Hauptverdichter zum Verdichten eines Kühlmittels, ein auf einer Auslassseite des Hauptverdichters angeordnetes Vier-Wege-Ventil zum Schalten eines Fluidpfades, einen Außenraum-Wärmetauscher, dessen eine Seite mit dem Vier-Wege-Ventil verbunden ist, einen Innenraum-Wärmetauscher, dessen eine Seite mit dem Außenraum-Wärmetauscher und dessen andere Seite mit dem Vier-Wege-Ventil verbunden ist, ein zwischen dem Außenraum-Wärmetauscher und dem Innenraum-Wärmetauscher angeordnetes Ausdehnungsventil sowie eine Hilfsverdichtereinheit zum Reduzieren der Belastung des Hauptverdichters, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsverdichtereinheit aufweist: einen Hilfs-Fluidpfad, dessen eine Seite mit der Auslassseite des Hauptverdichters und dessen andere Seite mit der stromaufwärts gelegenen Seite des Vier-Wege-Ventils verbunden ist, einen auf dem Fluidpfad angeordneten Sub-Verdichter zum Verdichten des Kühlmittels, ein auf einer Einlassseite des Hilfs-Fluidpfades angeordnetes einlassseitiges Öffnungs-/Schließventil zum Öffnen oder Schließen des Hilfs-Fluidpfades sowie ein auf einer Auslassseite des Hilfs-Fluidpfades angeordnetes auslassseitiges Öffnungs-/Schließventil zum Öffnen oder Schließen des Hilfs-Fluidpfades.
  • In einem weiteren Aspekt ist ein Klimagerät vorgesehen, das aufweist: einen Hauptverdichter zum Verdichten eines Kühlmittels, ein auf einer Auslassseite des Hauptverdichters angeordnetes Vier-Wege-Ventil, das einen Fluidpfad schaltet, einen ersten Wärmetauscher zum Anschluss an das Vier-Wege-Ventil, einen zweiten Wärmetauscher, der eine Seite für die Verbindung mit dem ersten Wärmetauscher und eine andere Seite für die Verbindung mit dem Vier-Wege-Ventil aufweist, ein Ausdehnungsventil zur Anordnung zwischen dem ersten und dem zweiten Austauscher sowie eine Hilfsverdichtereinheit zur Reduzierung der Belastung des Hauptverdichters.
  • Eigenschaften von Ausführungen werden in den beigefügten abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Die vorliegende Erfindung ist nach Lektüre der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung leichter verständlich, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, wobei
  • 1 eine schematische Ansicht ist, die eine Konstruktion eines konventionellen Klimageräts sowohl zum Kühlen als auch zum Heizen darstellt,
  • 2 ein Druck-Enthalpie-Diagramm entsprechend der Umgebungslufttemperatur des Klimageräts in 1 ist;
  • 3 eine schematische Ansicht eines ersten Klimageräts ist;
  • 4 eine den Betrieb einer Hilfsverdichtereinheit in 3 darstellende Ansicht ist;
  • 5 ein Steuerungs-Blockdiagramm des Klimageräts in 3 ist;
  • 6 eine schematische Ansicht eines zweiten Klimageräts ist;
  • 7 eine den Betrieb einer Hilfsverdichtereinheit in 6 darstellende Ansicht ist und
  • 8 ein Steuerungs-Blockdiagramm des Klimageräts in 6 ist.
  • Wie in 3 und 4 dargestellt, weist ein erstes Klimagerät auf: einen Hauptverdichter 11 zum Verdichten des Kühlmittels, ein Vier-Wege-Ventil 13, einen Außenraum-Wärmetauscher 15, einen Innenraum-Wärmetauscher 17, ein Ausdehnungsventil 19 und eine Hilfsverdichtereinheit 20.
  • Das Vier-Wege-Ventil 13 ist auf der Auslassseite des Hauptverdichters 11 angeordnet und schaltet einen Fluidpfad eines Kühlmittels entsprechend seiner Betriebsart.
