DE69618474T2

DE69618474T2 - Wärmetransportsystem

Info

Publication number: DE69618474T2
Application number: DE69618474T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Hori; Shinri Sada; Osamu Tanaka
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1995-10-24
Filing date: 1996-10-24
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2016-10-25
Also published as: ES2170877T3; EP0857937A4; DE69618474D1; CN1200802A; AU7336996A; US5943879A; AU717801B2; WO1997015800A1; EP0857937A1; EP0857937B1; JP3582185B2; HK1017423A1; CN1110683C; JPH09119735A; KR19990067025A; KR100399272B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wärmetransportsystem, das als Kühlmittelkreis beispielsweise für eine Kühlanlage verwendet werden kann. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Wärmetransportsystem für den Transport von Wärme durch Zirkulieren eines Kühlmittels, ohne daß eine Antriebquelle, wie z. B. eine Pumpe, notwendig wäre.
Als Kühlmittelkreis für ein Kühlsystem ist ein Zweikreiskühlsystem, wie das in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 62-238951 offenbarte, an sich bekannt. Ein Kühlmittelkreis dieser Art umfaßt: einen primärkühlmittelkreis, in dem ein Kompressor, ein Wärmeaustauscher auf der ersten Wärmequellenseite, ein Mechanismus zur Minderung des Drucks und ein Wärmeaustauscher auf der ersten Anwendungsseite sequentiell miteinander über ein Kühlmittelrohr verbunden sind, und einen zweiten Kühlmittelkreis, in dem eine Pumpe, ein Wärmeaustauscher auf der zweiten Wärmequellenseite und ein Wärmeaustauscher auf der zweiten Anwendungsseite durch ein Kühlmittelrohr miteinander verbunden sind.
Und es wird Wärme zwischen dem Wärmeaustauscher auf der ersten Anwendungsseite des Primärkühlmittelkreises und dem Wärmeaustauscher auf der zweiten Wärmequellenseite des Sekundärkühlmittelkreises ausgetauscht, und der Wärmeaustauscher auf der zweiten Anwendungsseite ist in einem zu kühlenden Innenraum angeordnet.
In diesem Kühlmittelkreis wird während des Innenraumkühlungsbetriebes ein Kühlmittel im Wärmeaustauscher auf der ersten Anwendungsseite verdampft, und das Kühlmittel wird in dem Wärmeaustauscher auf der zweiten Wärmequellenseite verdichtet. Das verdichtete Kühlmittel tauscht Wärme in dem Wärmeaustauscher auf der zweiten Anwendungsseite mit der Innenraumhuft aus und wird verdampft, wodurch die Innenräumluft gekühlt wird:
Auf der anderen Seite wird während des Innenraumheizbetriebes Kühlmittel in dem Wärmeaustauscher auf der ersten Anwendungsseite verdichtet, und das Kühlmittel wird im dem Wärmeaustauscher auf der zweiten Wärmequellenseite verdampft. Das verdampfte Kühlmittel tauscht im Wärmeaustauscher auf der zweiten Anwendungsseite Wärme mit der Innenraumluft aus und wird verdichtet, wodurch die Innenraumluft geheizt wird.
Auf diese Weise wird die Rohrlänge des Primärkühlkreises verkürzt, womit versucht wird, die Kühlleistung verbessert.
Jedoch ist bei einer solchen Anordnung eine Pumpe als diskrete Antriebswelle für das Zirkulieren des Kühlmittels im Sekundärkühlmittelkreis erforderlich. Als Ergebnis nimmt u. a. der Stromverbrauch zu. Da darüber hinaus eine solche Antriebsquelle erforderlich ist, wird auch die Zahl von störanfälligen Teilen erhöht, und damit wird die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems schädlich beeinflußt.
Als Kühlmittelkreis zur Überwindung dieser Probleme existiert ein Wärmetransportsystem für sogenannten "nichtangetriebenen" Wärmetransport, in dem für den Sekundärkühlkreis keine Antriebsquelle vorgesehen ist. Wärmetransportsysteme dieser Art umfassen ein in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 63- 180022 offenbartes System. In dem Wärmetransportsystem wird ein Sekundärkühlmittelkreis in der Weise konstruiert, daß ein Erhitzer, ein Verdichter und ein versiegelter Behälter miteinander über ein Kühlmittelrohr sequentiell verbunden sind und daß der versiegelte Behälter in einer höheren Lage angebracht ist äls der Erhitzer. Darüber hinaus sind der Erhitzer und der versiegelte Behälter miteinander über ein Ausgleichsrohr mit einem Öffnungs-/Schließventil verbunden.
Nach einer solchen Anordnung ist während des Innenraumheizbetriebes das zu öffnende/zu schließende Ventil zunächst geschlossen. Ein vom Heizgerät erhitztes gasförmiges Kühlmittel wird im Verdichter verdichtet, um verflüssigt zu verwenden. Dann wird das flüssige Kühlmittel in den versiegelten Behälter zurückgeführt. Danach wird das Öffnungs-/Schließventil geöffnet, der Druck im Heizgerät wird durch das Ausgleichsrohr an den Druck im versiegelten Behälter angeglichen, und anschließend wird das flüssige Kühlmittel aus dem versiegelten Behälter, der in einer höheren Lage angebracht ist als das Heizgerät, zum Heizgerät zurückgeleitet.
Durch Wiederholen dieses Vorgangs ist eine Zirkulation des Kühlmittels ohne Bereitstellung einer Antriebsquelle, wie z. B. einer Pumpe, für den Sekundärkühlmittelkreis möglich.
Wenn jedoch in einem solchen Wärmettansportsystem das gasförmige Kühlmittel vom Verdichter zum versiegelten Behälter fließt, steigt entsprechend der Druck im versiegelten Behälter an. Als Ergebnis gibt es eine gewisse Möglichkeit, daß der Betrieb der Zirkulation des Kühlmittels nicht befriedigend ablaufen kann. Demzufolge muß das Kühlmittel im Verdichter übermäßig stark gekühlt werden, um zu vermeiden, daß das gasförmige Kühlmittel nicht aus dem Verdichter ausfließt.
Darüber hinaus verbessert das Wärmetransportsystem die innere Struktur des versiegelten Behälters in der Weise, daß ein Druckanstieg im versiegelten Behälter beseitigt wird. Das System kann jedoch nicht als eine ausreichende Zuverlässigkeit erreichend betrachtet werden.
Wenn darüber hinaus das flüssige Kühlmittel in den versiegelten Behälter auf diese Art mit Sicherheit eingebracht werden soll, muß der Verdichter in einer Lage angebracht werden, die höher ist als die des versiegelten Behälters. Da somit eine übermäßige Einschränkung bezüglich der Positionen, in denen die verschiedenen Einheiten angeordnet sind, gegeben ist, ist es schwierig, ein solches System auf ein Großsystem oder ein System mit einem langen Rohr anzuwenden.
Ein pulsierendes Transport-/Speicherungssystem für Wärmeenergie, das intermittierend betrieben wird, ist auch aus US-8- 5127471 bekannt.
Ein Wärmetransportsystem mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff von Ansprüch 1 wird in EP-A-0274643 beschrieben.
Die Erfindung wurde entwickelt, um das Ziel der Minderung der Einschränkungen bezüglich der Positionen zu erreichen, in denen die Einheiten angeordnet sind, und um eine hohe Zuverlässigkeit und Vielseitigkeit eines Wärmetransportsystems vom nicht angetriebenen Typ, das keine Antriebsquelle erfordert, zu erreichen.
Dieses Ziel wird mit einem Wärmetransportsystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen bilden den Gegenstand jeweiliger Unteransprüche.
Zur Erreichung des obigen Ziels wird erfindungsgemäß in einem Kühlmittelkreis auf einer Anwendungsseite auf ein Kühlmittel Druck ausgeübt, und das Kühlmittel wird in dem Kühlmittelkreis auf der Anwendungsseite unter Verwendung dieses Drucks umgewälzt. Zusätzlich wird die Richtung, in der das Kühlmittel zirkuliert, in der Weise gesteuert, daß Wärmeaustauscher auf der Anwendungsseite einen vorherbestimmten Betrieb ausführen können.
Erfindungsgemäß und entsprechend Anspruch 1 wird, während die Wärmequelle (A) den Heizvorgang ausführt, in dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite auf das Kühlmittel Wärme angelegt, und der Innendruck im Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite nimmt zu. Während auf der anderen Seite die Wärmequelle (A) den Wärmeabsorptionsvorgang ausführt, wird aus dem Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite Wärme abgeführt, und der Innendruck im Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite fällt.
Entsprechend diesem Vorgang ermöglicht die Kühlmittelsteuerung (G), daß Kühlmittel durch eine Gasleitung (6) und eine Flüssigkeitsleitung (7) fließt, und sie verhindert, daß Kühlmittel durch das andere Rohr fließt. Demzufolge zirkuliert das Kühlmittel in einer vorherbestimmten Richtung zwischen dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite und dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite, und der Wärmeabsorptionsvorgang oder der Wärmeabstrahlungsvorgang wird im Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite ausgeführt. Als Ergebnis zirkuliert das Kühlmittel aufgrund des im Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite verursachten Wärmeaustauschs.
So wird erfindungsgemäß das Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite wiederholt der Wärmeabsorption und der Wärmeabstrahlung unterzogen, und es wird zwischen dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite und dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite unter Ausnutzung einer daraus resultierenden Druckveränderung des Kühlmittels umgewälzt. Demzufolge sind besondere Fördermittel, wie z. B. eine Kühlmittelzirkulationspumpe, für das Umwälzen des Kühlmittels nicht mehr notwendig. Als Ergebnis kann der Stromverbrauch reduziert werden, ferner kann die Anzahl von störanfälligen Teilen ebenfalls verringert werden, und für das gesamte System kann Zuverlässigkeit sichergestellt werden.
Des weiteren kann die Einschränkung bezüglich der Positionen, in denen die Einheiten angeordnet sind, gemindert werden, womit eine hohe Zuverlässigkeit und eine Verbesserung der Vielseitigkeit erzielt werden.
Da darüber hinaus die Heiz- und Wärmeabsorptionsvorgänge der Wärmequelle (A) bezüglich des Wärmeaustauschers (1) auf der Wärmequellenseite stabil ausgeführt werden können, kann das Kühlmittel auch dann befriedigend zirkulieren, wenn das gesamte Rohrsystem eine beträchtliche Größe hat. Demzufolge kann das System erweitert werden.
Bei der Ausführungsform nach Anspruch 2 wird während des Wärmeabsorptionsvorgangs des Wärmeaustauschers (3) auf der Anwendungsseite die Kühlmittelflüssigkeit des Wärmeaustauschers (1) auf der Wärmequellenseite zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite geleitet. Das flüssige Kühlmittel wird in dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite verdampft. Das gasförmige Kühlmittel wird von dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zu dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite zurückgeleitet. Damit kann der Wärmeabsorptionsvorgang durch das im Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite verdampfte Kühlmittel ausgeführt werden.
Nach Anspruch 2 wird während des Heizbetriebes der Wärmequelle (A) lediglich die Zuleitung des flüssigen Kühlmittels aus dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zugelassen, und während des Wärmeabsorptionsvorgangs der Wärmequelle (A) wird lediglich die Rückleitung des gasförmigen Kühlmittels aus dem Wärmeaustauschers (3) auf der Anwendungsseite zum Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite zugelassen, womit erreicht wird, daß die Wärmeabsorption im Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite abläuft. Damit kann der Wärmeabsorptionsvorgang sicher ausgeführt werden, und die Zuverlässigkeit kann verbessert werden.
In dem Ausführungsbeispiel nach Anspruch 3 wird während des Wärmeabstrahlungsvorgangs des Wärmeaustauschers (3) auf der Anwendungsseite das gasförmige Kühlmittel vom Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite geleitet. Das gasförmige Kühlmittel wird im Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite verdichtet. Das flüssige Kühlmittel wird vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zum Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite zurückgeleitet. Damit kann der Wärmestrahlungsvorgang durch das im Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite verdichtete Kühlmittel ausgeführt werden.
Nach Anspruch 3 wird während des Heizvorgangs der Wärmequelle (A) lediglich die Leitung des gasförmigen Kühlmittels vom Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zugelassen, und während des Wärmeabsorptionsvorganges der Wärmequelle (A) wird lediglich die Rückleitung des flüssigen Kühlmittels vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zum Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite zugelassen, womit möglich wird, daß der Wärmeabstrahlungsvorgang in dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite abläuft. Damit können die Wärmeabstrahlung sicher ausgeführt und die Zuverlässigkeit verbessert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Anspruch 4 steigt der Innendruck des ersten Wärmeaustauschers (1a) an, und der Druck wird an den zweiten Wärmeaustauscher (1b) angelegt. Als Ergebnis wird flüssiges Kühlmittel vom zweiten Wärmeaustauscher (1b) zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite geleitet. Das bedeutet, daß der erste Wärmeaustauscher (1a) Antriebsdruck für die Leitung des flüssigen Kühlmittels zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite liefert.
Nach Anspruch 4 wird lediglich der erste Wärmeaustauscher (1a) erwärmt, um den Innendruck im erste Wärmeaustauscher (1a) zu erhöhen, und der Druck wird an den zweiten Wärmeaustauscher (1b) angelegt, womit flüssiges Kühlmittel vom zweiten Wärmeaustauscher (1b) zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite geleitet wird. Damit kann erreicht werden, daß der erste Wärmeaustauscher (1a) Antriebsdruck für die Zuleitung des flüssigen Kühlmittels erzeugt. Demzufolge kann der Vorgang der Kühlmittelzuleitung sicher ausgeführt werden, während versucht wird, die an den ersten Wärmeaustauscher (1a) anzulegende Wärmemenge zu reduzieren.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Anspruch 5 wird der Innendruck des ersten Wärmeaustauschers (1a), dessen Wärme absorbiert wurde, gemindert, und der Druck wird an den zweiten Wärmeaustauscher (1b) angelegt. Als Ergebnis wird das flüssige Kühlmittel vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zum zweiten Wärmeaustauscher (1b) zurückgeleitet, d. h. der erste Wärmeaustauscher (1a) erzeugt Antriebsdruck für die Rückleitung des flüssigen Kühlmittels vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite.
Nach Anspruch 5 wird Wärme lediglich vom ersten Wärmeaustauscher (1a) absorbiert, um den Innendruck des ersten Wärmeaustauschers (1a) zu senken, und der Druck wird an den zweiten Wärmeaustauscher (1b) angelegt, womit flüssiges Kühlmittel vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zum zweiten Wärmeaustauscher (1b) zurückgeleitet wird. So kann bewirkt werden, daß der erste Wärmeaustauscher (1a) Antriebsdruck für die Rückleitung des flüssigen Kühlmittels erzeugt. Als Ergebnis kann die Kühlmittelrückleitung sicher ausgeführt werden, während versucht wird, die vom ersten Wärmeaustauscher (1a) abzuleitende Wärmemenge zu mindern.
Entsprechend dem sechsten bis neunten Ausführungsbeispiel nach einem der Ansprüche 6 bis 9 können besondere Anordnungen für die Kühlmittelsteuerung (G) erhalten werden, die Richtung der Umwälzung des Kühlmittels kann präziser eingestellt werden, um den Wärmeabsorptionsvorgang oder den Wärmeabstrahlungsvorgang an dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite durchzuführen, und die Zuverlässigkeit und Zweckmäßigkeit des Betriebs können verbessert werden.
Bei -dem Ausführungsbeispiel nach Anspruch 10 kann das flüssige Kühlmittel in dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite in einem Behälter 20 aufgenommen werden. Demzufolge kann der Wärmeaustauschwirkungsgrad des Wärmeaustauschers (1) auf der Wärmequellenseite auf einen höheren Wert eingestellt, und die Leistung des Gesamtsystems kann verbessert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Anspruch 11 besteht der Wärmeaustauscher auf der Wärmequellenseite aus einer Mehrzahl von Wärmeaustauschern, womit es ermöglicht wird, den Wärmeabstrahlungsvorgang oder den Wärmeabsorptionsvorgang am Wärmeaustauscher auf der Anwendungsseite kontinuierlich auszuführen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel verhindert die Kühlmittelsteuerung (G) den Fluß des Kühlmittels, während gleichzeitig die Wärmequelle (A) veranlaßt wird, den ersten Wärmeaustauschvorgang und den zweiten Wärmeaustauschvorgang auszuführen: Als Ergebnis werden ein Wärmeaustauscherteil auf der Wärmequellenseite für die Leitung des Kühlmittels zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite und ein Wärmeaustauscherteil auf der Wärmequellenseite zur Rückleitung des Kühlmittels vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite alternierend geschaltet. Demzufolge wird der Wärmeabsorptionsvorgang oder der Wärmeabstrahlungsvorgang des Wärmeaustauschers (3) auf der Anwendungsseite kontinuierlich ausgeführt.
