DK159166B - Luftkonditioneringsanlaeg - Google Patents

Description

DK 159166 B

Opfindelsen angår et luftkonditioneringsanlæg af den art, i hvilken en kompressor er serieforbundet med en indendørs varmeveksler, et ekspansionsorgan og en udendørs varmeveksler, og hvor rumtemperaturen 5 styrer kompressorens start og stop.

Fra US patentskrift nr. 4.017.286 kendes et luftkonditioneringsanlæg af den angivne art, med en indendørs og en udendørs varmeveksler, der begge kan virke enten som fordamper eller kondensator, afhængig af om 10 anlægget er omstillet til sommerdrift (rumafkøling) eller vinterdrift (rumopvarmning). Omstillingen sker ved hjælp af en firevejs ventil. Ved afrimning af den udendørs varmeveksler (under vinterdrift) omstilles anlægget til at fungere på samme måde som ved sommerdrift, dvs.

15 med den indendørs varmeveksler fungerende som fordamper og den udendørs varmeveksler som kondensator.

Luftkonditioneringsanlægget ifølge opfindelsen adskiller sig fra det kendte anlæg ved, at anlægget indeholder midler til afspærring af kølemedium på kompres-20 sorens højtryksside fra kølemedium på kompressorens lavtryksside, når kompressoren stopper eller er stoppet, samt midler til afrimning af den udendørs varmeveksler samtidig med, at den indendørs varmeveksler fortsætter en opvarmningsoperation.

25 Herved opnås at det er muligt at gennemføre kon densation samtidig i begge varmevekslere og dermed afrime den udendørs varmeveksler samtidig med at den indendørs varmeveksler stadig er i stand til at afgive varme til rummet eller rummene. Dette medfører en klar 30 fordel sammenlignet med det kendt anlæg, hvor afrimningen tvangsmæssigt resulterer i en rumafkøling.

Yderligere foretrukne udførelsesformer er angivet i underkravene.

Opfindelsen vil nu blive forklaret ved hjælp af en 35 udførelsesform og med henvisning til tegningen, der viser en noget skematisk fremstilling af et luftkonditioneringsanlæg ifølge opfindelsen.

2

DK 159166 B

Anlægget, der i det følgende er beskrevet som anvendt i en bygning til rumafkøling eller rumopvarmning indeholder en kompressor 1, en udendørs varmeveksler 4, en indendørs varmeveksler 7, samt en firevejsventil 5 3, der kan omstilles således, at ved rumafkøling anven des varmeveksleren 4 som.kondensator og. varmeveksleren 7 som fordamper, medens ved rumopvarmning anvendes varmeveksleren 4 som fordamper og varmeveksleren 7 som kondensator.

10 Ved rumafkøling indtager ventilen 3 en stilling, der er drejet 90° i forhold til den på tegningen viste stilling, og et gasformigt kølemedium, som er komprimeret til høj temperatur og højt tryk i kompressoren, ledes gennem en kontraventil 2” og ventilen 3 ind i 15 kondensatoren 4. Kølemediet afgiver varme i kondensatoren 4 og kondenseres til væske ved højt tryk. Det flydende kølemedium, hvis temperatur er formindsket i kondensatoren 4 ledes gennem en solenoideventil 5, der virker som stopventil, og en ekspansionsventil 6, hvor 20 kølemediet bliver til væske med lav temperatur og lavt tryk, og hvorfra det indføres i fordamperen 7. Det flydende kølemedium med lav temperatur og lavt tryk absorberer varme i fordamperen 7 og fordamper derved til gasform. Kølemediumgassen ledes igen gennem firevejsven-25 tilen 3 ind i en receiver 8, -som opfa-nger øg tilbageholder det flydende kølemedium, som ikke er blevet fordampet i fordamperen 7, og som holdes tilbage i flydende tilstand, medens kun gasformigt kølemedium returneres til kompressoren 1. Under kompressoren f’s drift genta-30 ger apparatet kølecyklusen.

Yderligere findes et omløbsrør 21 for kølemedium mellem kompressoren 1's afgang og røret, der forbinder solenoideventilen 5 med den udendørs varmeveksler 4..

I omløbsrører 21 er indsat en anden solenoideventil 35 22 til åbning eller lukning af røret 21. Ventilen 22 er lukket under rumafkøling. Til kondensatoren 4 hører 3

DK 159166 B

en ventilator 9 og til fordamperen 7 en ventilator 10.

Luftkonditioneringsanlægget virker på den måde, at temperaturen i lokalet afføles af en ikke vist tempe-5 raturdetektor eller termostat, som starter eller stopper kompressoren 1 således, at rumtemperaturen holdes på en indstillet temperatur ved, at apparatet enten kører eller er stoppet.

Solenoideventilen 5, som samvirker med kom-10 pressoren 1, er konstrueret således, at den åbner, når kompressoren 1 startes, og lukker, når kompressoren 1 stoppes. Solenoideventilen 5 og kontraventilen 2 tjener til at afspærre kølemediet på højtrykssiden og på lavtrykssiden fra hinanden, når 15 kompressoren 1 er stoppet.