  • Eine Seite des Außenraum-Wärmetauschers 15 ist mit dem Vier-Wege-Ventil 13 verbunden und das Kühlmittel erfährt einen Wärmetausch.
  • Eine Seite des Innenraum-Wärmetauschers 17 ist mit dem Außenraum-Wärmetauscher 15 und die andere Seite mit dem Vier-Wege-Ventil 13 verbunden und das Kühlmittel erfährt einen Wärmetausch.
  • Das Ausdehnungsventil 19 ist zwischen dem Außenraum-Wärmetauscher 15 und dem Innenraum-Wärmetauscher 17 angeordnet und das Kühlmittel wird während der Passage durch das Ausdehnungsventil 19 dekomprimiert und expandiert.
  • Die Hilfsverdichtereinheit 20 ist zwischen dem Hauptverdichter 11 und dem Vier-Wege-Ventil 13 installiert und verringert eine Belastung des Hauptverdichters 11, wenn eine Differenz zwischen einer Hochdruckseite und einer Niederdruckseite groß ist, weil die Umgebungslufttemperatur während des Heizbetriebs niedrig ist.
  • Die Hilfsverdichtereinheit 20 weist auf: einen Hilfs-Fluidpfad 21, einen Sub-Verdichter 25, ein einlassseitiges Öffnungs-/Schließventil 23, ein auslassseitiges Öffnungs-/Schließventil 24, einen Druckausgleichstank 27 und einen Ölrücklauf-Fluidpfad 28.
  • Eine Seite des Hilfs-Fluidpfades 21 ist mit der Auslassseite des Hauptverdichters 11 verbunden und die andere Seite ist mit der stromaufwärts gelegenen Seite des Vier-Wege-Ventils 13 verbunden.
  • Der Sub-Verdichter 25 ist auf dem Hilfs-Fluidpfad 21 angeordnet und verdichtet das zuvor im Hauptverdichter verdichtete Kühlmittel nochmals.
  • Das einlassseitige Öffnungs-/Schließventil 23 ist auf einer Einlassseite des Hilfs-Fluidpfades 21 angeordnet und öffnet oder schließt den Hilfs-Fluidpfad 21.
  • Das auslassseitige Öffnungs-/Schließventil 24 ist auf einer Auslassseite des Hilfs-Fluidpfades 21 angeordnet und öffnet oder schließt den Hilfs-Fluidpfad 21.
  • Der Druckausgleichstank 27 ist auf der stromabwärts gelegenen Seite des einlassseitigen Öffnungs-/Schließventils 23 angeordnet und nimmt vorübergehend das vom Hauptverdichter 11 verdichtete Kühlmittel auf. Der Druckausgleichstank 27 reduziert die Auslasspulsation des aus dem Hauptverdichter 11 austretenden Kühlmittels und ein Problem resultierte aus der Differenz des Massenflusses pro Zeiteinheit zwischen dem Hauptverdichter und dem Sub-Verdichter 25.
  • Der Ölrückström-Fluidpfad 28 reagiert auf übermäßigen Ölabfluss im Hauptverdichter 11. Zu diesem Zweck weist der Ölrückström-Fluidpfad 28 ein Ölrückströmrohr 29 und ein Rückströmrohr-Öffnungs-/Schließventil 30 auf.
  • Eine Seite des Ölrückström-Fluidpfades 28 ist im unteren Teil des Druckausgleichstanks 27 installiert und dessen andere Seite ist mit einer Einlassseite des Hauptverdichters 11 verbunden, sodass Öl des Druckausgleichstanks 27 zum Hauptverdichter 11 zurückgeführt wird. Um die Installation des Ölrückström-Fluidpfades 28 zu erleichtern, ist es weiterhin wünschenswert, dass der Ölrückström-Fluidpfad 28 ein Kapillarrohr aufweist.
  • Eine Seite des Ölrückströmrohrs 29 ist mit dem unteren Teil des Druckausgleichstanks 27 verbunden und die andere Seite ist mit einer Einlassseite des Hauptverdichters 11 verbunden.