Nach diesem Ausführungsbeispiel bzw. in Anbetracht der Tatsache, daß ein Wärmeaustauscherteil auf der Wärmequellenseite für die Leitung des Kühlmittels zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite und ein Wärmeaustauscherteil auf der Wärmequellenseite für die Rückleitung des Kühlmittels vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite alternierend geschaltet» werden, kann der Wärmeabsorptionsvorgang oder der Wärmeabstrahlungsvorgang des Wärmeaustauschers (3) auf der Anwendungsseite kontinuierlich ablaufen. Als Ergebnis dessen können Leistung und praktische Eignung des Gesamtsystems verbessert werden.
Da darüber hinaus kein besonderes Fördermittel für die Umwälzung des Kühlmittels zwischen den Wärmeaustauscherteilen (1A, 1B) auf der Wärmequellenseite und dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite notwendig ist, kann der Stromverbrauch reduziert werden, die Anzahl von störanfälligen Teilen kann ebenfalls verringert, und für das Gesamtsystem kann Zuverlässigkeit sichergestellt werden.
Des weiteren kann die Einschränkung bezüglich der Positionen, in denen die Einheiten angeordnet sind, gemindert werden, womit eine hohe Zuverlässigkeit und eine Verbesserung der Vielseitigkeit erzielt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Anspruch 12 können ein Vorgang der Rückleitung des gasförmigen Kühlmittels vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zum zweiten Wärmeaustauscherteil (1B) auf der Wärmequellenseite bei gleichzeitiger Leitung des flüssigen Kühlmittels vom ersten Wärmeaustauscherteil (1A) auf der Wärmequellenseite zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite und ein Vorgang der Rückleitung des gasförmigen Kühlmittels vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zum ersten Wärmeaustauscherteil (1A) auf der Wärmequellenseite bei gleichzeitiger Leitung des flüssigen Kühlmittels vom zweiten Wärmeaustauscherteil (1B) auf der Wärmequellenseite zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite alternierend ausgeführt werden. Als Ergebnis wird der Wärmeabsorptionsvorgang des Wärmeaustauschers (3) auf der Anwendungsseite kontinuierlich ausgeführt.
Dementsprechend kann nach Anspruch 12 bzw. in Anbetracht der Tatsache, daß die Vorgänge der Leitung des flüssigen Kühlmittels von einem Wärmeaustauscherteil (1A, 1B) auf der Wärmequellenseite zu dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite und die gleichzeitige Rückleitung des gasförmigen Kühlmittels vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zum anderen Wärmeaustauscherteil (1A, 1B) auf der Wärmequellenseite alternierend ausgeführt werden, der Wärmeabsorptionsvorgang des Wärmeaustauschers (3) auf der Anwendungsseite kontinuierliche ausgeführt werden. Als Ergebnis können die Leistung und die praktische Eignung des Systems verbessert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Anspruch 13 können ein Vorgang der Rückleitung des flüssigen Kühlmittels vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zum zweiten Wärmeaustauscherteil (1B) auf der Wärmequellenseite bei gleichzeitiger Leitung des gasförmigen Kühlmittels vom ersten Wärmeaustauscherteil (1A) auf der Wärmequellenseite zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite und ein Vorgang der Leitung des flüssigen Kühlmittels vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zum ersten Wärmeaustauscherteil (1A) auf der Wärmequellenseite bei gleichzeitiger Leitung des gasförmigen Kühlmittels vom zweiten Wärmeaustauscherteil (1B) auf der Wärmequellenseite zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite alternierend ausgeführt werden. Als Ergebnis kann der Wärmeabstrahlungsvorgang des Wärmeaustauschers (3) auf der Anwendungsseite kontinuierlich ausgeführt werden.
Dementsprechend kann nach Anspruch 13 bzw. in Anbetracht der Tatsache, daß die Vorgänge der Leitung des gasförmigen Kühlmittels von einem Wärmeaustauscherteil (1A, 1B) auf der Wärmequellenseite zu dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite und die gleichzeitige Rückleitung des flüssigen Kühlmittels vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zum anderen Wärmeaustauscherteil (1A, 1B) auf der Wärmequellenseite alternierend ausgeführt werden, der Wärmeabstrahlungsvorgang des Wärmeaustauschers (3) auf der Anwendungsseite kontinuierlich ausgeführt werden. Als Ergebnis können die Leistung und die praktische Eignung des Systems verbessert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Anspruch 14 steigt der Innendruck des ersten Wärmeaustauschers (1a) des Wärmeaustauscherteils (1A, 1B) auf der Wärmequellenseite, welcher Wärme von der Wärmequelle (A) erhält, und der Druck wird an den zweiten Wärmeaustauscher (1b) angelegt. Als Ergebnis wird das flüssige Kühlmittel vom zweiten Wärmeaustauscher (1b) zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite geleitet. Dies bedeutet, daß der erste Wärmeaustauscher (1a) Antriebsdruck für die Leitung des flüssigen Kühlmittels zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite erzeugt.
Nach Anspruch 14 wird lediglich der erste Wärmeaustauscher (1a) erhitzt, um den Innendruck des ersten Wärmeaustauschers (1a) zu erhöhen, und der Druck wird an den zweiten Wärmeaustauscher (1b) angelegt, wodurch flüssiges Kühlmittel vom zweiten Wärmeaustauscher (1b) zum Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite geleitet wird. So kann erreicht werden, daß der erste Wärmeaustauscher (1a) Antriebsdruck für die Leitung des flüssigen Kühlmittels liefert. Als Ergebnis kann die Kühlmittelleitung sicher ausgeführt werden, und es kann versucht werden, die am ersten Wärmeaustauscher (1a) anzulegende Wärmemenge zu mindern.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Anspruch 15 wird der Innendruck des ersten Wärmeaustauschers (1a) des Wärmeaustauscherteils (1A, 1B) auf der Wärmequellenseite, von dem Wärme durch das Wärmequellenmittel (A) abgeleitet wird, abgesenkt, und der Druck wird an den zweiten Wärmeaustauscher (1b) angelegt. Als Ergebnis wird das flüssige Kühlmittel vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zum zweiten Wärmeaustauscher (1b) zurückgeleitet. Das heißt, der erste Wärmeaustauscher (1a) erzeugt Antriebsdruck für die Rückleitung des flüssigen Kühlmittels vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite.
Nach Anspruch 15 wird Wärme nur vom ersten Wärmeaustauscher (1a) absorbiert, um den Innendruck des ersten Wärmeaustauschers (1a) zu mindern, und der Druck wird an den zweiten Wärmeaustauscher (1b) angelegt, wodurch flüssiges Kühlmittel vom Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zum zweiten Wärmeaustauscher (1b) geleitet wird. So kann bewirkt werden, daß der erste Wärmeaustauscher (1a) Antriebsdruck für die Rückleitung des flüssigen Kühlmittels erzeugt. Als Ergebnis kann die Kühlmittelrückleitung sicher ausgeführt werden, und es kann versucht werden, die vom Wärmeaustauscher (1a) abgeleitete Wärmemenge zu mindern.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in der mit Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm mit der Darstellung der allgemeinen Anordnung eines Kühlmittelkreises in einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 ein Diagramm mit der Darstellung eines alternativen Sekundärkühlmittelkreises;
Fig. 3 ein Diagramm analog zu Fig. 2 mit der Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels;
Fig. 4 ein Diagramm analog zu Fig. 2 mit der Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels;
Fig. 5 ein Diagramm analog zu Fig. 4 mit der Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels;
Fig. 6 ein Diagramm mit der Darstellung eines Teils des Sekundärkühlmittelkreises in einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 ein Diagramm mit der Darstellung des gesamten Sekundärkühlmittelkreises bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6;
Fig. 8 ein der Fig. 6 entsprechendes Diagramm;
Fig. 9 ein der Fig. 7 entsprechendes Diagramm;
Fig. 10 ein der Fig. 6 entsprechendes Diagramm mit der Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels;
Fig. 11 ein der Fig. 10 entsprechendes Diagramm;
Fig. 12 ein der Fig. 7 entsprechendes Diagramm mit der Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels;
Figur, 13 ein der Fig. 1 entsprechendes Diagramm, welches das Ausführungsbeispiel der Fig. 12 umfaßt;
Fig. 14 ein Diagramm mit der Darstellung einer ersten Kühlbetriebsphase in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 13;
Fig. 15 ein Diagramm mit der Darstellung einer zweiten Kühlbetriebsphase in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 13;
Fig. 16 ein Diagramm mit der Darstellung einer ersten Heizbetriebsphase in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 13;
Fig. 17 ein Diagramm mit der Darstellung einer zweiten Heizbetriebsphase in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 13;
Fig. 18 ein der Fig. 7 entsprechendes Diagramm mit der Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels;
Fig. 19 ein der Fig. 1 entsprechendes Diagramm mit der Darstellung einer Kühlbetriebsphase eines weiteren Ausführungsbeispiels;
Fig. 20 ein der Fig. 19 entsprechendes Diagramm mit der Darstellung einer Heizbetriebsphase;
Fig. 21 ein Diagramm mit der Darstellung einer Kühlbetriebsphase eines weiteren Ausführungsbeispiels; und
Fig. 22 ein Diagramm mit der Darstellung einer Heizbetriebsphase nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 21.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Bei jedem der Ausführungsbeispiele sind Zwei-System-Kühlmittelkreise vorgesehen, welche einen Primärkühlmittelkreis und eine Sekundärkühlmittelkreis aufweisen, ein Kühlmittel wird im Sekundärkühlmittelkreis unter Verwendung einer vorn Primärkühlmittelkreis auf den Sekundärkühlmittelkreis angelegten Wärmemenge umgewälzt. Und bei jedem der Ausführungsbeispiele wird die Erfindung auf einen Kühlmittelkreis für ein Airconditioning- System zur Kühlung der Innenluft durch Umwälzung des Kühlmittels angewandt.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel wird auf ein Airconditioning- System angewandt, welches ausschließlich zum Kühlen benutzt wird. Fig. 1 zeigt den gesamten Kühlmittelkreis als Wärmetransportsystem dieses Ausführungsbeispiels. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist dieser Kühlmittelkreis so konstruiert, daß ein Kühlmittel im Primärkühlmittelkreis (A), welcher als Wärmequelle funktioniert, mit einem Kühlmittel in einem Sekundärkühlmittelkreis (B) Wärme austauscht.
Zunächst wird der Sekundärkühlmittelkreis (B) für das Kühlen der Innenraumluft durch Austausch von Wärme mit der Innenraumluft beschrieben.
Der sekundäre Kühlmittelkreis (B) ist in der Weise konstruiert, daß ein Innenraumwärmeaustauscher (3), der in einem zu kühlenden Innenraum als Wärmeaustauscher auf der Anwendungsseite angeordnet ist und ein Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite, welcher als Wärmeaustauscher auf der Wärmequellenseite zum Austausch von Wärme mit dem Primärkühlmittelkreis (A) arbeitet, über eine Gasleitung (6) und eine Flüssigkeitsleitung (7) verbunden werden und ein geschlossener Kreis gebildet wird, in dem ein Kühlmittel zirkuliert. Die Gasleitung (6) ist mit den oberen Teilen des Innenraumwärmeaustauschers (3) und dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite verbunden, und die Flüssigkeitsleitung (7) ist mit den unteren Teilen des Innenraumwärmeaustauschers (3) und dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite verbunden.
Ein erstes Magnetventil (SV1) und ein zweites Magnetventil (SV2) sind für die Gasleitung (6) bzw. die Flüssigkeitsleitung (7) vorgesehen. Eine elektrisch angetriebene Innenraumexpansionseinrichtung (EV1) ist für die Flüssigkeitsleitung (7) zwischen dem Innenraumwärmeaustauscher (3) und dem zweiten Magnetventil (SV2) vorgesehen. Die Kühlmittelsteuerung (G) besteht aus den jeweiligen Magnetventilen (SV1, SV2).
Als nächstes wird der als Wärmequelle für das Anlegen einer Wärmemenge am Sekundärkühlmittelkreis (B) funktionierender Primärkühlmittelkreis (A) beschrieben.
Der Primärkühlmittelkreis (A) wird durch Verbinden eines Kompressors (11), eines Vierwegeventils (22), eines Außenwärmeaustauschers (14) und eines Wärmeaustauschers (12) auf der Primärwärmequellenseite durch eine Kühlmittelleitung (16) miteinander gebildet. Der Sekundärkühlmittelkreis (A) wird entsprechend dem Schaltvorgang des Vierwegeventils (22) zwischen einem Zustand, bei dem der Außenwärmeaustauscher (14) mit der Auslaßseite des Kompressors (11) und der Wärmeaustauscher (12) auf der Primärwärmequellenseite mit der Einlaßseite des Kompressors (11) verbunden sind (d. h. also dem in Fig. 1 in durchgezogenen Linien angegebenen Zustand), und einem Zustand, bei dem der Außenwärmeaustauscher (14) mit der Einlaßseite des Kompressors (11) und der Wärmeaustauscher (12) auf der Primärwärmequellenseite mit der Auslaßseite des Kompressors (11) verbunden sind (d. h. also dem in Fig. 1 in gestrichelten Linien angegebenen Zustand). Eine erste und eine zweite elektrisch angetriebene Außenxpansionseinrichtung (EV2, EV3) sind zwischen dem Außenwärmeaustauscher (14) und dem Wärmeaustauscher (12) auf der Primärwärmequellenseite angeordnet.
Der geöffnete/geschlossene Zustand der jeweiligen Magnetventile (SV1, SV2), die elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtungen (EV1, EV2, EV3) und das Vierwegeventil (22) werden durch ein Steuergerät (C) gesteuert.
Als nächstes werden die Kühlbetriebsphasen des Primärkühlmittelkreises (A) und des Sekundärkühlmittelkreises (B) beschrieben.
Wenn der Kühlbetrieb gestartet wird, wird zunächst das Vierwegeventil (22) in die durch durchgezogene Linien angegebene Richtung geschaltet, die erste elektrisch angetriebene Außenexpansionsvorrichtung (EV2) wird vollständig geöffnet, und der Grad der Öffnung der zweiten elektrisch angetriebenen Expansionsvorrichtung (EV3) wird im Primärkühlmittelkreis (A) auf einen vorherbestimmten Wert eingestellt. Auf der anderen Seite wird im Sekundärkühlmittelkreis (B) das erste Magnetventil (SV1) geöffnet, und das zweite Magnetventil (SV2) wird geschlossen.
In einem solchen Zustand wird der Kompressor (11) angetrieben. Anschließend tauscht im Primärkühlmittelkreis (A), wie durch die durchgezogenen Pfeile in Fig. 1 angegeben, ein vom Kompressor (11) abgegebenes gasförmiges Kühlmittel mit hoher Temperatur und unter hohem Druck Wärme mit der Außenluft im Außenwärmeaustauscher (14) aus und wird kondensiert. Der Druck des Kühlmittels wird in der zweiten elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (EV3) reduziert. Das Kühlmittel tauscht im Wärmeaustauschers (12) auf der Primärwärmequellenseite mit dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme aus. Und das Kühlmittel leitet Wärme vom Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite ab und wird verdampft, um zum Kompressor (11) zurückzulaufen. Diese Zirkulation wird wiederholt.
Auf der anderen Seite wird im Sekundärkühlmittelkreis (B) das Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite, dessen Wärme wegen des Wärmeaustauschs mit dem Wärmeaustauschers (12) auf der Primärwärmequellenseite abgeleitet wurde, kondensiert. Als Ergebnis fällt der Innendruck des Wärmeaustauschers (1) auf der Sekundärwärmequellenseite ab. Aufgrund eines Druckunterschieds zwischen dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite und dem Innenraumwärmeaustauscher (3) wird das gasförmige Kühlmittel im Innenraumwärmeaustauscher (3) über die Gasleitung (6) in den Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite geleitet. Das gasförmige in den Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite zurückgeleitete Kühlmittel wird durch das durch den Wärmeaustauscher (12) auf der Primärwärmequellenseite fließende Kühlmittel in der Weise gekühlt, daß es verflüssigt wird, und es wird dann im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite gespeichert.
Nachdem dieser Vorgang abgelaufen ist, wird in jedem der Kühlmittelkreise (A, B) ein Schaltvorgang ausgeführt. Das Vierwegeventil (22) wird in der in gestrichelten Linien angegebenen Richtung geschaltet, die zweite elektrisch angetriebene Außenexpansionseinrichtung (EV3) wird vollständig geöffnet, und der Öffnungsgrad der ersten elektrisch angetriebene Außenexpansionseinrichtung (EV3) wird auf einen vorherbestimmten Wert eingestellt. Auf der anderen Seite wird das erste Magnetventil (SV1) geschlossen, und das zweite Magnetventil (SV2) wird geöffnet.