Når det beskrevne apparat benyttes i et luftkonditioneringsanlæg som omtalt ovenfor, åbner og lukker solenoideventilen 5 samtidig med, at kompressoren 1 gentagne gange startes og stoppes for at 20 holde rumtemperaturen på en indstillet værdi. Da ventilen 5 er lukket, når kompressoren 1 er stoppet, strømmer flydende kølemedium ved høj temperatur og højt tryk i kondensatoren 4 ikke ind i ekspansionsventilen 6 og derfor heller ikke ind i fordamperen 25 7. Da kontraventilen 2 på den anden side findes ved kompressoren l's afgangsside, kan det gasformige kølemedium i kondensatoren 4 og det kondenserede flydende kølemedium ikke returnere til kompressoren 1.

Når kompressoren 1 startes, er kølemediet 30 på højtrykssiden afspærret fra kølemediet på lavtryks-siden. Da solenoideventilen 5 nu åbnes, kan en ønsket trykforskel mellem kølemediet på højtryks-og lavtrykssiden opnås på kort tid, og apparatet kan nå op på normal driftstilstand i løbet af kort tid, 35 4

DK 159166 B

En konventionel kølecyklus, som ikke indbefatter sådanne afspærringsmidler, kræver ca. 5 min. for at nå den normale driftstilstand efter start, hvorimod appa-ratet ifølge opfindelsen kun kræver en overgangsperiode 5 på ca. 1 min. og 20 s.

Når det på tegningen viste luftkonditioneringsanlæg anvendes til rumopvarmning indtager ventilen 3 den på tegningen viste stilling og solenoideventilen 22 er lukket. Kølemediumgassen, som er komprimeret til høj 10 temperatur og højt tryk i kompressoren 1, strømmer gennem kontraventilen 2 og. fra firevejsventilen 3 til den indendørs varmeveksler 7, som afgiver varme til atmosfæren, hvorved kølemediumgassen kondenseres til flydende kølemedium ved højt tryk. I ekspansionsventilen 6 15 falder kølemediumvæskens tryk og temperatur, og væsken strømmer gennem solenoideventilen 5 ind i den udendørs varmeveksler 4, som absorberer varme fra atmosfæren og fordamper det flydende kølemedium. Den herved dannede kølemediumgas strømmer igerr gennem fireve-jsven-20 tilen 3 og reservoiret 8 ind i kompressoren 1 og afslutter derved en cyklus. Samme cyklus gentages løbende.

Når kompressoren 1 gentagne gange startes og stoppes til styring af temperaturen i rummet, åbner so-25 lenoideventilen 5, når kompressoren 1 startes, og den lukkes, når kompressoren 1 stoppes, på samme måde som tidligere beskrevet, hvorved ventilen afspærrer kølemediet på højtrykssiden og på lavtrykssiden fra hinanden. Som følge heraf forbedres kompressoren 1's 30 effektfaktor.

Når der opbygges rim på den udendørs varmeveksler 4, hvorved dennes varmeovergangstal forringes, falder kompressorens effektfaktor, og der må derfor gennemføres en afrimningsoperation til fjernelse 35 af rimen.

5

DK 159166 B

Solenoideventilen 5 lukkes af et afrimnings -ordresignal samtidig med, at solenoideventilen 22 i omløbspassagen 21 åbnes. I den indendørs varmeveksler 7 kondenseres kølemediumgassen med den 5 høje temperatur og det høje tryk til flydende kølemedium ved højt tryk under afgi velse af varme. På den anden side bliver kølemediumgassen, som i kompressoren er komprimeret til høj temperatur og højt tryk, ledet ind i den udendørs 10 varmeveksler 4 gennem omløbsrøret 21, hvorved denne varmeveksler afrimes ved tilførsel af varme, som smelter rimen. Derfra strømmer kølemediet gennem firevejsventilen 3 og receiveren 8 ind i kompressoren 1, hvor den komprimeres påny til.høj temperatur 15 og højt tryk, og den strømmer igen gennem omløbsrøret 21 ind i den udendørs varmeveksler 4.

I det konventionelle anlægs afrimningscyklus er firevejsventilen 3 omstillet til den tilstand, hvor den udendørs varmeveksler 4 anvendes som kon-20 densator, og den indendørs varmeveksler 7 som fordamper, og kølemediumgassen, som afgår fra den udendørs varmeveksler føres derfor gennem den indendørs varmeveksler 7 ind i kompressoren 1 i én cyklus.

Som følge heraf kan der under afrimningsoperationen 25 ikke gennemføres en opvarmningsoperation. I modsætning hertil kan de to operationer ved anlæg ifølge opfindelsen gennemføres samtidig ved udnyttelse af den kølemediumgas, som er akkumuleret i den indendørs varmeveksler 7 ved høj temperatur 30 og højt tryk. Endvidere kan kølemediets varme i den indendørs varmeveksler 7 udnyttes. Ydermere kan afrimningsoperationen gennemføres i denne udførelsesform uden omkobling af firevejsventilen 3.