  • Das Rückströmrohr-Öffnungs-/Schließventil 30 ist auf dem Ölrückströmrohr 29 installiert und öffnet oder schließt das Ölrückströmrohr 29.
  • Während dessen können das einlassseitige Öffnungs-/Schließventil 23 und das auslassseitige Öffnungs-/Schließventil 24 durch Messung einer Druckdifferenz zwischen der Einlassseite und der Auslassseite des Hauptverdichters 11 manuell geöffnet oder geschlossen werden. Es ist jedoch für den Benutzer schwierig, jedes Mal die Druckdifferenz zu messen und zu bestimmen und das einlassseitige Öffnungs-/Schließventil 23 und das auslassseitige Öffnungs-/Schließventil 24 zu öffnen oder zu schließen. Entsprechend sind vorzugsweise weiterhin ein einlassseitiger Drucksensor 12, ein auslassseitiger Drucksensor 14 und eine Steuerungseinheit 31 enthalten.
  • Wie in 4 und 5 dargestellt, ist der einlassseitige Drucksensor 12 auf der Einlassseite des Hauptverdichters 11 installiert und sendet ein Signal an die Steuerungseinheit 31, indem der Druck der Einlassseite des Hauptverdichters 11 erfasst wird.
  • Der auslassseitige Drucksensor 14 ist auf der Auslassseite des Hauptverdichters 11 installiert und sendet ein Signal an die Steuerungseinheit 31, indem der Druck der Auslassseite des Hauptverdichters 11 erfasst wird.
  • Die Steuerungseinheit 31 ist in Form von MICOM realisiert, das ein darin enthaltenes Steuerungsprogramm oder dergleichen aufweist und das Öffnen oder Schließen des einlassseitigen Öffnungs-/Schließventils 23 und des auslassseitigen Öffnungs-/Schließventils 24 steuert, indem es Signale des einlassseitigen Drucksensors 12 und des auslassseitigen Drucksensors 14 empfängt. Hier weist die Steuerungseinheit 31 vorzugsweise eine Druckdifferenzberechnungseinheit 33 zur Berechnung der Druckdifferenz zwischen der Einlassseite und der Auslassseite des Hauptverdichters 11 auf.
  • Nachfolgend wird der Betrieb des ersten in 3 bis 5 dargestellten Klimageräts beschrieben. Zur Kenntlichmachung wird der Kühlmittelfluss durch die durchgezogene Linie mit dem Pfeil und der Ölfluss durch die unterbrochene Linie mit dem Pfeil dargestellt.
  • Wie in 4 und 5 dargestellt, steuert die Steuerungseinheit 31 während des Heizbetriebs das Vier-Wege-Ventil 13 dergestalt, dass das im Hauptverdichter verdichtete Kühlmittel zum Innenraum-Wärmetauscher fließt.
  • Das zum Innenraum-Wärmetauscher 17 geflossene Kühlmittel führt einen Heizbetrieb aus und wird sodann bei der Passage durch das Ausdehnungsventil 19 dekomprimiert und expandiert.
  • Das das Ausdehnungsventil 19 passiert habende Kühlmittel absorbiert latente Wärme und wird im Außenraum-Wärmetauscher 15 verdampft und sodann über das Vier-Wege-Ventil 13 in den Hauptverdichter 11 gesogen.
  • Die Druckdifferenzberechnungseinheit 33 berechnet über die vom einlassseitigen Drucksensor 12 und dem auslassseitigen Drucksensor 14 übermittelten Signale die Druckdifferenz zwischen der Einlassseite und der Auslassseite.
  • Hier kann, wenn die Druckdifferenz gering ist, weil die Umgebungslufttemperatur hoch ist, das Kühlmittel vom Verdichter 11 ohne Überlast verdichtet wer den. Entsprechend sperrt die Steuerungseinheit 31 den Hilfs-Fluidpfad 21 durch Schließen des einlassseitigen Öffnungs-/Schließventils 23 und des auslassseitigen Öffnungs-/Schließventils 24, sodass die Verdichtung des Kühlmittels lediglich im Hauptverdichter durchgeführt werden kann.