Als Ergebnis tauscht im Primärkühlmittelkreis (A), wie dies die Pfeile in gestrichelten Linien in Fig. 1 angeben, das vom Kompressor (11) abgegebene gasförmige Kühlmittel unter homem Druck Wärme im Wärmeaustauscher (12) auf der Primärwärmequellenseite mit dem Wärmeaustauscher (T) auf der Sekundärwärmequellenseite aus und wird kondensiert, während es Wärme an das Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite abgibt. Danach wird der Druck des Kühlmittels in der ersten elektrisch angetriebenen Außenexpansionseinrichtung (EV2) gemindert. Das Kühlmittel tauscht mit der Außenluft im Außenwärmeaustauscher (14) Wärme aus und wird verdampft, um zum Kompressor (11) zurückzulaufen. Dieser Zirkulationsvorgang wird wiederholt.
Auf der anderen Seite wird im Sekundärkühlmittelkreis (B) ein Teil des Kühlmittels im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite, an das wegen des Wärmeaustauschs mit dem Wärmeaustauschers (12) auf der Primärwärmequellenseite Wärme abgegeben wurde, verdampft. Als Ergebnis steigt der Innendruck des Wärmeaustauschers (1) auf der Sekundärwärmequellenseite an. Aufgrund eines Druckunterschieds zwischen dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite und dem Innenraumwärmeaustauscher (3) wird das flüssige Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite vom unteren Teil des Wärmeaustauschers (1) auf der Sekundärwärmequellenseite durch die Flüssigkeitsleitung (7) in den Innenraumwärmeaustauscher (3) gedrückt. Der Druck des in den Innenraumwärmeaustauscher (3) gedrückten flüssigen Kühlmittels wird in der elektrisch angetriebenen Innenraumexpansionseinrichtung (EV1) gemindert. Danach tauscht das flüssige Kühlmittel mit der Innenraumluft im Innenraumwärmeaustauscher (3) Wärme aus und wird verdampft, wodurch die Innenraumluft gekühlt wird.
Die Schaltvorgänge werden in der beschriebenen Weise alternierend in den jeweiligen Kühlmittelkreisen (A, B) ausgeführt. Das Kühlmittel zirkuliert im Kühlmittelkreis (B) und kühlt damit die Innenraumluft.
So kann bei diesem Ausführungsbeispiel Wärme im Sekundärkühlmittelkteis (B) transportiert werden, ohne daß irgendeine Antriebskraft, wie z. B. eine Pumpe, für den Sekundärkühlmittelkreis (B) geliefert wird. Dies macht es möglich, den Stromverbrauch zu reduzieren und die Anzahl von störanfälligen Teilen zu verringern, wodurch für das gesamte System Zuverlässigkeit sichergestellt werden kann.
Des weiteren kann die Einschränkung bezüglich der Positionen, in denen die Einheiten angeordnet sind, gemindert werden, womit eine hohe Zuverlässigkeit und eine Verbesserung der Vielseitigkeit erzielt werden.
Da darüber hinaus die Wärmeabsorptions- und Wärmeabstrahlungsvorgänge im Sekundärkühlmittelkreis (B) stabil ausgeführt werden können, kann ein Kühlmittel auch dann befriedigend zirkulieren, wenn der Sekundärkühlmittelkreis (B) in einer beträchtlichen Größe ausgebildet ist. Demzufolge kann das System erweitert werden.
Im folgenden wird eine Umsetzung eines ausschließlich für das Heizen verwendeten Airconditioning-Systems beschrieben, dessen Kreise die gleiche Konfiguration haben.
Nachstehend wird der Heizbetrieb des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.
Wird der Heizbetrieb gestartet, wird zunächst das Vierwegeventil (22) in der in durchgezogenen Linien angegebenen Richtung geschaltet, die erste elektrisch angetriebene Außenexpansionseinrichtung (EV2) wird vollständig geöffnet, und der Öffnungsgrad der zweiten elektrisch angetriebenen Außenexpansionseinrichtung (EV3) wird in dem Primärkühlmittelkreis (A) auf einen vorherbestimmten Wert eingestellt. Auf der anderen Seite wird im Sekundärkühlmittelkreis (B) das erste Magnetventil (SV1) geschlossen, und das zweite Magnetventil (SV2) wird geöffnet.
Anschließend wird, wie durch die durchgezogenen Pfeile in Fig. 1 angegeben, im Primärkühlmittelkreis (A) das gasförmige, vom Kompressor (11) abgegebene Kühlmittel mit hoher Temperatur und unter hohem Druck im Außenwärmeaustauscher (14) kondensiert. Danach wird in der zweiten elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (EV3) der Druck des Kühlmittels gemindert. Das Kühlmittel tauscht im Wärmeaustauscher (12) auf der Primärwärmequellenseite mit dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme aus und wird verdampft, um zum Kompressor (11) zurückzulaufen. Dieser Zirkulationsvorgang wird wiederholt.
Auf der anderen Seite wird im Sekundärkühlmittelkreis (B) das Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite, dessen Wärme wegen des Wärmeaustauschs mit dem Wärmeaustauscher (12) auf der Primärwärmequellenseite abgeleitet wurde, wie durch die gepunkteten Pfeile angegeben kondensiert. Als Ergebnis fällt der Innendruck des Wärmeaustauschers (1) auf der Sekundärwärmequellenseite ab. Aufgrund eines Druckunterschieds zwischen dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite und dem Innenraumwärmeaustauscher (3) wird das flüssige Kühlmittel im Innenraumwärmeaustauscher (3) über die Flüssigkeitsleitung (7) in den Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite zurückgeleitet.
Nachdem dieser Vorgang ausgeführt wurde, werden in den jeweiligen Kühlmittelkreisen (A, B) Schaltvorgänge durchgeführt. Das Vierwegeventil (22) wird in der in gestrichelten Linien angegebenen Richtung geschaltet, die zweite elektrisch angetriebene Außenexpansionseinrichtung (EV3) wird vollständig geöffnet, und der Öffnungsgrad der ersten elektrisch angetriebenen Außenexpansionseinrichtung (EV2) wird auf einen vorherbestimmten Wert eingestellt. Auf der anderen Seite wird das erste Magnetventil (SV1) geöffnet, und das zweite Magnetventil (SV2) wird geschlossen.
Anschließend wird, wie durch die gestrichelten Pfeile angegeben, im Primärkühlmittelkreis (A) das gasförmige, vom Kompressor (11) abgegebene Kühlmittel mit hoher Temperatur und unter hohem Druck im Außenwärmeaustauscher (12) auf der Primärwärmequellenseite kondensiert. Danach wird in der ersten elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (EV2) der Druck des Kühlmittels gemindert. Das Kühlmittel wird im Außenwärmeaustauscher (14) verdampft und läuft dann zum Kompressor (11) zurück. Dieser Zirkulationsvorgang wird wiederholt.
Auf der anderen Seite wird, wie durch die doppelt gepunktete Pfeile angegeben, im Sekundärkühlmittelkreis (B) das Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite, an das wegen des Wärmeaustauschs mit dem Wärmeaustauschers (12) auf der Primärwärmequellenseite Wärme abgegeben wurde, verdampft. Als Ergebnis steigt der Innendruck des Wärmeaustauschers (1) auf der Sekundärwärmequellenseite an. Aufgrund eines Druckunterschieds zwischen dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite und dem Innenraumwärmeaustauscher (3) wird das gasförmige Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite vom oberen Teil des Wärmeaustauschers (1) auf der Sekundärwärmequellenseite über die Gasleitung (6) zum Innenraumwärmeaustauscher (3) geleitet. Danach tauscht das zum Innenraumwärmeaustauscher (3) geleitete gasförmige Kühlmittel mit der Innenluft im Innenraumwärmeaustauscher (3) Wärme aus und wird kondensiert, wodurch die Innenraumluft geheizt wird.
Die Schaltvorgänge werden in den jeweiligen Kühlmittelkreisen (A, B) in der oben beschriebenen Weise alternierend ausgeführt, wodurch das Kühlmittel im Sekundärkühlmittelkreis (B) umgewälzt und die Innenraumluft geheizt wird. Das bedeutet, daß selbst während dieses Heizbetriebes im Sekundärkühlmittelkreis (B) Wärme transportiert werden kann, ohne daß irgendeine Antriebsquelle, wie z. B. eine Pumpe, für den Sekundärkühlmittelkreis (B), bereitgestellt wird.
Im folgenden werden Varianten des Sekundärkühlmittelkreises (B), die mit dem oben beschriebenen Primärkühlmittelkreis (A) kombiniert werden können, beschrieben.
Der Sekundärkühlmittelkreis (B) des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 umfaßt anstelle der Magnetventile (SV1, SV2) nach der vorstehenden Beschreibung Rückschlagventile (CV1, CV2) und bildet einen Sekundärkühlmittelkreis (B) für ein ausschließlich für das Kühlen benutztes Airconditioning-System.
Es wird der Sekundärkühlmittelkreis (B) beschrieben. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist für die Gasleitung (6) ein Rückschlagventil (CV1) vorgesehen, das lediglich erlaubt, daß ein gasförmiges Kühlmittel vom Innenraumwärmeaustauscher (3) zum Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite fließt, und für die Flüssigkeitsleitung (7) ist ein Rückschlagventil (CV2) vorgesehen, welches lediglich erlaubt, daß ein flüssiges Kühlmittel vom Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite zum Innenraumwärmeaustauscher (3) fließt.
Während des Kühlbetriebs nach diesem Ausführungsbeispiel werden die Vorgänge des Schaltens des Vierwegeventils (22) und der elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (EV2, EV3) in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, im Primärkühlmittelkreis (A) ausgeführt. Das Kühlmittel zirkuliert im Sekundärkühlmittelkreis (B) aufgrund eines Druckunterschiedes, der entsprechend zwischen dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite und dem Innenraumwärmeaustauscher (3) aufgebaut wird (siehe die durchgezogen und die unterbrochenen, in Fig. 2 gezeigten Pfeile).
Analog werden bei diesem Ausführungsbeispiel für den Sekundärkühlmittelkreis (B) keine Magnetventile vorgesehen. Das heißt, das Kühlmittel im Sekundärkühlmittelkreis (B) wird allein durch das Ausführen der Vorgänge des Schaltens des Vierwegeventils (22) und der elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtungen (EV2, EV3) im Primärkühlmittelkreis (A) umgewälzt.
Der Sekundärkühlmittelkreis (B) eines weiteren Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 weist anstelle der wie oben in bezug auf Fig. 1, zweite Variante, beschriebenen Magnetventile (SV1, SV2) Rückschlagventile auf und, bildet einen Sekundärkühlmittelkreis (B) für ein ausschließlich für das Heizen verwendetes Airconditioning-System.
Es wird der Sekundärkühlmittelkreis (B) beschrieben. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist für die Gasleitung (6) ein Rückschlagventil (CV3) vorgesehen, das lediglich erlaubt, daß ein gasförmiges Kühlmittel vom Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite zum Innenraumwärmeaustauscher (3) fließt, und für die Flüssigkeitsleitung (7) ist ein Rückschlagventil (CV4) vorgesehen, das lediglich erlaubt, daß ein flüssiges Kühlmittel vom Innenraumwärmeaustauscher (3) zum Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite fließt.
Während des Heizbetriebs nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 werden die Vorgänge des Schaltens des Vierwegeventils (22) und der elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtungen (EV2, EV3) in der gleichen Weise, wie oben bezüglich Fig. 1 beschrieben, im Primärkühlmittelkreis (A) ausgeführt. Das Kühlmittel zirkuliert im Sekundärkühlmittelkreis (B) aufgrund eines Druckunterschiedes, der zwischen dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite und dem Innenraumwärmeaustauscher (3) entsprechend aufgebaut wird (siehe die einfach gepunkteten und doppelt gepunkteten, in Fig. 2 gezeigten Pfeile).
Entsprechend werden bei diesem Ausführungsbeispiel für den Sekundärkühlmittelkreis (B) keine Magnetventile vorgesehen. Das heißt, das Kühlmittel im Sekundärkühlmittelkreis (B) wird lediglich durch Ausführen der Vorgänge des Schaltens des Vierwegeventils (22) und der elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtungen (EV2, EV3) im Primärkühlmittelkreis (A) umgewälzt.
Der Sekundärkühlmittelkreis (B) eines Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 sieht Rückschlagventile für die jeweiligen heltungen (6, 7) vor und bildet den Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite durch ein Paar Wärmeaustauscher (1a, 1b). Und dieses Ausführungsbeispiel stellt einen Sekundärkühlmittelkreis (B) für ein ausschließlich für das Kühlen verwendetes Airconditioning-System dar.
Es wird der Sekundärkühlmittelkreis (B) beschrieben. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist auf die gleiche Weise, wie oben in bezug auf Fig. 2 beschrieben, für die Gasleitung (6) ein Rückschlagventil (CV1) vorgesehen, das lediglich erlaubt, daß ein gasförmiges Kühlmittel vom Innenraumwärmeaustauscher (3) zum Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite fließt, und für die Flüssigkeitsleitung (7) ist ein Rückschlagventil (CV2) vorgesehen, welches lediglich erlaubt, daß ein flüssiges Kühlmittel vom Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite zum Innenraumwärmeaustauscher (3) fließt.
Der Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite wird durch erste und zweite Wärmeaustauscher (1a, 1b) auf der Sekundärwärmequellenseite gebildet, die parallel zueinander verbunden sind. Die jeweiligen Wärmeaustauscher (1a, 1b) tauschen mit dem Wärmeaustauscher (12) auf der Primärwärmequellenseite Wärme aus.
Auf der anderen Seite wird der Wärmeaustauscher (12) auf der Primärwärmequellenseite ebenfalls durch ein Paar Wärmeaustauscher (12a, 12b) gebildet, so daß diese jeweiligen den Wärmeaustauschern (1a, 1b) auf der Sekundärwärmequellenseite entsprechen. Die jeweiligen Wärmeaustauscher (12a, 12b) tauschen jeweils einzeln Wärme mit den Wärmeaustauschern (1a, Tb) auf der Sekundärwärmequellenseite aus. Es wird angemerkt, daß der erste Wärmeaustauscher (1a) auf der Sekundärwärmequellenseite in einer kleineren Größe ausgebildet wird als der zweite Wärmeaustauscher (1b) auf der Sekundärwärmequellenseite.
Der Vorgang der Kühlmittelzirkulation während des Kühlbetriebes im Sekundärkühlmittelkreis (B) läuft wie folgt ab:
Das Kühlmittel in beiden Wärmeaustauschern (1a, 2b) auf der Sekundärwärmequellenseite, dessen Wärme mit dem in den entsprechenden beiden Wärmeaustauschern (12a, 12b) auf der Primärwärmequellenseite verdampften Kühlmittel ausgetauscht und davon abgeleitet wurde, wird kondensiert. Als Ergebnis fällt der Innendruck der Wärmeaustauscher (1a, 1b) auf der Sekundärwärmequellenseite ab. Demzufolge und wie in durchgezogenen Pfeilen in Fig. 4 angegeben, wird das gasförmige Kühlmittel im Innenraumwärmeaustauschers (3) in jeden der beiden Wärmeaustauscher (1a, 1b) auf der Sekundärwärmequellenseite über die Gasleitung (6) zurückgeleitet und in der Weise gekühlt, daß es als flüssiges Kühlmittel gespeichert wird.
Wenn danach das Schalten im Primärkühlmittelkreis (A) erfolgt, wird Wärme lediglich zwischen einem Wärmeaustauscher (12a) auf der Primärwärmequellenseite und dem ersten Wärmeaustauscher (1a) auf der Sekundärwärmequellenseite ausgetauscht. Das Kühlmittel im ersten Wärmeaustauscher (1a) auf der Sekundärwärmequellenseite, an das aus dem ersten Wärmeaustauscher (12a) auf der Primärwärmequellenseite Wärme angelegt wird, wird verdampft. Als Ergebnis steigt der Innendruck desselben. Der Druck wird an den zweiten Wärmeaustauscher (1b) auf der Sekundärwärmequellenseite angelegt. Als Ergebnis und wie in gestrichelten Pfeilen in Fig. 4 angegeben wird das in dem zweiten Wärmeaustauscher (1b) auf der Sekundärwärmequellenseite gespeicherte Kühlmittel durch die Flüssigkeitsleitung (7) zum Innenraumwärmeaustauscher (3) geleitet. Der Druck des zum Innenraumwärmeaustauscher (3) Druck des zum Innenraumwärmeaustauscher (3) geleiteten flüssigen Kühlmittels wird in der elektrisch angetriebenen Innenraumexpansionseinrichtung (EV1) gemindert. Danach tauscht das flüssige Kühlmittel mit der Innenraumluft im Innenraumwärmeaustauscher (3) Wärme aus und wird verdampft, wodurch die Innenraumluft gekühlt wird.
Der vorstehend beschriebene Vorgang wird alternierend und wiederholt durchgeführt. Als Ergebnis wird das Kühlmittel im Sekundärkühlmittelkreis (B) umgewälzt, wodurch die Innenraumluft gekühlt wird. Damit wird der Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite durch ein Paar Wärmeaustauscher (1a, 1b) gebildet. Einer von ihnen wird zur Speicherung des zum Innenraumwärmeaustauscher (3) zu leitenden flüssigen Kühlmittels verwendet, und der andere wird für den Aufbau eines Drucks als Antriebskraft für die Zuführung des flüssigen Kühlmittels verwendet.
Der Sekundärkühlmittelkreis (B) nach Fig. 5 eines weiteren Ausführungsbeispiels umfaßt Rückschlagventile für die jeweiligen Leitungen (6, 7) und bildet den Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite durch ein Paar Wärmeaustauscher (1a, 1b). Und dieses Ausführungsbeispiel bildet einen Sekundärkühlmittelkreis (B) für ein ausschließlich für das Kühlen verwendetes Airconditioning-System.
Es wird der Sekundärkühlmittelkreis (B) beschrieben. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist in der gleich Weise, wie in bezug auf Fig. 3 beschrieben, für die Gasleitung (6) ein Rückschlagventil (CV3) vorgesehen, was lediglich erlaubt, daß ein gasförmiges Kühlmittel vom Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite zum Innenraumwärmeaustauscher (3) fließt, und für die Flüssigkeitsleitung (7) ist ein Rückschlagventil (CV4) vorgesehen, welches lediglich erlaubt, daß ein flüssiges Kühlmittel vom Innenraumwärmeaustauscher (3) zum Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite fließt. Der Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite ist der gleiche wie der bei dem oben beschriebenen, ausschließlich für das Kühlen verwendeten System.
