EP4571216A1 - Druckentlastung für kälteanlage - Google Patents

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EP4571216A1
EP4571216A1 EP23000179.4A EP23000179A EP4571216A1 EP 4571216 A1 EP4571216 A1 EP 4571216A1 EP 23000179 A EP23000179 A EP 23000179A EP 4571216 A1 EP4571216 A1 EP 4571216A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
refrigerant
pressure relief
refrigeration system
pressure
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23000179.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Felix Schulter
Andreas Schmitt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teko Gesellschaft fuer Kaeltetechnik mbH
Original Assignee
Teko Gesellschaft fuer Kaeltetechnik mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teko Gesellschaft fuer Kaeltetechnik mbH filed Critical Teko Gesellschaft fuer Kaeltetechnik mbH
Priority to EP23000179.4A priority Critical patent/EP4571216A1/de
Priority to PCT/EP2024/084553 priority patent/WO2025125011A1/de
Publication of EP4571216A1 publication Critical patent/EP4571216A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/008—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/005—Arrangement or mounting of control or safety devices of safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/07—Exceeding a certain pressure value in a refrigeration component or cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2525—Pressure relief valves

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration system, such as one that can be used, for example, as an air conditioning system or to supply freezers in a supermarket. More specifically, it concerns the refrigerant flow in such a refrigeration system and a pressure relief system for the refrigerant.
  • the US patent application 2012/0216558 A1 reveals a compact air conditioner that can be mounted close to the wall.
  • the air conditioner features inlets and outlets that can be routed directly through openings in the wall.
  • pressure relief valves are not provided, at least not in large numbers, so that no more complex questions arise for the discharge of a refrigerant from such pressure relief devices.
  • the disclosure document DE 10 2007 043 162 A1 discloses an air conditioning system that is said to allow refrigerant transfer. Using an overflow valve, refrigerant can be drained from the high-pressure side of the system into a container on the low-pressure side. This prevents refrigerant loss.
  • the present invention aims to provide an improved refrigeration system that is also suitable for cooling large rooms and units.
  • the system is particularly suitable for operation with carbon dioxide as a refrigerant and also allows for safe pressure relief for this refrigerant.
  • the present invention relates to a refrigeration system.
  • Such systems typically operate with a refrigerant. By changing the pressure and/or temperature of the refrigerant, heat can be absorbed from the environment or released to the environment.
  • the system is referred to herein as a refrigeration system because it is generally used primarily to cool an interior space or a unit housed there. It could therefore also be referred to as an air conditioning system. However, such systems are generally also suitable for heating a room.
  • the term refrigeration system is therefore not intended to be limiting. It is even possible for such systems to be used primarily to heat rooms. They are then frequently referred to as heat pumps.
  • An air conditioning system uses a refrigerant circuit to control the temperature in an interior space. Its basic elements are the refrigerant, an evaporator, and a condenser. Warm air is drawn from an interior space that needs to be cooled and cooled. The refrigerant is evaporated in the evaporator. The refrigerant, now in gaseous form, is transported from the interior to an exterior space. There, it is cooled by a condenser (also known as a condenser). compressed so that it returns to the liquid state and releases the absorbed heat.
  • a condenser also known as a condenser
  • the refrigeration system should also contain a refrigerant. This refrigerant is pressurized, at least in certain areas of the refrigeration system.
  • refrigerants typically hydrocarbons, often with one, two, or three carbon atoms.
  • One common refrigerant is chlorodifluoromethane, typically referred to by refrigeration experts as R-22. Due to its poor environmental properties, it is rarely used these days.
  • Common refrigerants are hydrofluorocarbons, such as R-410A or R-1234yf.
  • R-404A a zeotropic mixture of hydrocarbons, is also frequently used for cold storage. More environmentally friendly and increasingly widespread refrigerants are carbon dioxide (R-744) and propane (R-290).
  • Pressure relief valves are usually provided on refrigeration systems. During normal operation, no refrigerant should escape through the pressure relief valve, but these valves serve an important function as safety devices in case excessive pressures arise during abnormal operation.
  • the pressure relief valves can be individually adjusted to the system and the refrigerant, so that pressure is reduced from a predetermined or selectable pressure. For this purpose, refrigerant is released through the valve, so that less refrigerant flows in the area connected to the valve.
  • the invention provides that refrigerant can be discharged through a blow-off line and, in particular, that discharge from the interior to the exterior is possible.
  • blow-off line is connected to a refrigerant outlet in the external area and that a pressure-controlled closing device for the refrigerant outlet is provided there.
  • blow-off line generally allows for the safe operation of refrigeration systems, as it allows the refrigerant to be removed from the interior. Even if the refrigerant is chemically non-toxic or problematic, the very low temperature of the refrigerant, the high pressure, or a temporary release of large quantities of refrigerant could cause damage, perhaps even personal injury, indoors.
  • blow-off line leading to the outside are accompanied by several disadvantages.
  • a sufficient number of blow-off lines must be provided. This requires considerable effort, especially if multiple pressure relief valves are installed in a refrigeration system.
  • the design of a system can be challenging if the space available in a particular area is limited.
  • the refrigerant outlet located outside means the system is open to the outside. Contamination can therefore potentially enter through the refrigerant outlet. Depending on the location and type of system, contamination may also be caused by natural contamination, such as leaves, organic particles, or even insects.