  • Während dessen kann, wenn die Druckdifferenz groß ist, weil die Umgebungslufttemperatur niedrig ist, die Überlast im Hauptverdichter bestehen, wenn die Verdichtung des Kühlmittels lediglich vom Hauptverdichter 11 durchgeführt werden. Entsprechend öffnet die Steuerungseinheit 31 das einlassseitige Öffnungs-/Schließventil 23 und das auslassseitige Öffnungs-/Schließventil 24 und betreibt den Sub-Verdichter 25 dergestalt, dass das Kühlmittel zum Hilfs-Fluidpfad 21 fließen kann. In diesem Fall fließt ein Teil des aus dem Hauptverdichter 11 strömenden Kühlmittels durch den Hilfs-Fluidpfad 21 und wird vorübergehend in den Druckausgleichstank 27 aufgenommen.
  • Das vorübergehend in den Druckausgleichstank 27 aufgenommene Kühlmittel wird in den Sub-Verdichter 25 gesogen und kondensiert und fließt sodann durch den Hilfs-Fluidpfad 21 und verbindet sich mit dem aus dem Hauptverdichter 11 strömenden Kühlmittel und fließt sodann über das Vier-Wege-Ventil 13 zum Innenraum-Wärmetauscher.
  • Das den Heizbetrieb im Innenraum-Wärmetauscher 17 durchgeführt habende Kühlmittel wird über das Ausdehnungsventil 19, den Außenraum-Wärmetauscher 15 und das Vier-Wege-Ventil 13 in den Hauptverdichter 11 gesogen und wiederholt die Verdichtungs- und Ausströmprozesse.
  • Während dessen öffnet, wenn sich Öl zu einem gewissen Maß angesammelt hat, die Steuerungseinheit 31 das Rückströmrohr-Öffnungs-/Schließventil 30, um das Ölrückströmrohr 29 zu öffnen.
  • Wenn das Ölrückströmrohr 29 geöffnet wird, fließt Öl innerhalb des Druckausgleichstanks 27 durch das Ölrückströmrohr 29 und wird in die Einlassseite des Hauptverdichters 11 gesogen und zur Innenseite des Hauptverdichters 11 zurückgeleitet.
  • Nunmehr wird auf die ein zweites Klimagerät zeigenden 6 bis 8 verwiesen. Zum Zwecke der einfacheren Beschreibung für die Zeichnungen werden dieselben Referenznummern für dieselben Teile verwendet wie in der zuvor erwähnten und dargestellten Konstruktion, sodass detaillierte Beschreibungen daher ent fallen.
  • In dem ersten Klimagerät wird die Hilfsverdichtereinheit 20 betätigt, wenn eine Druckdifferenz groß ist, nachdem die Druckdifferenz zwischen der Einlassseite und der Auslassseite des Hauptverdichters 11 festgestellt wurde. Im Gegensatz dazu wird in der zweiten Ausführung eine Hilfsverdichtereinheit 20 betätigt, wenn die Umgebungslufttemperatur niedrig ist, nachdem Umgebungslufttemperatur statt der Druckdifferenz erfasst wird. Je nach Anforderung der Situation kann, nachdem sowohl die Druckdifferenz als auch die Umgebungslufttemperatur erfasst wurden, die Hilfsverdichtereinheit 20 auf der Grundlage dieser Ergebnisse betätigt werden.
  • Zu diesem Zweck weist das zweite Klimagerät einen Umgebungslufttemperatursensor 40 statt des einlassseitigen Drucksensors 12 und des auslassseitigen Drucksensors 14 der ersten Ausführung auf. Darüber hinaus weist das Klimagerät der zweiten Ausführung eine Steuerungseinheit 31 ohne die Druckdifferenzberechnungseinheit 33 der ersten Ausführung auf. Die übrige Konstruktion ist mit dieser Ausnahme dieselbe und es entfällt daher eine detaillierte Beschreibung dieser.