Der Vorgang der Kühlmittelzirkulation während des Heizbetriebes im Sekundärkühlmittelkreis (B) läuft wie folgt ab:
Zunächst wird Wärme nur zwischen einem Wärmeaustauscher (1a) auf der Primärwärmequellenseite und dem ersten Wärmeaustauscher (1a) auf der Sekundärwärmequellenseite ausgetauscht. Das Kühlmittel im ersten Wärmeaustauscher (1a) auf der Sekundärwärmequellenseite, dessen Wärme mit dem in dem Wärmeaustauscher (12a) auf der Primärwärmequellenseite verdampften Kühlmittel ausgetauscht und davon abgeleitet wurde, wird kondensiert. Als Ergebnis fällt der Innendruck des ersten Wärmeaustauschers (1a) auf der Sekundärwärmequellenseite ab, und der Innendruck des zweiten Wärmeaustauschers (1b) auf der Sekundärwärmequellenseite fällt ebenfalls entsprechend ab. Demzufolge, wird das flüssige Kühlmittel im Innenraumwärmeaustauscher (3), wie durch die gepunkteten Pfeilen in Fig. 5 angegeben über die Flüssigkeitsleitung (7) in den Wärmeaustauscher (1b) auf der Sekundärwärmequellenseite geleitet.
Wenn danach das Schalten im Primärkühlmittelkreis (A) erfolgt, wird zwischen den Wärmeaustauschern (12a, 12b) auf der Primärwärmequellenseite und den entsprechenden Wärmeaustauschern (1a, 1b) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme ausgetauscht. Das Kühlmittel in jedem der Wärmeaustauscher (1a, 1b) auf der Sekundärwärmequellenseite, auf die Wärme aus den entsprechenden Wärmeaustauschern (12a, 12b) auf der Primärwärmequellenseite übertragen wurde, wird verdampft. Als Ergebnis steigt der Innendruck desselben. Demzufolge wird, wie durch die doppelt gepunktete Linie in Fig. 5 angegeben, das in den Wärmeaustauschern (1a, 1b) auf der Sekundärwärmequellenseite gespeicherte Kühlmittel verdampft und über die Gasleitung (6) zum Innenraumwärmeaustauscher (3) geleitet. Das gasförmige, zum Innenraumwärmeaustauscher (3) geleitete Kühlmittel tauscht Wärme mit der Innenraumluft im Innenraumwärmeaustauscher (3) aus und wird kondensiert, wodurch die Innenraumluft geheizt wird. Der Innenraum wird in dieser Weise beheizt.
Der Sekundärkühlmittelkreis (B) nach Fig. 6 eines weiteren Ausführungsbeispiels weist eine Mehrzahl von (bei diesem Ausführungsbeispiel zwei) Wärmeaustauschern (1) auf der Sekundärwärmequellenseite auf, von denen jeder ein Paar Wärmeaustauscher (1a, 1b), wie bezüglich Fig. 4 beschrieben, aufweist, wodurch ein Sekundärkühlmittelkreis (B) für ein ausschließlich für das Kühlen verwendetes Airconditioning-System gebildet wird.
Es wird der Sekundärkühlmittelkreis (B) beschrieben.
Wie in Fig. 6 gezeigt wird, wird die Gasleitung (6) in zwei Abzweigleitungen (6a, 6b) geteilt, und die Flüssigkeitsleitung (7) wird ebenfalls in zwei Abzweigleitungen (7a, 7b) geteilt. Rückschlagventile (CV1, CV1), die es lediglich erlauben, daß das gasförmige Kühlmittel vom Innenraumwärmeaustauscher (3) zu den jeweiligen Wärmeaustauschern (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite fließt, sind jeweils für die Abzweigleitungen (6a, 6b) der Gasleitung (6) vorgesehen. Rückschlagventile (CV2, CV2), die es lediglich erlauben, daß das flüssige Kühlmittel von den jeweiligen Wärmeaustauschern (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite zum Innenraumwärmeaustauscher (3) fließt, sind jeweils für die Abzweigleitungen (7a, 7b) der Flüssigkeitsleitung (7) vorgesehen.
Jeder der Wärmeaustauscher (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite wird durch einen ersten und einen zweiten Primärwärmeaustauscher (1a, 1b) gebildet, die parallel zueinander verbunden sind. Die jeweiligen Wärmeaustauscher (1a, 1b) tauschen mit dem (nicht gezeigten, siehe Fig. 4) Wärmaustauscher auf der Primärwärmequellenseite Wärme aus.
Als nächstes wird der Vorgang der Kühlmittelzirkulation während des Kühlbetriebes im Sekundärkühlmittelkreis (B) beschrieben.
Es wird im Primärkühlmittelkreis (A) so geschaltet, daß während in einem Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite die Kondensation eines Kühlmittels (Wärmeabstrahlungsvorgang) durchgeführt wird, in dem anderen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite die Verdampfung eines Kühlmittels (Wärmeabsorptionsvorgang) durchgeführt wird. Der Wärmeabstrahlungszustand und der Wärmeabsorptionszustand werden alternierend und wiederholt für beide Wärmeaustauscher (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite hergestellt, wodurch der Vorgang der Kühlmittelumwälzung kontinuierlich durchgeführt wird.
Insbesondere wenn der Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite, welcher in Fig. 6 auf der linken Seite angeordnet ist, in dem Wärmeabstrahlungszustand befindlich ist und das gasförmige Kühlmittel vom Innenraumwärmeaustauscher (3) zurückleitet (siehe Pfeile in durchgezogenen Linien in Fig. 6), befindet sich der erste Wärmeaustauscher (1a) auf der Sekundärwärmequellenseite des Wärmeaustauschers (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite, welcher auf der rechten Seite angeordnet ist, im Wärmeabsorptionszustand. Als Ergebnis wird aufgrund des ansteigenden Innendrucks, welcher aus der Verdampfung des Kühlmittels resultiert, der Innendruck auf den zweiten Wärmeaustauscher (1b) auf der Sekundärwärmequellenseite angelegt. Der zweite Wärmeaustauscher (1b) auf der Sekundärwärmequellenseite leitet das flüssige Kühlmittel zum Innenraumwärmeaustauscher (3) (siehe Pfeile in unterbrochenen Linien in Fig. 6).
Danach werden der Wärmeabstrahlungszustand und der Wärmeabsorptionszustand alternierend und wiederholt für beide Wärmeaustauscher (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite herbeigeführt, wodurch die Innenraumluft kontinuierlich gekühlt wird und die Airconditioningleistung verbessert werden kann.
Fig. 7 zeigt Kreise, bei denen ein Sekundärkühlmittelkreis (B) auf eine sogenannten Multimaschine Anwendung findet, welche eine Mehrzahl von Innenraumwärmeaustauschern (3) aufweist. In Fig. 7 bezeichnet (F') ein Innenraumgebläse.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jeder Wärmeaustauscher (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite durch zwei (erste und zweite) Primärwärmeaustauscher (1a, 1b) gebildet. Alternativ können die Wärmeaustauscher (1A, 1B) durch einen einzelnen Wärmeaustauscher gebildet werden.
Der Sekundärkühlmittelkreis (B) nach Fig. 8 weist eine Mehrzahl von (in diesem Ausführungsbeispiel zwei) Wärmeaustauschern (1) auf der Sekundärwärmequellenseite auf, welche jeder in der gleichen Weise, wie oben in bezug auf das in Fig. 6 beschriebene Ausführungsbeispiel, ein Paar Wärmeaustauscher (1a, 1b) aufweisen, wodurch ein Sekundärkühlmittelkreis (B) für ein ausschließlich für das Heizen verwendetes Airconditioning-System gebildet wird. Es wird angemerkt, daß lediglich die Unterschiede der Kreise des Ausführungsbeispiels nach Fig. 6 im folgenden beschrieben werden.
Wie in Fig. 8 gezeigt, sind Rückschlagventile (CV3, CV3), welche lediglich erlauben, daß das gasförmige Kühlmittel von den jeweiligen Wärmeaustauschern (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite zum Innenraumwärmeaustauscher (3) fließt, für die jeweiligen Abzweigleitungen (6a, 6b) der Gasleitung (6) vorgesehen. Rückschlagventile (CV4, CV4), welche lediglich erlauben, daß das flüssige Kühlmittel vom Innenraumwärmeaustauscher (3) zu den jeweiligen Wärmeaustauschern (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite fließt, sind für die jeweiligen Abzweigleitungen (7a, 7b) der Flüssigkeitsleitung (7) vorgesehen.
Als nächstes wird der Kühlmittelzirkulationsvorgang im Sekundärkühlmittelkreis (B) während des Heizbetriebes beschrieben.
In der gleichen Weise wie oben bezüglich der Fig. 6 beschrieben erfolgt das Schalten im Primärkühlmittelkreis (A) in der Weise, daß, während in einem Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite ein Wärmeabstrahlungsvorgang ausgeführt wird, in dem anderen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite der Wärmeabsorptionsvorgang durchgeführt wird. Als Ergebnis werden der Wärmeabstrahlungszustand und der Wärmeabsorptionszustand alternierend und wiederholt für beide Wärmeaustauscher (1A, 1A) auf der Sekundärwärmequellenseite herbeigeführt, wodurch der Kühlmittelzirkulationsvorgang kontinuierlich ausgeführt wird.
Insbesondere geht beispielsweise der erste Wärmeaustauscher (1a) auf der Sekundärwärmequellenseite des Wärmeaustauschers (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite, welcher sich in Fig. 8 auf der linken Seite befindet, in den Wärmeabstrahlungszustand über, und der niedrige Druck wird an den zweiten Wärmeaustauscher (1b) auf der Sekundärwärmequellenseite angelegt, wodurch das flüssige Kühlmittel vom Innenraumwärmeaustauscher (3) zurückgeleitet wird (siehe die gepunkteten Pfeile in Fig. 6). Inzwischen geht der Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite, welcher sich auf der rechten Seite befindet, in den Wärmeabsorptionszustand über und leitet dadurch das gasförmige Kühlmittel zum Innenraumwärmeaustauscher (3) (siehe die doppelt gepunkteten Pfeile in Fig. 6).
Danach werden der Wärmeabstrahlungszustand und der Wärmeabsorptionszustand alternierend und wiederholt herbeigeführt, wodurch die Innenraumluft kontinuierlich gekühlt und die Airconditioning-Leistung verbessert wird:
Fig. 9 zeigt Kreise, bei denen ein solcher Sekundärkühlmittelkreis (B) auf ein mit einer Mehrzahl von Innenraumwärmeaustauschern (3) versehenes sogenanntes Multisystem Anwendung findet.
Jeder der Wärmeaustauscher (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite wird ebenfalls durch zwei (erste und zweite) Primärwärmeaustauscher (1a, 1b) gebildet. Alternativ können die Wärmeaustauscher (1A, 1B) durch einen einzelnen Wärmeaustauscher gebildet werden.
Wie in Fig. 10 gezeigt, weist der Sekundärkühlmittelkreis (B) eines weiteren Ausführungsbeispiels einen Behälter (20) auf, der mit den beiden Wärmeaustauschern (1a, 1b) auf der Sekundärwärmequellenseite in dem bezüglich des Ausführungsbeispiels der Fig. 4 beschriebenen, ausschließlich für das Kühlen verwendeten Sekundärkühlmittelkreis (B) parallel verbunden ist.
Wenn in einem solchen Kreis die jeweiligen Wärmeaustauscher (1a, 1b) auf der Sekundärwärmequellenseite in den Wärmeabstrahlungszustand übergehen und das gasförmige Kühlmittel aus dem Innenraumwärmeaustauscher (3) zurückleiten, um es zu kondensieren, kann das kondensierte flüssige Kühlmittel in dem Behälter (20) gespeichert werden. Als Ergebnis können die Mengen an in den Wärmeaustauschern (1a, 1b) auf der Sekundärwärmequellenseite gespeichertem flüssigen Kühlmittel gemindert werden. Dies macht es möglich, dafür eine große Wärmeaustauschfläche sicherzustellen, womit der Wärmeaustauschwirkungsgrad und die Leistung des gesamten Systems verbessert werden.
Es wird angemerkt, daß in Fig. 11 für den im Zusammenhang mit dem sechsten Ausführungsbeispiel beschriebenen, ausschließlich für das Heizen verwendeten Sekundärkühlmittelkreis (B) ein ähnlicher Behälter (20) vorgesehen ist. Wenn bei einer solchen Anordnung die jeweiligen Wärmeaustauscher (1a, 1b) auf der Sekundärwärmequellenseite in einen Wärmeabsorptionszustand übergehen und das flüssige Kühlmittel aus dem Innenraumwärmeaustauscher (3) zurückleiten, kann das flüssige Kühlmittel ebenfalls in dem Behälter (20) gespeichert werden. Dies macht es möglich, dafür eine große Wärmeaustauschfläche sicherzustellen, womit der Wärmeaustauschwirkungsgrad und die Leistung des gesamten Systems verbessert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 wird der bezüglich der Fig. 6 bis 9 beschriebene, eine Mehrzahl von Wärmeaustauscher (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite aufweisende Sekundärkühlmittelkreis (B) in einen sogenannten Wärmepumpenkreis umgewandelt, der die Innenraumluft kühlen und heizen kann. Es wird angemerkt, daß im folgenden lediglich der Unterschied gegenüber den in den Fig. 6 bis 9 beschriebenen Kühlkreisen beschrieben wird.
Wie in Fig. 12 gezeigt, werden die Abzweigleitungen (6a, 6b) der Gasleitung (6) in Abzweigleitungen für das Kühlen (6a-C, 6b-C) und Abzweigleitungen für das Heizen (6a-W, 6b-W) unterteilt. Ein Rückschlagventil (CV1), das lediglich zuläßt, daß gasförmiges Kühlmittel vom Innenraumwärmeaustauscher (3) zu dem Wärmeaustauscher (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite fließt und ein Magnetventil (SVC-1), welches während des Kühlbetriebes öffnet und während des Heizbetriebes schließt, sind jeweils für jede Abzweigleitung für das Kühlen (6a-C, 6b-C) vorgesehen. Auf der anderen Seite sind ein Rückschlagventil (CV3), das lediglich zuläßt, daß gasförmiges Kühlmittel vom Wärmeaustauscher (1A, 1B) auf der Sekundärwärmeguellenseite zum Innenraumwärmeaustauscher (3) fließt, und ein Magnetventil (SVW-1), welches während des Heizbetriebes öffnet und während des Kühlbetriebes schließt, jeweils für jede Abzweigleitung für das Heizen (6a-W, 6b-W) vorgesehen.
Die Abzweigleitungen (7a, 7b) der Flüssigkeitsleitung (7) werden in Abzweigleitungen für das Kühlen (7a-C, 7b-C) und Abzweigleitungen für das Heizen (7a-W, 7b-W) unterteilt. Ein Rückschlagventil (CV2), das lediglich zuläßt, daß flüssiges Kühlmittel vom Wärmeaustauscher (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite zu dem Innenraumwärmeaustauscher (3) fließt, und ein Magnetventil (SVC-2), welches während des Kühlbetriebes öffnet und während des Heizbetriebes schließt, sind jeweils für jede Abzweigleitung für das Kühlen (7a-C, 7b-C) vorgesehen. Auf der anderen Seite sind ein Rückschlagventil (CV3), das lediglich zuläßt, daß flüssiges Kühlmittel vom Innenraumwärmeaustauscher (3) zum Wärmeaustauscher (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite fließt, und ein Magnetventil (SVW-2), welches während des Heizbetriebes öffnet und während des Kühlbetriebes schließt, jeweils für jede Abzweigleitung für das Heizen (7a-W, 7b-W) vorgesehen.
Als nächstes werden die entsprechenden Betriebsvorgänge beschrieben.
Während des Kühlbetriebes erfolgt ein Schalten zwischen zwei Zuständen. Einer der Zustände ist ein Zustand, bei dem das mit dem Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene auf der rechten Seite liegende Magnetventil (SVC-1), und das auf der linken Seite liegende, mit dem Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene (SVC-2) geöffnet werden, und die anderen Magnetventile geschlossen werden.
Der andere Zustand ist der Zustand, bei dem das auf der rechten Seite mit dem Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVC-2) und das auf der linken Seite gelegene, mit dem Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVC-1) geöffnet und die anderen Magnetventile geschlossen sind.
Diese beiden Zustände werden alternierend geschaltet, wodurch die Kühlmittelzirkulation und das Kühlen der Innenraumluft in der gleichen Weise wie bei dem oben beschriebenen siebten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden.
Auf der anderen Seite ist einer der Zustände während des Innenraumheizbetriebes ein Zustand, bei dem das mit dem auf der rechten Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVW-1) und das mit dem auf der linken Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVW-2) geöffnet und die anderen Magnetventile geschlossen sind.
Der andere Zustand ist ein Zustand, bei dem das mit dem auf der rechten Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVW-2) und das mit dem auf der linken Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventu (SVW-1) geöffnet und die anderen Magnetventile geschlossen sind.
Während diese beiden Zustände alternierend geschaltet werden, wird der Kühlmittelzirkulationsvorgang ausgeführt, und die Innenraumluft wird in der gleichen Weise geheizt, wie dies in dem Ausführungsbeispiel bezüglich der Fig. 8 und 9 beschrieben wurde.
Wie zu verstehen ist, können bei dem Kühlmittelkreis nach diesem Ausführungsbeispiel der Innenraumkühlbetrieb und der Heizbetrieb beliebig eingestellt werden, indem die Schaltung der Ventile (SVC-1, SVC-2, SVW-1, SVW-2) entsprechend erfolgt. Als Ergebnis kann ein sehr benutzerfreundliches Airconditioning-System erhalten werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 wird jeder Wärmeaustauscher (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite durch zwei (erste und zweite) Primärwärmeaustaüscher (1a, 1b) gebildet. Alternativ kann der Wärmeaustauscher (1A, 1B) durch einen einzigen Wärmeaustauscher gebildet werden.