6

DK 159166 B

Med henblik på styring af rumtemperaturen ved rumopvarmningsdrift startes og stoppes kompressoren 1 gentagne gange. Åbningen og lukningen af den anden sole-noideventil 22 kan på en ikke nærmere vist måde være 5 synkroniseret med kompressoren 1's start og stop. Når kompressoren 1 i det således opbyggede anlæg stoppes, åbner den anden solenoideventil 22, og kølemedium fra kompressoren 1's afgangsside indføres derfor gennem omløbsrøret 21 i den udendørs varmeveksler 4, og af-10 gangstrykket fra kompressoren 1 sænkes derved til balance med tilgangstrykket. Der er således ingen trykforskel mellem kompressorens tilgangsside og afgangsside, når kompressoren 1 igen startes, og derfor er startmomentet lavt, og forbruget af elektrisk effekt er 15 formindsket i sammenligning med det kendte apparat. Da kompressoren 1's startmoment er lavt, kan kompressorens størrelse og kapacitet derfor med fordel reduceres.

Selv om mængden af kølemedium mellem kompressoren 1's afgangsside og tilgangsside er lille, og 20 selv om solenoideventilen 5 er lukket, vokser trykket i den udendørs varmeveksler 4. ikke,, selv om kølemedium fra kompressoren 1's afgang strømmer ind i varmeveksleren 4, fordi kontraventilen 2 findes.

Ved rumopvarmningsdrift kan den anden solenoi-25 deventil 22 bringes til at åbne-, når kompressoren 1 stoppes, og til at lukke et forudbestemt tidsrum efter start af kompressoren 1. Den således styrede solenoideventil 22 leder ikke det komprimerede kølemedium gennem kontraventilen 2 ind i højtryks-30 siden, men fører det til lavtrykssiden og derved formindskes kompressoren 1's startmoment.

35

Claims (6)

10 Da den således udformede anden solenoideven- til 22 hurtigt leder kølemediumgas ved høj temperatur og højt tryk ind i den udendørs varmeveksler 4 under afrimningsoperationen, er afrimningstiden kort. Når solenoideventilen 22 lukkes før afslutningen af 15 afrimningsoperationen, anvendes kølemediet i den udendørs varmeveksler 4, indtil afrixnningsoperationen er afsluttet. Den udendørs varmeveksler 4's funktions som fordamper genoptages hurtigt, når apparatet derefter omstilles til rumopvarmningsdrift. 20

1. Luftkonditioneringsanlæg af den art, i hvilken en kompressor (1) er serieforbundet med en indendørs varmeveksler (7), et ekspansionsorgan (6) og en 25 udendørs varmeveksler (4), og hvor rumtemperaturen styrer kompressorens start og stop, kendetegnet ved, at anlægget indeholder midler (2, 5) til afspærring af kølemedium på kompressorens (1) højtryksside fra kølemedium på kompressorens lavtryksside, når kompressoren stopper eller er stoppet, samt midler til afrimning af den udendørs varmeveksler (4) samtidig med, at den indendørs varmeveksler (7) fortsætter en opvarmningsoperation. 35 DK 159166 B

2. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at afspærringsmidlerne omfatter en kontraventil (2) mellem en afgang fra kompressoren (1) og en tilgang til den indendørs varmeveksler (7) og en første sole- 5 noideventil (5) mellem en afgang fra den indendørs varmeveksler (7) og en tilgang til den udendørs varmeveksler (4) , at en anden solenoideventil (22) er indbygget i en omløbsledning (21), som forbinder en ledning for 10 kølemedium fra kompressorafgangen til kontraventilen (2) med en ledning fra den første solenoideventil (5) til den udendørs varmeveksler (4), samt at den første solenoideventil (5) er lukket og den anden solenoideventil (22) åben, når der 15 ved rumopvarmningsdrift gennemføres en afrimningsoperation .

3. Anlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, at der ved rumopvarmningsdrift sker lukning af den første solenoideventil (5) og åbning af den anden 20 solenoideventil (22), når kompressoren (1) stoppes, og åbning af den første solenoideventil (5) og lukning af den anden solenoideventil (22), når kompressoren (1) startes.

4. Anlæg ifølge krav 3, kendeteg-

9 R net ved, at lukningen af den anden solenoideventil (22) efter kompressorens (1) start sker med en forudbestemt forsinkelse.

5. Anlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, at begge solenoideventiler (5, 22) er lukket, 30 når kompressoren (1) er stoppet, og den første solenoideventil (5) åbnes og den anden solenoideventil (22) forbliver lukket, når kompressoren startes under afkølings- og opvarmningsoperationer. 35 ψ DK 159166 B

6. Anlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, at der ved gennemførelse af en afrimningsoperation under rumopvarmningsdrift sker åbning af den anden solenoideventil (22) en forudbestemt tid før 5 start af afrimningen, lukning af den første solenoideventil (5) ved start af afrimningen, lukning af den anden solenoideventil (22) en forudbestemt tid før afslutning af afrimningen og åbning af den første ventil (5), når afrimningen er afsluttet.