  • Wie in 6 und 8 dargestellt, ist der Umgebungslufttemperatursensor 50 auf einer Seite des Außenraum-Wärmetauschers 15 installiert und sendet ein Signal an die Steuerungseinheit 31 durch Erfassen der Außentemperatur.
  • Nachfolgend wird der Betrieb des zweiten Klimageräts beschrieben. Zur Kenntlichmachung wird der Kühlmittelfluss durch die durchgezogene Linie mit dem Pfeil und der Ölfluss durch die unterbrochene Linie mit dem Pfeil dargestellt.
  • Während des Heizbetriebs steuert die Steuerungseinheit 31 ein Vier-Wege-Ventil 13 dergestalt, dass das im Hauptverdichter 11 verdichtete Kühlmittel zu einem Innenraum-Wärmetauscher 17 fließt.
  • Das zum Innenraum-Wärmetauscher 17 geflossene Kühlmittel führt den Heizbetrieb aus und wird sodann bei der Passage durch ein Ausdehnungsventil 19 dekomprimiert und expandiert.
  • Das das Ausdehnungsventil 19 passiert habende Kühlmittel absorbiert latente Wärme und wird im Außenraum-Wärmetauscher 15 verdampft und sodann über das Vier-Wege-Ventil 13 in den Hauptverdichter 11 gesogen.
  • Der Umgebungslufttemperatursensor 50 erfasst die Umgebungstemperatur und sendet ein Signal an die Steuerungseinheit 31.
  • Wenn die Umgebungslufttemperatur hoch ist, kann eine Verdichtung des Kühlmittels vom Hauptverdichter ohne Überlast durchgeführt werden. Entsprechend sperrt die Steuerungseinheit 31 einen Hilfs-Fluidpfad 21 durch Schließen eines einlassseitigen Öffnungs-/Schließventils 23 und eines auslassseitigen Öffnungs-/Schließventils 24.
  • Während dessen kann, wenn die Umgebungslufttemperatur niedrig ist, die Überlast im Hauptverdichter 11 bestehen. Entsprechend öffnet die Steuerungseinheit 31 das einlassseitige Öffnungs-/Schließventil 23 und das auslassseitige Öffnungs-/Schließventil 24 dergestalt, dass das Kühlmittel zum Hilfs-Fluidpfad 21 fließen kann, und betreibt einen Sub-Verdichter 25. In diesem Fall fließt ein Teil des aus dem Hauptverdichter 11 strömenden Kühlmittels durch den Hilfs-Fluidpfad 21 und wird vorübergehend in einen Druckausgleichstank 27 aufgenommen.
  • Das vorübergehend in den Druckausgleichstank 27 aufgenommene Kühlmittel wird in den Sub-Verdichter 25 gesogen und verdichtet und fließt sodann durch den Hilfs-Fluidpfad 21 und verbindet sich mit dem aus dem Hauptverdichter 11 strömenden Kühlmittel und fließt sodann über das Vier-Wege-Ventil 13 zum Innenraum-Wärmetauscher 17.
  • Das den Heizbetrieb im Innenraum-Wärmetauscher 17 durchgeführt habende Kühlmittel passiert das Ausdehnungsventil 19, den Außenraum-Wärmetauscher 15 und das Vier-Wege-Ventil 13 und wird sodann in den Hauptverdichter 11 gesogen und wiederholt die Verdichtungs- und Ausströmprozesse.
  • Wenn sich innerhalb des Druckausgleichstanks 27 Öl zu einem gewissen Maß angesammelt hat, öffnet die Steuerungseinheit 31 ein Rückströmrohr-Öffnungs-/Schließventil 30, um ein Ölrückströmrohr 29 zu öffnen.
  • Wenn das Ölrückströmrohr 29 geöffnet wird, fließt das Öl innerhalb des Druckausgleichstanks 27 durch das Ölrückströmrohr 29 und wird in eine Einlassseite des Hauptverdichters 11 gesogen und zur Innenseite des Hauptverdichters 11 zurückgeleitet.