Als nächstes wird die gesamte Anordnung von spezifischen Kreisen beschrieben, die dadurch erhalten werden, daß der in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 beschriebene Sekundärkühlmittelkreis (B) mit dem Primärkühlmittelkreis (A) kombiniert wird.
Wie in Fig. 13 gezeigt, umfaßt der Primärkühlmittelkreis (A) einen Kompressor (11), ein Vierwegeventil (22), einen mit einem Außengebläse (F) in der Nähe desselben versehenen Außenwärmeaustauscher (14), eine elektrisch angetriebene Außenexpansionseinrichtung (EV) und Wärmeaustauscher (12A, 12B) auf der Primärwärmequellenseite, die jeweils durch eine Mehrzahl von Wärmeaustauschern gebildet werden. Im Außenwärmeaustauscher (T4) sind eine Gasnebenleitung (24) mit einem ihrer Enden auf der Gasseite und eine Flüssigkeitsnebenleitung (25) mit ihrem anderen Ende auf der Flüssigkeitsseite verbunden.
Die Gasnebenleitung (24) ist zwischen einer Auslaßseite und einer Einlaßseite des Kompressors (11) mittels des Vierwegeventils (22) umschaltbar. Das heißt, daß die Gasnebenleitung (24) aufweist: eine Auslaßgasleitung (24a), welche die Auslaßseite des Kompressors (11) mit dem Vierwegeventil (22) verbindet, und eine Einlaßgasleitung (24b), welche die Einlaßseite einer Kompressionsvorrichtung (21) mit dem Vierwegeventil (22) verbindet. Die Einlaßgasleitung (24b) weist einen Druckspeicher (28) auf.
Die Flüssigkeitsnebenleitung (25) ist mit einer elektrisch angetriebenen Außenexpansionseinrichtung (EV) versehen. Ein Ende der Flüssigkeitsnebenleitung (25) ist mit dem Außenwärmeaustauscher (14) verbunden und deren anderes Ende ist an Abzweigleitungen angeschlossen, die jeweils mit den entsprechenden Wärmeaustauschern (12a bis 12c) auf der Primärwärmequellenseite verbunden sind. Die Flüssigkeitsnebenleitung (25) umfaßt eine Flüssigkeitshauptleitung (25A) und abgezweigte Flüssigkeitsleitungen (25a bis 25c), die von der Flüssigkeitshauptleitung (25A) abgezweigt werden. Die entsprechenden abgezweigten Flüssigkeitsleitungen (25a bis 25c) sind jeweils mit den Wärmeaustauschern (12a bis 12c) verbunden.
Der Primärkühlmittelkreis (A) weist des weiteren eine Auslaßleitung (30) für die Verbindung der Auslaßseite des Kompressors mit den jeweiligen Wärmeaustauschern (12a bis 12c) auf der Primärwärmequellenseite und eine Einlaßleitung (31) für die Rückführung des gasförmigen Kühlmittels von den Wärmeaustauschern (12a bis 12c) auf der Primärwärmequellenseite zu der Einlaßseite des Kompressors (11) auf.
Darüber hinaus bilden von den sechs Wärmetauschern (12a bis 12c) auf der Primärwärmequellenseite die drei Wärmeaustauscher (12a bis 12c), welche in Fig. 13 auf der linken Seite liegen, einen ersten Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite für den Austausch von Wärme mit dem Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite, welcher in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 auf der linken Seite liegt (siehe Fig. 12). Die drei Wärmeaustauscher (12a bis 12c) auf der rechten Seite bilden den zweiten Wärmeaustauscher (12B) auf der Primäxwärmequellenseite für den Austausch von Wärme mit dem Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite, welcher bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 auf der rechten Seite befindlich ist.
Da die Anordnung der jeweiligen Wärmeaustauscher (12A, 12B) auf der Primärwärmequellenseite im wesentlichen die gleichen sind, werden im folgenden die Verbindungszustände der jeweiligen Leitungen (25a bis 25c, 30, 31) bezüglich eines Wärmeaustauschers (12A) auf der Sekundärwärmequellenseite im folgenden beschrieben. Entsprechend werden diese Wärmeaustauscher hierin aus Zweckmäßigkeitsgründen als erster, zweiter und dritter Wärmeaustauscher (12a bis 12c) bezeichnet.
Der erste Wärmeaustauscher (12a) ist am unteren Ende mit der ersten abgezweigten Flüssigkeitsleitung (25a) Verbunden, die von der Flüssigkeitshauptleitung (25A) abgezweigt ist und die ein Kapillarrohr (CP) aufweist. Ein Ende der ersten Flüssigkeitsleitung (25d) wird zwischen dem Kapillarrohr (CP) der ersten abgezweigten Flüssigkeitsleitung (25a) und dem ersten Wärmeaustauscher (12a) angeschlossen. Die erste Flüssigkeitsleitung (25d) wird am anderen. Ende mit der Flüssigkeitshauptleitung (25A) verbunden und weist ein Rückschlagventil (CV3) auf, das es lediglich zuläßt, daß das flüssige Kühlmittel vom ersten Wärmeaustauscher (12a) zu der Flüssigkeitshauptleitung (25A) fließt. Das obere Ende des ersten Wärmeaustauschers (12a) ist über die erste Gasleitung (30a) mit der Auslaßleitung (30) bzw. über die zweite Gasleitung (31a) mit der Einlaßleitung (31) verbunden. Magnetventile (SV3, SV4) sind jeweils für die Gasleitungen (30a, 31a) vorgesehen.
Der zweite Wärmeaustauscher (12b) ist am unteren Ende mit der zweiten abgezweigten Flüssigkeitsleitung (25b) verbunden, die von der Flüssigkeitshauptleitung (25A) abgezweigt wird und die ein Rückschlagventil (CV4) aufweist, das es lediglich zuläßt, daß das flüssige Kühlmittel vom zweiten Wärmeaustauscher (12b) zur Flüssigkeitshauptleitung (25A) fließt. Das obere Ende des zweiten Wärmeaustauscher (12b) ist über die dritte Gasleitung (30b) mit der Auslaßleitung (30) verbunden. Ein Magnetventil (SV5) ist für die dritte Gasleitung (30b) vorgesehen.
Der dritte Wärmeaustauscher (12c) ist am unteren Ende mit der dritten abgezweigten Flüssigkeitsleitung (25c) verbunden, die von der Flüssigkeitshauptleitung (25A) abgezweigt wird und die ein Rückschlagventil (CV5), das es lediglich zuläßt, daß das flüssige Kühlmittel von der Flüssigkeitshauptleitung (25A) zum dritten Wärmeaustauscher (12c) fließt, und ein Kapillarrohr (CP) aufweist. Das obere Ende des dritten Wärmeaustauschers (12b) ist über die vierte Gasleitung (31b) mit der Einlaßleitung (31) verbunden. Ferner ist ein Magnetventil (SV6) für die vierte Gasleitung (31b) vorgesehen.
In der zweiten abgezweigten Flüssigkeitsleitung (25b) ist ein Ende einer ersten Verbindungsleitung (32) zwischen dem zweiten Wärmeaustauscher (12b) und dem Rückschlagventil (CV4) angeschlossen. Das andere Ende der ersten Verbindungsleitung (32) ist zwischen dem dritten Wärmeaustauscher (12c) und dem Kapillarrohr (CP) in der dritten abgezweigten Flüssigkeitsleitung (25c) angeschlossen. Bei der dritten Gasleitung (30b) ist ein Ende einer zweiten Verbindungsleitung (33) zwischen dem zweiten Wärmeaustauscher (12b) und dem Magnetventil (SV5) angeschlossen. Das andere Ende der zweiten Verbindungsleitung (33) ist zwischen dem dritten Wärmeaustauscher (12c) und dem Magnetventil (SV6) in der vierten Gasleitung (31b) angeschlossen.
Auf der anderen Seite ist der Sekundärkühlmittelkreis (B) der gleiche wie der in bezug auf Fig. 12 beschriebene. Von dem Paar Wärmeaustauscher (1a, 1b) ist der kleinere auf der rechten Seite gelegene bzw. der erste Wärmeaustauscher (1a) auf der Sekundärwärmequellenseite neben dem ersten Wärmeaustauscher (12a) angeordnet und tauscht mit ihm Wärme aus. Auf der anderen Seite wird der größere, auf der linken Seite gelegene bzw. der Wärmeaustauscher (1b) durch ein Paar (zweite und dritte) Wärmeaustauscher (1b, 1b') auf der Sekundärwärmequellenseite gebildet, die parallel zueinander verbunden und neben dem zweiten bzw. dritten Wärmeaustauscher (12b, 12c) angeordnet sind, wodurch sie mit diesen Wärme austauschen. Das heißt, die genannten Wärmeaustauscher (1a, 1b, 1b') sind parallel miteinander verbunden. Die oberen Enden derselben sind mit den Abzweigleitungen (6a, 6b) der Gasleitung (6) und die unteren Enden derselben sind mit den Abzweigleitungen (7a, 7b) der Flüssigkeitsleitung (7) verbunden.
Als nächstes wird der Airconditioning-Betrieb desselben beschrieben. Zunächst wird unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 der Kühlbetrieb beschrieben.
Wenn der Kühlbetrieb gestartet wird, wird der erste Kühlbetriebszustand herbeigeführt. Im einzelnen wird im Primärkühlmittelkreis (A) das Vierwegeventil (22) in der in durchgezogenen Linien angegebenen Richtung geschaltet, das Magnetventil (SV3) der ersten Gasleitung (30a) für den zweiten Wärmeaustauscher (12B) auf der Primärwärmequellenseite, das Magnetventil (SV4) der zweiten Gasleitung (31a) für den ersten Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite und das Magnetventil (SV6) sowie die elektrisch angetriebene Expansionsvorrichtung (EV) der dritten Gasleitung (31b) werden geöffnet, und die anderen Magnetventile werden geschlossen. Auf der anderen Seite werden im Sekundärkühlmittelkreis (B) das mit dem auf der linken Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (5VC-1) und das mit dem auf der rechten Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVC-2) geöffnet, und die anderen Magnetventile werden geschlossen.
Wenn der Kompressor (11) in einem solchen Zustand angetrieben wird, wird ein Teil des vom Kompressor (11) abgegebenen Kühlmittels in dem Außenwärmeaustauscher (14) im Primärkühlmittelkreis (A), wie durch die durchgezogenen Pfeile in Fig. 14 angegeben, kondensiert. Der Druck des Kühlmittels wird in den mit dem ersten Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite verbundenen Kapillarrohren (CP) der ersten und dritten abgezweigten Flüssigkeitsleitungen (25a, 25c) gemindert. Und das Kühlmittel fließt in die jeweiligen Wärmeaustauscher (12a, 12b, 12c) des ersten Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite. Das flüssige Kühlmittel tauscht mit den jeweiligen Wärmeaustauschern (1a, 1b, 1b') des ersten Wärmeaustauschers (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme aus. Das flüssige Kühlmittel zieht Wärme von den Kühlmitteln in den jeweiligen Wärmeaustauschern (1a, 1b, 1b') ab und wird verdampft. Danach läuft das Kühlmittel durch die Einlaßleitung (31) zum Kompressor (11) zurück.
Der andere Teil des vom Kompressor (11) abgegebenen Kühlmittels fließt durch die Auslaßleitung (30) in den ersten Wärmeaustauscher (12a) des zweiten Wärmeaustauscher (12B) auf der Primärwärmequellenseite. Das Kühlmittel tauscht mit dem ersten Wärmeaustauscher (1a) des zweiten Wärmeaustauschers (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme aus. Das Kühlmittel beaufschlagt das Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1a) mit Wärme und wird kondensiert. Danach fließt das Kühlmittel durch die erste abgezweigte Flüssigkeitsleitung (25a) und die erste Flüssigkeitsleitung (25d), erreicht das flüssige Kühlmittel in der Flüssigkeitshauptleitung (25A) und fließt anschließend durch den ersten Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite.
Auf der anderen Seite wird im Sekundärkühlmittelkreis (B) die Kondensation eines Kühlmittels (Wärmeabstrahlungsvorgang) im ersten Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verursacht, und die Verdampfung eines Kühlmittels (Wärmeabsorptionsvorgang) wird im ersten Wärmeaustauscher (1a) des zweiten Wärmeaustauschers (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite bewirkt. Damit steigt der Innendruck des Wärmeaustauschers (1a) des zweiten Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite an. Der Druck wird an die zweiten und dritten Wärmeaustauscher (1b, 1b') des zweiten Wärmeaustauschers (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite angelegt. Wie durch die gestrichelten Pfeile in Fig. 14 angegeben, wird das flüssige Kühlmittel von diesen Wärmeaustauschern (1a, 1b, 1b') durch die Abzweigleitung (7b) der Flüssigkeitsleitung (7) zum Innenraumwärmeaustauscher (3) geleitet. Der Druck des flüssigen Kühlmittels wird An der elektrisch angetriebenen Innenraumexpansionseinrichtung (EV1) gemindert. Nachdem das flüssige Kühlmittel im Innenraumwärmeaustauscher (3) verdampft wurde, fließt das flüssige Kühlmittel durch die Abzweigleitung (6a) der Gasleitung (6) und wird anschließend in die jeweiligen Wärmeaustauscher (1a, 1b, 1b') des ersten Wärmeaustauschers (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite zurückgeleitet. Das in die jeweiligen Wärmeaustauscher (1, 1b, 1b') zurückgeführte gasförmige Kühlmittel tauscht mit den jeweiligen Wärmeaustauschern (12a, 12b, 12c) des ersten Wärmeaustauschers (12A) auf der Primärwärmequellenseite Wärme aus. Anschließend wird das Kühlmittel kondensiert und als flüssiges Kühlmittel gespeichert.
Nachdem dieser Vorgang durchgeführt wurde, werden die Schaltvorgänge in den jeweiligen Kühlmittelkreisen (A, B) ausgeführt, um einen zweiten Kühlbetriebszustand herbeizuführen, und Wärmeabstrahlungs- und Wärmeabsorptionsvorgänge werden zwischen den jeweiligen Wärmeaustauschern (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite abwechselnd durchgeführt. Wie durch die durchgezogen und unterbrochenen Pfeile in Fig. 15 angegeben, wird das Kühlmittel, das vom Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite zum Innenraumwärmeaustauscher (3) floß, in den ersten Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite zurückgeleitet, wodurch ein Kühlmittelzirkulationsbetrieb ausgeführt wird.
Als nächstes wird der Innenraumheizbetrieb beschrieben. Wenn der Heizbetrieb gestartet wird, wird zunächst der erste Heizbetriebszustand herbeigeführt. Im einzelnen werden im Primärkühlmittelkreis (A) das Magnetventil (SV3) der ersten Gasleitung (30a) und das Magnetventil (SV5) der dritten Gasleitung (30b) für den ersten Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite und das Magnetventil (SV4) der zweiten Gasleitung (31a) für den zweiten Wärmeaustauscher (12B) auf der Wärmequellenseite geöffnet, und die anderen Magnetventile werden geschlossen. Auf der anderen Seite werden im Sekundärkühlmittelkreis (B) das mit dem auf der linken Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVW-1) und das mit dem auf der rechten Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVW-2) geöffnet, und die anderen Magnetventile werden geschlossen.
Wenn der Kompressor (11) in einem solchen Zustand angetrieben wird, fließt das vom Kompressor (11) abgegebene Kühlmittel durch die Auslaßleitung (30) in die jeweiligen Wärmeaustauscher (12a bis 12c) des ersten Wärmeaustauschers (12A) auf der Primärwärmequellenseite im Primärkühlmittelkreis (A), wie durch die durchgezogen gezeichneten Pfeile in Fig. 16 angegeben. Das Kühlmittel tauscht mit den jeweiligen Wärmeaustauschern (1a, 1b, 1b') des ersten Wärmeaustauschers (12A) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme aus. Das Kühlmittel beaufschlagt die Kühlmittel in den genannten Wärmeaustauschern (1a, 1b, 1b') mit Wärme und wird kondensiert. Danach läuft das Kühlmittel im ersten Wärmeaustauscher (1a) durch die erste abgezweigte Flüssigkeitsleitung (25a) und die erste Flüssigkeitsleitung (25d) in die Flüssigkeitshauptleitung (25A); und die Kühlmittel in den zweiten und dritten Wärmeaustauschern (1b, 1b') fließen durch die zweite abgezweigte Flüssigkeitsleitung (25b) in die Flüssigkeitshauptleitung (25A). Das flüssige Kühlmittel, das durch die Flüssigkeitshauptleitung (25A) floß, fließt durch den ersten Wärmeaustauscher (12a) des zweiten Wärmeaustauschers (12B) auf der Primärwärmequellenseite. Das flüssige Kühlmittel tauscht mit dem ersten Wärmeaustauscher (1a) des zweiten Wärmeaustauschers (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme aus. Das flüssige Kühlmittel zieht Wärme von dem Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1a) ab und wird verdampft. Danach fließt das Kühlmittel durch die zweite Gasleitung (31a) und die Einlaßleitung (31) zum Kompressor (11) zurück.
Auf der anderen Seite wird im Sekundärkühlmittelkreis (B) die Verdampfung eines Kühlmittels (Wärmeabsorptionsvorgang) im ersten Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite bewirkt, und im ersten Wärmeaustauscher (1a) des zweiten Wärmeaustauschers (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite wird die Kondensation eines Kühlmittels (Wärmeabstrahlungsvorgang) bewirkt. Damit steigen die Innendrücke der jeweiligen Wärmeaustauscher (1a, 1b, 1b') des ersten Wärmeaustauschers (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite an. Als Ergebnis wird das gasförmige Kühlmittel von den jeweiligen Wärmeaustauschern (1a, 1b, 1b') durch die Abzweigleitung (6a) der Gasleitung (6) in den Innenraumwärmeaustauscher (3) geleitet und im Innenraumwärmeaustauscher (3) kondensiert. Danach wird das Kühlmittel durch die Abzweigleitungen (7b) der Flüssigkeitsleitung (7) geleitet und anschließend in die jeweiligen Wärmeaustauscher (1a, 1b, 1b') des zweiten Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite zurückgeleitet.
Nachdem ein solcher Vorgang durchgeführt wurde, werden die Schaltvorgänge an den jeweiligen Kühlmittelkreisen (A, B) durchgeführt, um einen zweiten Heizbetriebszustand herzustellen, und zwischen den jeweiligen Wärmeaustauschern (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite werden Wärmeabstrahlungs- und Wärmeabsorptionsvorgänge abwechselnd gefahren. Wie durch die durchgezogen und gestrichelt gezeichneten Pfeile in Fig. 17 angegeben, wird das Kühlmittel, das vom zweiten Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite zum Innenraumwärmeaustauscher (3) geführt wurde, in den ersten Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite zurückgeleitet, wodurch ein Kühlmittelzirkulationsvorgang durchgeführt wurde.