  • Das erste und das zweite Klimagerät weisen die Hilfsverdichtereinheit 20 auf, die die Last des Hauptverdichters 11 reduzieren, wenn die Umgebungslufttemperatur während des Heizbetriebs niedrig ist. Entsprechend werden, da die Last des Hauptverdichters 11 abnimmt, die Effizienz und Zuverlässigkeit des Hauptverdichters 11 gesteigert und das Geräusch reduziert. Zusätzlich ist ein we sentliches Teil wie beispielsweise ein Lager innerhalb des Hauptverdichters 11 in geringerem Maß Abrieb ausgesetzt und eine Beschädigung einer Motoreinheit durch starke Hitze wird verhindert.

Claims (8)

  1. Klimagerät, aufweisend: einen Hauptverdichter (11) zum Verdichten eines Kühlmittels; ein Vier-Wege-Ventil (13), angeordnet auf einer Auslassseite des Hauptverdichters (11) zum Schalten eines Fluidpfades; einen Außenraum-Wärmetauscher (15), dessen eine Seite mit dem Vier-Wege-Ventil (13) verbunden ist; einen Innenraum-Wärmetauscher (17), dessen eine Seite mit dem Außenraum-Wärmetauscher (15) und dessen andere Seite mit dem Vier-Wege-Ventil (13) verbunden ist; ein Ausdehnungsventil (19), angeordnet zwischen dem Außenraum-Wärmetauscher (15) und dem Innenraum-Wärmetauscher (17) und eine Hilfsverdichtereinheit (20) zum Reduzieren einer Last am Hautverdichter (11) und dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsverdichtereinheit (20) aufweist: einen Hilfs-Fluidpfad (21), dessen eine Seite mit der Auslassseite des Hauptverdichters (11) und dessen anderen Seite mit der stromaufwärts gelegenen Seite des Vier-Wege-Ventils (13) verbunden ist; einen Unter-Verdichter (25), angeordnet am Hilfs-Fluidpfad (21) zum Verdichten des Kühlmittels; ein einlassseitiges Öffnungs-/Schließventil (23), angeordnet an einer Einlassseite des Hilfs-Fluidpfades (21) zum Öffnen oder Schließen des Hilfs-Fluidpfades (21) und ein auslassseitiges Öffnungs-/Schließventil (24), angeordnet an einer Auslassseite des Hilfs-Fluidpfades (21) zum Öffnen oder Schließen des Hilfs-Fluidpfades (21).
  2. Klimagerät, wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei die Hilfs-Verdichtereinheit (20) weiterhin aufweist: einen Druckausgleichstank (27), angeordnet auf der stromabwärts gelegenen Seite des einlassseitigen Öffnungs-/Schließventils (23) zur vorübergehenden Aufnahme des vom Hauptverdichter (11) verdichteten Kühlmittels.
  3. Klimagerät, wie in Anspruch 2 beschrieben, wobei die Hilfs-Verdichtereinheit (20) weiterhin aufweist: einen Ölrückström-Fluidpfad (28) zum Verbinden des Druckausgleichstanks (27) mit einer Einlassseite des Hauptverdichters (11), sodass das Öl des Druckausgleichstanks (27) zum Hauptverdichter (11) zurückgeführt wird.
  4. Klimagerät, wie in Anspruch 3 beschrieben, wobei der Ölrückström-Fluidpfad (28) aufweist: ein Ölrückströmrohr (29), dessen eine Seite mit dem Druckausgleichstank (27) und dessen andere Seite mit der Einlassseite des Hauptverdichters (11) verbunden ist und ein Rückströmrohr-Öffnungs-/Schließventil (30) zum Öffnen oder Schließen des Ölrückströmrohrs (29).