Wie oben beschrieben kann in diesem Ausführungsbeispiel ein sehr benutzerfreundliches Airconditioning-System erhalten werden, da die Innenraumkühlungs-Betriebsweise und die Heizbetriebsweise willkürlich eingestellt und jeweils kontinuierlich gefahren werden können.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 18 bildet einen Sekundärkühlmittelkreis (B) für ein Mehrfach-Airconditioning-System vom sogenannten "Frei-Kühl/Heiz"-Typ, welcher eine Mehrzahl von Innenraumwärmeaustauschern (3, 3, ...) aufweist, die einzeln in einer Mehrzahl von Räumen angeordnet sind und bei denen einzeln Kühlbetrieb oder Heizbetrieb gewählt werden kann. Es wird angemerkt, daß nachstehend lediglich die Unterschiede zu dem Kühlmittelkreis nach Fig. 12 beschrieben werden.
Wie in Fig. 18 gezeigt, umfaßt der Sekundärkühlmittelkreis (B) zwei (erste und zweite) Gasleitungen (6A, 6B). Albzweigleistungen (6a-C, 6b-C) für das Kühlen sind mit der ersten Gasleitung (6A) und Abzweigleitungen (6a-W, 6b-W) für das Heizen sind mit der zweiten Gasleitung (6B) verbunden. Die gasseitige Leitung (3A) jedes der Innenraumwärmeaustauscher (3, 3, ...) ist an eine erste Verbindungsleitung (3A-1) und eine zweite Verbindungsleitung (3A-2) angeschlossen. Die erste Verbindungsleitung (3A-1) und die zweite Verbindungsleitung (3A-2) sind mit der ersten Gasleitung (6A) bzw. der zweiten Gasleitung (6B) verbunden. Magnetventile (SV7, SV8) sind für die jeweiligen Verbindungsleitungen (3A-1, 3A-2) vorgesehen. Die übrige Anordnung ist die gleiche wie bei dem in bezug auf die Fig. 12 beschriebenen Ausführung beispiel.
Als nächstes wird der Kühlbetrieb beschrieben.
Wenn die gesamte Wärmebilanz der jeweiligen Innenraumwärmeaustauscher (3, 3, ...) einen Kühlbedarf angibt (wenn beispielsweise die Anzahl von im Kühlbetrieb laufenden Innenraumwärmeaustauschern größer ist als die Zahl von Innenraumwärmeaustauschern, die im Heizbetrieb laufen), sind zunächst die folgenden beiden Zustände wählbar.
Einer dieser Zustände ist ein Zustand, bei dem das mit dem auf der linken Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVC-1) und das mit dem auf der rechten Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVC-2) geöffnet und die anderen Magnetventile geschlossen sind.
Der andere Zustand ist ein Zustand, bei dem das mit dem auf der linken Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVC-2) und das mit dem auf der rechten Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVC-1) geöffnet und die anderen Magnetventile geschlossen sind. Diese beiden Zustände werden alternierend ausgewählt.
Wenn auf der anderen Seite die gesamte Wärmebilanz der jeweiligen Innenraumwärmeaustauscher (3, 3, ...) einen Heizbedarf angibt (wenn beispielsweise die Anzahl von im Heizbetrieb laufenden Innenraumwärmeaustauschern größer ist als die Zahl von Innenraumwärmeaustauschern, die im Kühlbetrieb laufen), können die folgenden beiden Zustände gewählt werden.
Einer der Zustände ist ein Zustand, bei dem das mit dem auf der linken Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVW-1) und das mit dem auf der rechten Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVW-2) geöffnet und die anderen Magnetventile geschlossen sind.
Der andere Zustand ist ein Zustand, bei dem das mit dem auf der linken Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVW-2) und das mit dem auf der rechten Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVW-1) geöffnet und die anderen Magnetventile geschlossen sind. Diese beiden Zustände werden alternierend gewählt.
Darüber hinaus werden die Öffnungs-/Schließzustände der für die erste Verbindungsleitung (3A-1) und die zweite Verbindungsleitung (3A-2) vorgesehenen Magnetventile (SV7, SV8) so ausgewählt, daß das Magnetventil (SV7) der ersten Verbindungsleitung (3A-1), welche mit einem Innenraumwärmeaustauscher (3) verbunden ist, der im Kühlbetrieb läuft, geöffnet ist, und das Magnetventil (SV8) der zweiten Verbindungsleitung (3A-2) geschlossen ist. Auf der anderen Seite ist das Magnetventil (SV8) der zweiten Verbindungsleitung (3A-2), welche mit einem Innenraumwärmeaustauscher (3) verbunden ist, der im Heizbetrieb läuft, geöffnet, und das. Magnetventil (SV7) der ersten Verbindungsleitung (3A-1) ist geschlossen.
In einem solchen Zustand wird das flüssige Kühlmittel durch die Flüssigkeitsleitung (7) zum Innenraumwärmeaustauscher (3) geführt, welcher im Kühlbetrieb läuft. Auf der anderen Seite wird das flüssige Kühlmittel von der zweiten Gasleitung (6B) über die zweite Verbindungsleitung (3A-2) zum Innenraumwärmeaustauscher (3), der im Heizbetrieb läuft, geführt. Als Ergebnis laufen die jeweiligen Innenraumwärmeaustauscher (3, 3, ...) jeweils einzeln im Kühlbetrieb bzw. im Heizbetrieb.
Bei den folgenden Ausführungsbeispielen werden Varianten des Primärkühlmittelkreises (A), welche mit dem oben beschriebenen Sekundärkühlmittelkreis (B) kombiniert werden, beschrieben.
Der Sekundärkühlmittelkreis (B) nach Fig. 19 ist eine Variante des Primärkühlmittelkreises (A), welcher mit dem Sekundärkühlmittelkreis (B) des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels zu kombinieren ist und als ein Wärmepumpenkreis aufgebaut ist.
Wie in Fig. 19 gezeigt, ist der Primärkühlmittelkreis (A) dieses Ausführungsbeispiels so ausgeführt, daß ein Kompressor (11), ein Vierwegeventil (22), ein Außenwärmeaustauscher (14), eine erste elektrisch angetriebene Expansionseinrichtung (EVW), ein Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmeguellenseite, eine zweite elektrisch angetriebene Expansionseinrichtung (13) und ein Hilfswärmeaustauscher (15A) durch eine Kühlmittelleitung (16) miteinander verbunden werden. Eine Bypaßleitung (BPL), welche den Hilfswärmeaustauscher (25A) kurzschließt, ist zwischen dem Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite und dem Vierwegeventil (22) angeordnet. Die Bypaßleitung (BPL) ist in der Mitte in zwei Leitungen verzweigt. Ein Rückschlagventil (CV-B1) und ein auslaßseitiges Magnetventil (SV-B1), die es lediglich zulassen, daß das Kühlmittel vom Kompressor (11) zum Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite läuft, sind für jede der Abzweigleitungen vorgesehen. Ein Rückschlagventil (CV-B2) und ein einlaßseitiges Magnetventil (SV-B2), die es lediglich zulassen, daß das Kühlmittel vom Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite zum Kompressor (11) fließt, sind für die andere Abzweigleitung vorgesehen.
Darüber hinaus wird der Primärkühlmittelkreis (A) entsprechend dem Wahlvorgang des Vierwegeventils (22) zwischen einem Zustand, in dem der Außenwärmeaustauscher (14) mit der Auslaßseite des Kompressors (11) verbunden ist, und der Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite mit der Einlaßseite des Kompressors (11) verbunden ist (d. h., dies entspricht dem durch durchgezogene Linien in Fig. 1 dargestellten Zustand), und einem Zustand, bei dem der Außenwärmeaustauscher (14) mit der Einlaßseite des Kompressors (11) verbunden ist, und der Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite mit der Auslaßseite des Kompressors (11) verbunden ist (d. h., dies entspricht dem durch gestrichelte Linien in Fig. 1 dargestellten Zustand), geschaltet.
Auf der anderen Seite weist der Sekundärkühlmittelkreis (B) die gleiche Konstruktion auf, wie sie für das erste Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
Die Offen-/Schließzustände der Magnetventile (SV1, SV2, SV- B1, SV-B2), die elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtungen (EVW, 13, EV1) und das Vierwegeventil (22) werden durch ein Steuergerät (C) gesteuert.
Als nächstes wird der Innenraumkühlbetrieb der Kühlmittelkreise (A, B) mit der oben beschriebenen Konstruktion beschrieben.
Wird der Kühlbetrieb gestartet, wird das Vierwegeventil (22) zunächst in der in durchgezogenen Linien angegebenen Richtung geschaltet, der Öffnungsgrad der ersten elektrisch angetriebene Expansionseinrichtung (EVW) wird auf einen vorherbestimmten Wert eingestellt, und die zweite elektrisch angetriebene Expansionseinrichtung (13) wird im Primärkühlmittelkreis (A) vollständig geöffnet. In der Bypaßleitung (BPL) wird das einlaßseitige Magnetventil (SV-H2) geöffnet, und das auslaßseitige Magnetventil (SV-B1) wird geschlossen. Im Sekundärkühlmittelkreis (B) wird das erste Magnetventil (SV1) geöffnet, und das zweite Magnetventil (SV2) wird geschlossen.
In einem solchen Zustand wird der Kompressor (11) angetrieben. Anschließend tauscht in dem Primärkühlmittelkreis (A) wie durch den in durchgezogenen Linien gezeichneten Pfeil in Fig. 19 angegeben, ein vom Kompressor (11) abgegebenes gasförmiges Kühlmittel unter hohem Druck und mit hoher Temperatur mit der Außenluft in dem Außenwärmeaustauscher (14) Wärme aus und wird kondensiert. Der Druck des Kühlmittels wird in der ersten elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (EVW) gemindert. Anschließend tauscht das Kühlmittel in dem Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite Wärme mit dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite aus, und das Kühlmittel entzieht dem Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme und wird verdampft, um über die Bypaßleitung (BPL) zum Kompressor (11) zurückzulaufen. Dieser Zirkulationsvorgang wird wiederholt.
Auf der anderen Seite wird im Sekundärkühlmittelkreis (B) das Kühlmittel des Wärmeaustauschers (1) auf der Sekundärwärmequellenseite, dessen Wärme wegen des Wärmeaustauschs mit dem Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite abgeleitet wurde, wie durch die gepunkteten Pfeile in Fig. 19 angegeben, kondensiert. Als Ergebnis fällt der Innendruck des Wärmeaustauschers (1) auf der Sekundärwärmequellenseite. Aufgrund des Druckunterschiedes zwischen dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite und dem Innenraumwärmeaustauscher (3) wird das gasförmige Kühlmittel im Innenraumwärmeaustauscher (3) über die Gasleitung (6) in den Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite zurückgeleitet. Das in den Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite zurückgeleitete gasförmige Kühlmittel wird durch das durch den Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite fließende Kühlmittel in der Weise gekühlt, daß es in den flüssigen Zustand übergeht, und es wird im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite gespeichert. Nachdem dieser Vorgang durchgeführt wurde, wird in jedem der Kühlmittelkreise (A, B) ein Schaltvorgang durchgeführt. Die erste elektrisch angetriebene Expansionseinrichtung (EVW) wird vollständig geöffnet; und der Öffnungsgrad der zweiten elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (13) wird auf einen vorherbestimmten Wert eingestellt. In der Bypaßleitung (BPL) sind beide Magnetventile (SV-B1, SV-B2) geschlossen. Im Sekundärkühlmittelkreis (B) ist das erste Magnetventil (SV1) geschlossen, und das zweite Magnetventil (SV2) und die elektrisch angetriebene Innenraumexpansionseinrichtung (EV1) sind geöffnet.
Als Ergebnis tauscht im Primärkühlmittelkreis (A), wie durch gestrichelt gezeichnete Pfeile in Fig. 19 angegeben, das vom Kompressor (11) abgegebene gasförmige Kühlmittel mit hoher Temperatur und unter hohem Druck mit der Außenluft im Außenwärmeaustauscher (14) Wärme aus und wird kondensiert. Danach tauscht das Kühlmittel im Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite mit dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme aus. Nachdem das Kühlmittel übermäßig stark gekühlt wurde und dabei Wärme an das Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite abgab, wird der Druck des Kühlmittels in der zweiten elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (13) gemindert. Das Kühlmittel tauscht mit der Außenluft im Hilfswärmetauscher (15A) Wärme aus und wird verdampft, um anschließend zum Kompressor (11) zurückzulaufen. Dieser Zirkulationsvorgang wird wiederholt.
Auf der anderen Seite wird im Sekundärkühlmittelkreis (B) ein Teil des Kühlmittels des Wärmeaustauschers (1) auf der Sekundärwärmequellenseite, das wegen des Wärmeaustauschs mit dem Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite mit Wärme beaufschlagt wurde, wie durch die doppelt gepunkteten Pfeile in Fig. 19 angegeben, verdampft. Als Ergebnis steigt der Innendruck des Wärmeaustauschers (1) auf der Sekundärwärmequellenseite an. Aufgrund des Druckunterschiedes zwischen dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite und dem Innenraumwärmeaustauscher (3) wird das flüssige Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite vom unteren Teil des Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite über die Flüssigkeitsleitung (7) in den Innenraumwärmeaustauscher (3) gedrückt. Der Druck des in den Innenraumwärmeaustauscher (3) gedrückten flüssigen Kühlmittels wird in der elektrisch angetriebenen Innenraumexpansionseinrichtung (EV1) gemindert. Danach tauscht das flüssige Kühlmittel mit der Innenraumluft im Innenraumwärmeaustauscher (3) Wärme und wird verdampft, wodurch die Innenraumluft gekühlt wird.
Die Schaltvorgänge werden in den jeweiligen Kühlmittelkreisen (A, B) in der oben beschriebenen Weise alternierend durchgeführt. Als Ergebnis zirkuliert das Kühlmittel im Sekundärkühlmittelkreis (B), wodurch die Innenraumluft gekühlt wird. So kann bei dem Wärmetransportsystem nach diesem Ausführungsbeispiel im Sekundärkühlmittelkreis (B) Wärme transportiert werden, ohne daß eine Antrieb quelle, wie z. B. eine Pumpe, für den Sekundärkühlmittelkreis (B) vorgesehen wird.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 20 der Heizbetrieb beschrieben.
Beim Heizbetrieb wird das Vierwegeventil (22) zunächst in der in gestrichelten Linien angegebenen Richtung geschaltet, die erste elektrisch angetriebene Expansionseinrichtung (EV1) wird vollständig geöffnet, und der Öffnungsgrad der zweiten elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (13) wird im Primärkühlmittelkreis (A) auf einen vorherbestimmten Wert eingestellt. In der Bypaßleitung (BPL) sind beide Magnetventile (SV-B1, SV-B2) geschlossen. Im Sekundärkühlmittelkreis (B) ist das erste Magnetventil (SV1) geschlossen, und das zweite Magnetventil (SV2) ist geöffnet.
Anschließend tauscht im Primärkühlmittelkreis (A), wie durch die durchgezogenen Pfeile in Fig. 20 angegeben, das vom Kompressor (11) abgegebene gasförmige Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck mit der Außenluft Wärme aus und wird im Hilfswärmeaustauscher (15A) kondensiert. Danach wird der Druck des Kühlmittels in der zweiten elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (13) gemindert. Anschließend tauscht das Kühlmittel im Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite mit dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme aus und wird verdampft, um über den Außenwärmeaustauscher (14) zum Kompressor (22) zurückzulaufen. Dieser Zirkulationsvorgang wird wiederholt.
Auf der anderen Seite wird im Sekundärkühlmittelkreis (B) das Kühlmittel des Wärmeaustauschers (1) auf der Sekundärwärmequellenseite, dessen Wärme wegen des Wärmeaustauschs mit dem Wärmeaustauscher (12) auf der Primärwärmequellenseite abgeleitet wurde, wie durch die gepunkteten Pfeile in Fig. 20 angegeben, kondensiert. Als Ergebnis fällt der Innendruck des Wärmeaustauschers (1) auf der Sekundärwärmequellenseite ab. Aufgrund eines Druckunterschiedes zwischen dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite und dem Innenraumwärmeaustauscher (3) wird das flüssige Kühlmittel im Innenraumwärmeaustauscher (3) über die Flüssigkeitsleitung (7) in den Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite zurückgeleitet.
Nachdem dieser Vorgang durchgeführt wurde, wird in den beiden Kühlmittelkreisen (A, B) ein Schaltvorgang durchgeführt. Der Öffnungsgrad der ersten elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (EVW) wird auf einen vorherbestimmten Wert eingestellt, und das zweite elektrisch angetriebene Expansionseinrichtung (13) wird vollständig geöffnet. In der Bypaßleitung (BPL) wird das auslaßseitige Magnetventile (SV-B1) geöffnet, und das einlaßseitige Magnetventil (SV-B2) wird geschlossen. Im Sekundärkühlmittelkreis (B) wird das erste Magnetventil (SV1) geöffnet und das zweite Magnetventil (SV2) geschlossen.
Anschließend wird im Primärkühlmittelkreis (A), wie durch die gestrichelt gezeichneten Pfeile angegeben, das vom Kompressor (11) abgegebene gasförmige Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck durch die Bypaßleitung (BPL) geleitet. Das Kühlmittel tauscht im Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite Wärme mit dem Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite aus und wird kondensiert. Danach wird der Druck des Kühlmittels in der ersten elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (EVW) gemindert. Das Kühlmittel wird im Außenwärmeaustauscher (14) verdampft und läuft zum Kompressor (11) zurück. Dieser Zirkulationsvorgang wird wiederholt.
Auf der anderen Seite wird im Sekundärkühlmittelkreis (B), wie durch die doppelt gepunkteten Pfeile in Fig. 20 angegeben, das Kühlmittel des Wärmeaustauschers (1) auf der Sekundärwärmequellenseite, das wegen des Wärmeaustauschs mit dem Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite mit Wärme beaufschlagt wurde, verdampft. Als Ergebnis steigt der Innendruck des Wärmeaustauschers (1) auf der Sekundärwärmequellenseite an. Aufgrund eines Druckunterschiedes zwischen dem Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite und dem Innenraumwärmeaustauscher (3) wird das gasförmige Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite vom oberen Teil des Wärmeaustauscher (1) auf der Sekundärwärmequellenseite über die Gasleitung (6) zum Innenraumwärmeaustauscher (3) geleitet. Danach tauscht das zum Innenraumwärmeaustauscher (3) geleitete gasförmige Kühlmittel mit der Innenraumluft im Innenraumwärmeaustauscher (3) Wärme aus und wird kondensiert, wodurch die Innenraumluft geheizt wird.
Die Schaltvorgänge werden in den jeweiligen Kühlmittelkreisen (A, B) in der oben beschriebenen Weise alternierend ausgeführt. Somit zirkuliert das Kühlmittel im Sekundärkühlmittelkreis (B), wodurch die Innenraumluft geheizt wird. Das heißt, daß selbst während dieses Heizbetriebes im Sekundärkühlmittelkreis (B) Wärme transportiert werden kann, ohne irgendeine Antriebsquelle, wie z. B. eine Pumpe, für den Sekundärkühlmittelkreis (B) vorzusehen.
Darüber hinaus kann bei der Konstruktion dieses Ausführungsbeispiels das während des Innenraumkühlungsvorganges im Außenwärmeaustauscher (14) kondensierte flüssige Kühlmittel im Wärmeaustauscher (12A) auf der Primärwärmequellenseite solange gekühlt werden, bis das Kühlmittel einen sehr kühlen Zustand erreicht. Damit kann der Wirkungsgrad des Primärkühlmittelkreises (A) verbessert werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde ein Fall der Kombination desselben mit dem Sekundärkühlmittelkreis (B) nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 beschrieben. Alternativ kann es mit dem Sekundärkühlmittelkreis (B) eines beliebigen anderen Ausführungsbeispiels kombiniert werden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 21 und 22 ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel ist eine Variante des Primärkühlmittelkreises (A), welche mit dem Sekundärkühlmittelkreis (B) des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels nach Fig. 12 zu kombinieren ist und auf ein Airconditioning-System angewandt wird, bei dem zwischen einem Kühlbetrieb und einem Heizbetrieb gewählt werden kann.
Der Primärkühlmittelkreis (A) dieses Ausführungsbeispiels wird dadurch gebildet, daß ein Kompressor (11), zwei (erste und zweite) Vierwegeventile (22A, 22B), ein Außenwärmeaustauscher (14), eine elektrisch angetriebene Expansionseinrichtung (EV), ein erster Wärmeaustauscher (12A-1) auf der Primärwärmequellenseite und ein zweiter Wärmeaustauscher (12A-2) auf der Primärwärmequellenseite durch eine Kühlmittelleitung (16) miteinander verbunden werden.
Der Primärkühlmittelkreis (A) wird entsprechend dem Wahlvorgang des Vierwegeventils (22A) zwischen einem Zustand, bei dem der Außenwärmeaustauscher (14) mit der Auslaßseite des Kompressors (11) verbunden ist (dieser Zustand wird in Fig. 21 in durchgezogenen Linien angegeben), und einem Zustand, bei dem der Außenwärmeaustauscher (14) mit der Einlaßseite des Kompressors (11) verbunden ist (d. h. der in Fig. 21 in gestrichelten Linien angegebene Zustand), geschaltet.
Darüber hinaus wird der Primärkühlmittelkreis (A) entsprechend dem Auswahlvorgang des zweiten Vierwegeventils (22B) zwischen einem Zustand, in dem der erste Wärmeaustauscher (12A-1) auf der Primärwärmequellenseite mit dem Außenwärmeaustauscher (14) verbunden ist, und der zweite Wärmeaustauscher (12A-2) auf der Primärwärmequellenseite mit dem Kompressor (11) verbunden ist (ein in Fig. 21 in durchgezogenen Linien angegebener Zustand), und einem Zustand, bei dem der erste Wärmeaustauscher (12A-1) auf der Primärwärmequellenseite mit dem Kompressor (11) verbunden ist und der zweite Wärmeaustauscher (12A-2) auf der Primärwärmequellenseite mit dem Außenwärmeaustauscher (14) verbunden ist (ein in Fig. 21 in gestrichelten Linien angegebener Zustand), geschaltet.
Der Sekundärkühlmittelkreis (B) weist die gleiche Konstruktion auf, wie die für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 beschriebene. Der Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite, welcher in Fig. 12 auf der linken Seite liegt, tauscht mit dem ersten Wärmeaustauscher (12A-1) auf der Primärwärmequellenseite Wärme aus, und der Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite, welcher auf der rechten Seite liegt, tauscht mit dem zweiten Wärmeaustauscher (12A-2) auf der Primärwärmequellenseite Wärme aus.
Als nächstes wird der Kühlbetrieb der Kühlmittelkreise (A, B) mit der oben beschriebenen Konstruktion beschrieben.
Wenn der Kühlbetrieb gestartet wird, werden sowohl das erste Vierwegeventil (22A) wie auch das zweite Vierwegeventil (22B) zunächst in der in durchgezogenen Linien angegebenen Richtung geschaltet, und der Öffnungsgrad der elektrisch angetriebenen Expansionsvorrichtung (EVW) wird im Primärkühlmittelkreis (A) auf einen vorherbestimmten Wert eingestellt. Auf der anderen Seite werden im Sekundärkühlmittelkreis (B) das mit dem auf der rechten Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVC-1) und das mit dem auf der linken Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVC-2) geöffnet, und die anderen Magnetventile werden geschlossen.
In einem solchen Zustand wird der Kompressor (11) angetrieben. Anschließend tauscht in dem Primärkühlmittelkreis (A), wie durch den in durchgezogenen Linien gezeichneten Pfeil in Fig. 21 angegeben, ein vom Kompressor (11) abgegebenes gasförmiges Kühlmittel unter hohem Druck und mit hoher Temperatur mit der Außenluft in dem Außenwärmeaustauscher (14) Wärme aus und wird kondensiert. Anschließend tauscht das Kühlmittel in dem ersten Wärmeaustauscher (12A-1) auf der Primärwärmequelienseite mit einem Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme aus. Und das Kühlmittel beaufschlagt das Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite in der Weise mit Wärme, daß dieses stark gekühlt wird. Anschließend wird der Druck des flüssigen Kühlmittels in der elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (EVW) gemindert. Das Kühlmittel tauscht im zweiten Wärmeaustauscher (12A-2) auf der Primärwärmequellenseite mit dem anderen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme aus. Das Kühlmittel leitet Wärme von dem Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite ab und wird verdampft, um anschließend zum Kompressor (11) zurückzulaufen. Dieser Zirkulationsvorgang wird wiederholt.
Auf der anderen Seite fällt im Sekundärkühlmittelkreis (B) der auf der rechten Seite gelegene Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite in den Wärmeabstrahlungszustand, und das gasförmige Kühlmittel wird vom Innenraumwärmeaustauscher (3) durch die Gasleitung (6) in der gleichen Weise zurückgeleitet, wie oben bezüglich des Ausführungsbeispiels nach Fig. 12 beschrieben. Gleichzeitig geht der auf der linken Seite des Wärmeaustauschers (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite gelegene erste Wärmeaustauscher (1a) auf der Sekundärwärmequellenseite in den Wärmeabsorptionszustand über. Aufgrund des durch die Verdampfung des Kühlmittels verursachten Anstiegs des Innendrucks leitet der zweite Wärmeaustauscher (1b) auf der Sekundärwärmequellenseite flüssiges Kühlmittel durch die Flüssigkeitsleitung (7) zum Innenraumwärmeaustauscher (3).
Nachdem dieser Vorgang während einer bestimmten Zeit durchgeführt wurde, werden die jeweiligen Kühlmittelkreise (A, B) geschaltet. Im einzelnen wird im Primärkühlmittelkreis (A) das zweite Vierwegeventil (22B) in der durch gestrichelten Linien angegebenen Richtung geschaltet. Im Sekundärkühlmittelkreis (B) werden das mit dem auf der rechten Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVC-2) und das mit dem auf der linken Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVC-1) geöffnet, und die anderen Magnetventile werden geschlossen.
In einem solchen Zustand tauscht im Primärkühlmittelkreis (A), wie durch gepunkteten Pfeile in Fig. 21 angegeben, das vom Kompressor (11) abgegebene gasförmige Kühlmittel unter hohem Druck und mit hoher Temperatur mit der Außenluft in dem Außenwärmeaustauscher (14) Wärme aus und wird kondensiert. Anschließend tauscht das Kühlmittel in dem zweiten Wärmeaustauscher (12A-2) auf der Primärwärmequellenseite mit einem Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme aus. Das Kühlmittel beaufschlagt das Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite in der Weise mit Wärme, daß dieses in einen stark gekühlten Zustand übergeht. Anschließend wird der Druck des flüssigen Kühlmittels in der elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (EVW) gemindert. Das Kühlmittel tauscht im ersten Wärmeaustauscher (12A-1) auf der Primärwärmequellenseite mit dem anderen Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme aus und wird verdampft, während es Wärme von dem Kühlmittel im Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite ableitet. Danach läuft das Kühlmittel zum Kompressor (11) zurück. Dieser Zirkulationsvorgang wird wiederholt.
Auf der anderen Seite fällt im Sekundärkühlmittelkreis (B) der auf der linken Seite gelegene Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite in den Wärmeabstrahlungszustand, und zieht das flüssige Kühlmittel vom Innenraumwärmeaustauscher (3) ab. In der Zwischenzeit geht der auf der rechten Seite des Wärmeaustauschers (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite gelegene erste Wärmeaustauscher (1a) auf der Sekundärwärmequellenseite in den Wärmeabsorptionszustand über, Aufgrund des durch die Verdampfung des Kühlmittels verursachten Anstiegs des Innendrucks leitet der zweite Wärmeaustauscher (1b) auf der Sekundärwärmequellenseite das flüssige Kühlmittel zum Innenraumwärmeaustauscher (3).
Der Wärmeabstrahlungszustand und der Wärmeabsorptionszustand werden alternierend in beiden Wärmeaustauschern (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite durchgeführt. Als Ergebnis kann die Innenraumkühlung kontinuierlich durchgeführt und die Airconditioning-Leistung kann verbessert werden.
Als nächstes wird der Heizbetrieb der Kühlmittelkreise (A, B) mit der oben beschriebenen Konstruktion beschrieben.
Wenn der Heizbetrieb gestartet wird, wird zunächst das erste Vierwegeventil (22A) in der durch die gestrichelten Linien angegebenen Richtung geschaltet, und das zweite Vierwegeventil (22B) wird in der in durchgezogenen Linien angegebenen Richtung geschaltet, und der Öffnungsgrad der elektrisch angetriebenen Expansionsvorrichtung (EVW) wird im Primärkühlmittelkreis (A) auf einen vorherbestimmten Wert eingestellt. Auf der anderen Seite werden im Sekundärkühlmittelkreis (B) das mit dem auf der rechten Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVW-1) und das mit dem auf der linken Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVW-2) geöffnet, und die anderen Magnetventile werden geschlossen.
In einem solchen Zustand wird der Kompressor (11) betrieben. Anschließend tauscht im Primärkühlmittelkreis (A), wie durch durchgezogenen Pfeile in Fig. 22 angegeben, das vom Kompressor (11) abgegebene gasförmige Kühlmittel unter hohem Druck und mit hoher Temperatur in dem Wärmeaustauscher (12A-2) auf der Primärwärmequellenseite Wärme mit einem Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite aus und wird kondensiert. Anschließend wird der Druck des flüssigen Kühlmittels in der elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (EVW) gemindert. Das Kühlmittel tauscht im ersten Wärmeaustauscher (12A-1) auf der Primärwärmequellenseite mit dem anderen Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme aus und wird verdampft, um über den Außenwärmeaustauscher (14) zum Kompressor (11) zurückzulaufen. Dieser Zirkulationsvorgang wird wiederholt.
Auf der anderen Seite geht im Sekundärkühlmittelkreis (B) der auf der linken Seite gelegene Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite in den Wärmeabstrahlungszustand über, und das flüssige Kühlmittel wird vom Innenraumwärmeaustauscher (3) zurückgeleitet. Inzwischen fällt der auf der rechten Seite gelegene Wärmeaustauschers (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite in den Wärmeabsorptionszustand. Aufgrund des durch die Verdampfung des Kühlmittels verursachten Anstiegs des Innendrucks wird das gasförmige Kühlmittel zum Innenraumwärmeaustauscher (3) geleitet.
Nachdem dieser Vorgang während einer bestimmten Zeit durchgeführt wurde, werden die jeweiligen Kühlmittelkreise (A, B) geschaltet. Im einzelnen wird im Primärkühlmittelkreis (A) das zweite Vierwegeventil (22B) in der durch unterbrochene Linien angegebenen Richtung geschaltet. Im Sekundärkühlmittelkreis (B) werden das mit dem auf der rechten Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVW-2) und das mit dem auf der linken Seite gelegenen Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite verbundene Magnetventil (SVW-1) geöffnet, und die anderen Magnetventile werden geschlossen.
In einem solchen Zustand tauscht im Primärkühlmittelkreis (A), wie durch gepunkteten Pfeile in Fig. 22 angegeben, das vom Kompressor (11) abgegebene gasförmige Kühlmittel unter hohem Druck und mit hoher Temperatur in dem ersten Wärmeaustauscher (12A-1) auf der Primärwärmequellenseite Wärme mit einem Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite aus und wird kondensiert. Anschließend wird der Druck des flüssigen Kühlmittels in der elektrisch angetriebenen Expansionseinrichtung (EVW) gemindert. Das Kühlmittel tauscht im zweiten Wärmeaustauscher (12A-2) auf der Primärwärmequellenseite mit dem anderen Wärmeaustauscher (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite Wärme aus und wird verdampft. Danach läuft das Kühlmittel über den Außenwärmeaustauscher (14) zum Kompressor (11) zurück. Dieser Zirkulationsvorgang wird wiederholt.
Auf der anderen Seite geht im Sekundärkühlmittelkreis (B) der auf der linken Seite gelegene Wärmeaustauscher (1A) auf der Sekundärwärmequellenseite in einen Wärmeabsorptionszustand über, und leitet aufgrund des durch die Verdampfung des Kühlmittels verursachten Anstiegs des Innendrucks das flüssige Kühlmittel zum Innenraumwärmeaustauscher (3) ab. Inzwischen geht der auf der rechten Seite des Wärmeaustauschers (1B) auf der Sekundärwärmequellenseite gelegene erste Wärmeaustauscher (1a) auf der Sekundärwärmequellenseite in den Wärmeabstrahlungszustand über, wodurch das flüssige Kühlmittel vom Innenraumwärmeaustauscher (3) zurückgeleitet wird.
Der Wärmeabstrahlungszustand und der Wärmeabsorptionszustand werden alternierend in beiden Wärmeaustauschern (1A, 1B) auf der Sekundärwärmequellenseite wiederholt. Als Ergebnis kann die Innenraumkühlung kontinuierlich durchgeführt und die Airconditioning-Leistung kann verbessert werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde ein Fall der Kombination derselben mit dem Sekundärkühlmittelkreis (B) nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 12 beschrieben. Alternativ kann es mit dem Sekundärkühlmittelkreis (B) eines beliebigen anderen Ausführungsbeispiels kombiniert werden.
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen wurden verschiedene Fälle, bei denen ein Wärmetransportsystem nach der Erfindung auf ein Kühlmittelkreissystem auf ein Airconditioning- System angewandt wurde, beschrieben. Jedoch ist die Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern sie ist vielmehr auf verschiedene andere Kühlmaschinen anwendbar.
Wie oben beschrieben kann die vorliegende Erfindung in effizienter Weise auf ein Wärmetransportsystem Anwendung finden, das als Kühlmittelkreissystem für ein Airconditioning-System verwendbar ist, und sie ist insbesondere anwendbar auf ein Wärmetransportsystem für den Transport von Wärme durch Zirkulation eines Wärmetransportmediums, ohne daß eine beliebige Antriebsquelle, wie z. B. eine Pumpe, erforderlich wäre.