  5. Klimagerät, wie in Anspruch 3 beschrieben, wobei der Ölrückström-Fluidpfad (28) eine Kapillarröhre aufweist.
  6. Klimagerät, wie in jedem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5 beschrieben, weiterhin aufweisend: einen einlassseitigen Drucksensor (12) zum Erfassen des Drucks der Einlassseite des Hauptverdichters (11); einen auslassseitigen Drucksensor (14) zum Erfassen des Drucks der Auslassseite des Hauptverdichters (11) und eine Steuerungseinheit (31) zum Steuern des Öffnens oder Schließens des einlassseitigen Öffnungs-/Schließventils (23) und des auslassseitigen Öffnungs-/Schließventils (24) durch Empfangen von Signalen des einlassseitigen Drucksensors (12) und des auslassseitigen Drucksensors (14).
  7. Klimagerät, wie in Anspruch 6 beschrieben, wobei die Steuerungseinheit (31) eine Druckdifferenzberechnungseinheit (33) zur Berechnung einer Druckdifferenz zwischen der Einlassseite und der Auslassseite des Hauptverdichters (11) aufweist.
  8. Klimagerät, wie in jedem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5 beschrieben, weiterhin aufweisend: einen Umgebungsluft-Temperatursensor zur Erfassung von Umgebungslufttemperatur sowie eine Steuerungseinheit (31) zum Steuern des Öffnens oder Schließens des einlassseitigen Öffnungs-/Schließventils (23) und des auslassseitigen Öffnungs-/Schließventils (24) durch Empfangen eines Signals des Umgebungsluft-Temperatursensors.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5484930B2 (ja) * 2010-01-25 2014-05-07 三菱重工業株式会社 空気調和機
DE102013014543A1 (de) * 2013-09-03 2015-03-05 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Wärmepumpenvorrichtung
CN106196531A (zh) * 2016-09-30 2016-12-07 海南唯视雅科工程服务有限公司 一种水冷式空调制冷主机系统

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3668883A (en) * 1970-06-12 1972-06-13 John D Ruff Centrifugal heat pump with overload protection
US4292814A (en) * 1979-06-13 1981-10-06 Anton Braun Heat pump
US4306420A (en) * 1979-10-25 1981-12-22 Carrier Corporation Series compressor refrigeration circuit with liquid quench and compressor by-pass
US4268291A (en) * 1979-10-25 1981-05-19 Carrier Corporation Series compressor refrigeration circuit with liquid quench and compressor by-pass
JPS57168082A (en) 1981-04-10 1982-10-16 Hitachi Ltd Refrigerator
US4362030A (en) * 1981-09-02 1982-12-07 Carrier Corporation Refrigeration circuit
JP2664740B2 (ja) 1988-09-30 1997-10-22 株式会社東芝 空気調和機
US5029449A (en) * 1990-02-23 1991-07-09 Gas Research Institute Heat pump booster compressor arrangement
JPH08285384A (ja) * 1995-04-14 1996-11-01 Nippondenso Co Ltd 冷凍サイクル
US5927088A (en) * 1996-02-27 1999-07-27 Shaw; David N. Boosted air source heat pump
US5839886A (en) * 1996-05-10 1998-11-24 Shaw; David N. Series connected primary and booster compressors
JP4195120B2 (ja) 1998-04-23 2008-12-10 東芝キヤリア株式会社 空気調和機
US6276148B1 (en) * 2000-02-16 2001-08-21 David N. Shaw Boosted air source heat pump
KR100484799B1 (ko) * 2002-06-19 2005-04-22 엘지전자 주식회사 두개의 압축기를 채용한 공기조화기의 압축기 동작방법
KR100471453B1 (ko) * 2002-11-22 2005-03-08 엘지전자 주식회사 히트펌프 시스템 및 히트펌프 시스템의 전자 팽창밸브제어방법
JP4321095B2 (ja) * 2003-04-09 2009-08-26 日立アプライアンス株式会社 冷凍サイクル装置
US6931871B2 (en) * 2003-08-27 2005-08-23 Shaw Engineering Associates, Llc Boosted air source heat pump
US6817205B1 (en) * 2003-10-24 2004-11-16 Carrier Corporation Dual reversing valves for economized heat pump

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