Claims

1. Wärmetransportsystem, bestehend aus:

einem Wärmeaustauscher (1) auf einer Wärmequellenseite;

einem Wärmeaustauscher (3) auf einer Anwendungsseite;

einer Gasleitung (6) zum Verbinden der oberen Enden des Wärmeaustauschers (1) auf der Wärmequellenseite und des Wärmeaustauschers (3) auf der Anwendungsseite miteinander;

einer Flüssigkeitsleitung (7) zum Verbinden der unteren Enden des Wärmetauschers (1) auf der Wärmequellenseite und des Wärmeaustauschers (3) auf der Anwendungsseite miteinander, welche Flüssigkeitsleitung (7) eine Expansionseinrichtung (EV1) für die Expansion des Kühlmittels aufweist;

einer Wärmequelle (A) zum Erwärmen oder Kühlen des Wärmeaustauschers (1) auf der Wärmequellenseite, um wechselweise einen Erwärmungsvorgang zum Erhöhen eines Innendrucks des Wärmeaustauschers (1) auf der Wärmequellenseite durch Zuführen von Wärme zu einem Kühlmittel in dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite oder einen Wärmeentzugsvorgang zum Herabsetzen des Innendrucks des Wärmeaustauschers (1) auf der Wärmequellenseite durch Abführen von Wärme aus dem Kühlmittel in dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite vorzunehmen; und

einer Kühlmittelsteuerung (G), die das Fließen des Kühlmittels durch die Gasleitung (6) bzw. die Flüssigkeitsleitung (7) ermöglicht bzw. verhindert,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Kühlmittelsteuerung (G) bewirkt, daß eine Wärmeentzugsphase oder eine Wärmestrahlungsphase an dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite abläuft, indem dem Kühlmittel ermöglicht wird, durch die Gasleitung (6) oder die Flüssigkeitsleitung (7) zu fließen, und das Kühlmittel daran gehindert wird, durch die jeweils andere Leitung zu fließen, je nachdem, ob die Wärmequelle (A) den Erwärmungsvorgang oder den Wärmeentzugsvorgang an dem Wärmeaustauscher (1) vornimmt, wodurch während des Erwärmungsvorgangs der Wärmequelle (A) flüssiges Kühlmittel von dem Wärmetauscher (1) auf der Wärmequellenseite an den Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite durch die Flüssigkeitsleitung (7) geleitet wird und während des Wärmeentzugsvorgangs der Wärmequelle (A) gasförmiges Kühlmittel von dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite an den Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite zurückgeleitet wird.

2. Wärmetransportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Wärmeentzugsphase an dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite,

die Kühlmittelsteuerung (G) den Strom eines flüssigen Kühlmittels von dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite zu dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite durch die Flüssigkeitsleitung (7) zuläßt und es verhindert, daß während des Vorgangs der Erwärmung der Wärmequelle (A) ein gasförmiges Kühlmittel von dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zu dem Wärmeaustauscher (1) an der Wärmequellenseite durch die Gasleitung (6) geleitet werden kann,

es zuläßt, daß das gasförmige Kühlmittel von dem Wärmeaustauscher (3) an der Anwendungsseite zu dem Wärmeaustauscher (1) an der Wärmequellenseite durch die Gasleitung (6) geleitet wird, und es verhindert, daß ein flüssiges Kühlmittel von dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite an den Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite durch die Flüssigkeitsleitung (7) während des Wärmeentzugsvorgangs der Wärmequelle (A) geleitet wird.

3. Wärmetransportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ablauf des Wärmestrahlungsvorgangs an dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite die Kühlmittelsteuerung (G) es einem gasförmigen Kühlmittel ermöglicht, daß es von dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite durch die Gasleitung (6) zu dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite geleitet wird, und es verhindert, daß während des Erwärmungsvorgangs der Wärmequelle (A) ein flüssiges Kühlmittel aus dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite an den Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite durch die Flüssigkeitsleitung (7) geleitet wird, und es ermöglicht, daß das flüssige Kühlmittel aus dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zu dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite durch die Leitung (7) geleitet werden kann und es verhindert, daß während des Wärmeabsorptionsvorgangs der Wärmequelle (A) ein gasförmiges Kühlmittel von dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite zu dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite durch die Gasleitung (6) geleitet wird.

4. Wärmetransportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite mindestens einen ersten Wärmeaustauscher (1a) umfaßt und mindestens einen dazu parallel geschalteten zweiten Wärmeaustauscher (1b), und daß, während die Wärmequelle (A) den Erwärmungsvorgang während der Wärmeabsorptionsphase des Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite vornimmt, nur der erste Wärmeaustauscher (1a) erwärmt wird, um einen Innendruck des ersten Wärmeaustauscher (1a) zu erhöhen, und der Druck dem zweiten Wärmeaustauscher (1b) zugeführt wird, wodurch ein flüssiges Kühlmittel von dem zweiten Wärmeaustauscher (1b) durch die Flüssigkeitsleitung (7) dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zugeführt wird.

5. Wärmetransportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite mindestens einen Wärmeaustauscher (1a) und mindestens einen zweiten Wärmeaustauscher (1b) umfaßt, die einander parallel geschaltet sind, und daß, während die Wärmequelle (A) den Wärmeabsorptionsvorgang in der Wärmestrahlungsphase des Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite ausübt, Wärme nur von dem ersten Wärmeaustauscher (1a) aufgenommen wird, um einen Innendruck des ersten Wärmeaustauschers (1a) herabzusetzen, und der Druck auf den zweiten Wärmeaustauscher (1b) geleitet wird, wobei durch die Flüssigkeitsleitung (7) ein flüssiges Kühlmittel von dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite in den zweiten Wärmeaustauscher (1b) eingeleitet wird.

6. Wärmetransportsystem nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelsteuerung (G) umfaßt:

ein erstes Magnetventil (SV1), das für die Gasleitung (6) vorgesehen ist, während des Wärmeabsorptionsvorgangs der Wärmequelle (A) öffnet und während der Wärmeabgabe der Wärmequelle (A) schließt, und

ein zweites Magnetventil (SV2), das für die Flüssigkeitsleitung (7) vorgesehen ist, während der Wärmeabgabe der Wärmequelle (A) öffnet und während der Wärmeabsorptionsphase der Wärmequelle (A) schließt.

7. Wärmetransportsystem nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelsteuerung (G) umfaßt: ein erstes Magnetventil (SV1), das für die Gasleitung (6) vorgesehen ist, in der Erwärmungsphase der Wärmequelle (A) öffnet und während der Wärmeabsorptionsphase der Wärmequelle (A) schließt; und

ein zweites Magnetventil (SV2), das für die Flüssigkeitsleitung (7) vorgesehen ist, in der Wärmeabsorptionsphase der Wärmequelle (A) öffnet und in der Erwärmungsphase der der Wärmequelle (A) schließt.

8. Wärmetransportsystem nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelsteuerung (G) umfaßt:

ein erstes Rückschlagventil (CV1), das für die Gasleitung (6) vorgesehen ist und das gasförmige Kühlmittel nur von dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zum Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite fließen läßt; und

ein zweites Rückschlagventil (CV2), das für die Flüssigkeitsleitung (7) vorgesehen ist und das flüssige Kühlmittel nur von dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite zu dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite fließen läßt.

9. Wärmetransportsystem nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelsteuerung (G) umfaßt:

ein erstes Rückschlagventil (CV3), das für die Gasleitung (6) vorgesehen ist und das gasförmige Kühlmittel nur von dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite zu dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite fließen läßt; und

ein zweites Rückschlagventil (CV4), das für die Flüssigkeitsleitung (7) vorgesehen ist und das flüssige Kühlmittel nur von dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zu dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite fließen läßt.

10. Wärmetransportsystem nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ferner vorgesehen ist ein parallel zu dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite angeordneter Behälter (20), der das flüssige Kühlmittel in dem Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite aufnimmt.

11. Wärmetransportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Wärmeaustauscher (1) auf der Wärmequellenseite mindestens einen ersten Wärmeaustauscherteil (1A) und mindestens einen zweiten Wärmeaustauscherteil (1B) jeweils auf der Wärmequellenseite aufweist;

die Gasleitung (6) eine Mehrzahl von Gasleitungen (6a, 6b) zum Verbinden der oberen Enden der jeweiligen Wärmeaustauscherteile (114, 1B) mit dem oberen Ende des Wärmeaustauschers (3) auf der Anwendungsseite aufweist;

die Flüssigkeitsleitung (7) eine Mehrzahl von Flüssigkeitsleitungen (Ta, 7b) zum Verbinden der unteren Enden der jeweiligen Wärmeaustauscherteile (1A, 1B) mit dem unteren Ende des Wärmeaustauschers (3) auf der Anwendungsseite aufweist;

die Wärmequelle (A) abwechselnd die Erwärmungsfunktion und die Wärmeabsorptionsfunktion ausübt, bei der abwechselnd ein erster Wärmeaustauscherbetrieb ausgeübt wird, bei welchem ein Innendruck des ersten Wärmeaustauscherteils (1A) erhöht wird, indem einem Kühlmittel in dem ersten Wärmeaustauscherteil (1A) Wärme zugeführt wird, und ein Innendruck des zweiten Wärmeaustauscherteils (1B) erniedrigt wird, indem einem Kühlmittel in dem zweiten Wärmeaustauscherteil (1B) Wärme entzogen wird, sowie ein zweiter Wärmeaustauscherbetrieb ausgeübt wird, bei dem der Innendruck des ersten Wärmeaustauscherteils (1A) erniedrigt wird, indem dem Kühlmittel in dem ersten Wärmeaustauscherteil (1A) Wärme entzogen wird, und der Innendruck des zweiten Wärmeaustauscherteils (1B) erhöht wird, indem dem Kühlmittel in dem zweiten Wärmeaustauscherteil (1B) Wärme zugeführt wird; und

daß der Regler (C) die Wärmeabsorptionsphase oder die Wärmestrahlungsphase an dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite steuert, indem die Fließbedingungen des Kühlmittels in den Gasleitungen (6a, 6b) und den Flüssigkeitsleitungen (7a, 7b) in Übereinstimmung mit dem Wärmeaustauscherbetrieb der Wärmequelle (A) gebracht werden, wodurch das Kühlmittel aus dem ersten Wärmeaustauscherteil (1A) dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zugeleitet wird und das Kühlmittel von dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite von dem zweiten Wärmeaustauscherabschnitt (1B) während des ersten Wärmeaustauschbetriebes der Wärmequelle (A) aufgenommen wird, und wodurch das Kühlmittel aus dem zweiten Wärmeaustauscherteil (1B) dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zugeleitet wird und das Kühlmittel aus dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite dem ersten Wärmeaustauscherteil (1A) während des zweiten Wärmeaustauschbetriebes der Wärmequelle (A) zugeleitet wird.

12. Wärmetransportsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Ablauf der Wärmeabsorptionsphase an dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite die Kühlmittelsteuerung (G) den Fluß des Kühlmittels in den Gasleitungen (6a, 6b) und den Flüssigkeitsleitungen (7a, 7b) so regelt, daß ein von der Wärmequelle (A) erwärmtes flüssiges Kühlmittel von dem ersten Wärmeaustauscherteil (1A) auf der Wärmequellenseite durch die Flüssigkeitsleitung (7a) dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zugeführt wird, und daß durch die Gasleitung (6b) ein gasförmiges Kühlmittel von dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite dem zweiten Wärmeaustauscherteil (1B) auf der Wärmequellenseite zugeleitet und dessen Wärme von der Wärmequelle (A) während des ersten Wärmeaustauschs der Wärmequelle (A) aufgenommen wird, und den Fluß des Kühlmittels in den Gasleitungen (6a, 6b) und den Flüssigkeitsleitungen (7a, 7b) so regelt, daß ein von der Wärmequelle (A) erwärmtes flüssiges Kühlmittel von dem zweiten Wärmeaustauscherteil (1B) auf der Wärmequellenseite durch die Flüssigkeitsleitung (7b) dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zugeführt wird, und daß durch die Gasleitung (6a) ein gasförmiges Kühlmittel von dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite dem ersten Wärmeaustauscherteil (1A) auf der Wärmequellenseite zugeleitet und dessen Wärme von der Wärmequelle (A) während des zweiten Wärmeaustauschvorgangs der Wärmequelle (A) aufgenommen wird.

13. Wärmetransportsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Ablauf der Wärmestrahlungsphase an dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite die Kühlmittelsteuerung (G) den Fluß des Kühlmittels in den Gasleitungen (6a, 6b) und den Flüssigkeitsleitungen (7a, 7b) so regelt, daß ein von der Wärmequelle (A) erwärmtes flüssiges Kühlmittel von dem ersten Wärmeaustauscherteil (1A) auf der Wärmequellenseite durch die Gasleitung (6a) dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zugeführt wird, und daß durch die Flüssigkeitsleitung (7b) ein flüssiges Kühlmittel von dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite dem zweiten Wärmeaustauscherteil (1B) auf der Wärmequellenseite zugeleitet und dessen Wärme von der Wärmequelle (A) während des ersten Wärmeaustauschvorgangs der Wärmequelle (A) aufgenommen wird, und den Fluß des Kühlmittels in den Gasleitungen (6a, 6b) und den Flüssigkeitsleitungen (7a, 7b) so regelt, daß ein von der Wärmequelle (A) erwärmtes gasförmiges Kühlmittel von dem zweiten Wärmeaustauscherteil (1B) auf der Wärmequellenseite durch die Gasleitung (6b) dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zugeführt wird, und daß durch die Flüssigkeitsleitung (7a) ein flüssiges Kühlmittel von dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite dem ersten Wärmeaustauscherteil (1A) auf der Wärmequellenseite zugeleitet und dessen Wärme von der Wärmequelle (A) während des zweiten Wärmeaustauschvorgangs der Wärmequelle (A) aufgenommen wird.

14. Wärmetransportsystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Wärmetauscherteile (1A, 1B) auf der Wärmequellenseite mindestens einen ersten Wärmeaustauscher (1a) und mindestens einen zweiten Wärmeaustauscher (1b) aufweist, die parallel zueinander geschaltet sind, und daß in dem Wärmeaustauscherteil (1A, 1B) auf der Wärmequellenseite, der während der Wärmeaufnahmephase des Wärmeaustauschers (3) auf der Anwendungsseite von der Wärmequelle (A) Wärme aufnimmt, nur der erste Wärmeaustauscher (1a) erwärmt wird, um einen Innendruck des ersten Wärmeaustauschers (1a) zu erhöhen, und der Druck dem zweiten Wärmeaustauscher (1b) zugeführt wird, wodurch ein flüssiges Kühlmittel von dem zweiten Wärmeaustauscher (1b) zu dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite durch die Flüssigkeitsleitung (7) geleitet wird.

15. Wärmetransportsystem nach Anspruch 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Wärmeaustauscherteile (1A, 1B) auf der Wärmequellenseite mindestens einen ersten Wärmeaustauscher (1a) und mindestens einen zweiten Wärmeaustauscher (1b) aufweist, die parallel zueinander geschaltet sind, und daß in dem Wärmeaustauscherteil (1A, 1B) auf der Wärmequellenseite, dem während der Wärmestrahlungsphase des Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite durch die Wärmequelle (A) Wärme entzogen wird, nur der erste Wärmeaustauscher (1a) gekühlt wird, um einen Innendruck des Wärmeaustauschers (1a) herabzusetzen, und der Druck auf den zweiten Wärmeaustauscher (1b) gegeben wird, wobei durch die Flüssigkeitsleitung (7) ein flüssiges Kühlmittel aus dem Wärmeaustauscher (3) auf der Anwendungsseite zu dem zweiten Wärmeaustauscher (1b) geleitet wird.