  • a suitable closing device must allow for the safe discharge of even large quantities of refrigerant.
  • very cold refrigerant such as completely or partially solid refrigerant, such as icy refrigerant, must be safely discharged.
  • a pressure-controlled closing device is very advantageous.
  • the closing device is intended to open in response to a pressure build-up in the blow-off line (by pressure build-up we generally mean a force build-up). If such pressure is not present, the closing device remains closed.
  • the mechanical design of the closing device can be used to set a threshold pressure (or a threshold force) above which the closing device opens. It can be particularly expedient if the closing device is at least partially gravity-controlled. The always and reliably present force of gravity can then be used by appropriate mechanical precautions to hold the closing device in the closed position.
  • the closing device could, for example, comprise a closing flap. This closing flap can be oriented so that gravity presses it into the closed position.
  • weights can be provided.
  • a spring force or other elastic force can also be provided to hold the closing device in the closed position. The closed position is thus essentially the pressureless position, which is abandoned when the pressure in the relief line increases above a threshold value.
  • the opening of the entire cross-section of the blow-off line is possible (in the case of a round line, the entire diameter).
  • the closing device can form an end piece for such a line, i.e. it can be connected to the end of the line and form the last component of a line path.
  • a transition for the flow between the line and the closing device that is free of projections and recesses (and thus grooves and edges or smooth) is advantageous.
  • Any closing flap or other closing device can then be positioned completely outside the blow-off line in the open position. If, for example, a shut-off valve, perhaps as a rotary valve, is provided in the line, the valve will generally reduce the available line diameter even in the open position.
  • a refrigeration system that has a large number of pressure relief valves is particularly useful.
  • a large number here means two or more. It is useful if the large number of pressure relief valves are connected to the blow-off line outside. A large number of supply lines can be used for this purpose. It is conceivable for all pressure relief valves to be connected to their own blow-off line leading outside. These blow-off lines can be connected there. However, it is generally not a problem if refrigerant released from different pressure relief valves mixes. It can therefore be useful to keep the blow-off lines assigned to a valve as short as possible.
  • a flexible hose material such as plastic
  • a hose material can be suitably covered.
  • a flexible material allows for better Adapted piping.
  • a flexible material can facilitate mechanical decoupling of vibrating components of the refrigeration system.
  • Such components include motor-driven components, especially the compressors.
  • a flexible line section is connected to a fixed line section.
  • flexible line sections could connect the pressure relief valves to the central outlet line, whereby the central outlet line can be rigid, for example, made of a solid pipe.
  • central outlet line it is therefore advantageous to route a central outlet line to the locking device. It is advisable to provide this central outlet line in the interior.
  • the central outlet line can thus extend from the interior to the exterior.
  • outlet line is used here essentially interchangeably with the term “blow-off line.”
  • the outlet line is typically a section of the blow-off line or a separate line component that runs at least partially outside.
  • blow-off lines are routed from different pressure relief valves to one outlet line.
  • a closing device according to the invention can be provided on several outlet lines; however, it is usually sufficient to provide one closing device for more than one blow-off line or even for all blow-off lines (then usually at the end of a central outlet line), since the closing device then operates reliably.
  • an iso-enthalpic expansion takes place at at least one pressure relief valve of the refrigeration system.
  • an expansion takes place into the fixed region of the pressure-enthalpy curve.
  • the state of the coolant can change.
  • the coolant can transform into a solid state. It is especially critical that cold solid particles are vented to the outside, because even with a non-toxic refrigerant, the release of cold solid particles can cause damage indoors. Carbon dioxide, in particular, poses a risk of suffocation because it can displace oxygen, so special caution is required when using this refrigerant.
  • the present invention is particularly suitable for refrigeration systems in which a first temperature and a first pressure prevails and a second pressure and a second temperature prevail at a second pressure relief valve and in which the first pressure is different from the second pressure and/or the first temperature is different from the second temperature
  • the present invention is therefore also well suited for refrigeration systems in which an isoenthalpic expansion of the refrigerant through at least one aggregate state takes place at at least one pressure relief valve and in which an expansion of the refrigerant takes place at a pressure relief valve in such a way that the refrigerant assumes a solid aggregate state
  • the present invention is particularly suitable for refrigeration systems that use carbon dioxide as a refrigerant.
  • Carbon dioxide readily forms dry ice in a temperature range typical for refrigeration systems. This dry ice can clog a closing device.
  • the closing device according to the invention is not blocked at all or only slightly by dry ice, thus allowing particularly safe operation of the refrigeration system.
  • Fig. 1 shows a schematic overview of a refrigeration system 10 according to the invention.
  • This comprises a gas cooler 12, which is typically provided in the outer region of the refrigeration system.
  • refrigerant flows to the high-pressure valve 14 (the lines for the refrigerant are not designated in more detail here).
  • the refrigerant flows on into the medium-pressure vessel 16.
  • medium-pressure vessel There, liquid and gaseous refrigerant are separated from one another.
  • Gaseous refrigerant is at least partially discharged via the medium-pressure valve 18.
  • refrigerant is passed on to the injection valve 20. From there, it is passed on to the normal cooling evaporator 22. Cooling takes place in this area; normal cooling should describe cooling to a first temperature range, for example, this can be a temperature range of around +8°C, as is used in refrigerators.
  • Additional refrigerant is supplied from the medium-pressure vessel 16 via the injection valve 24 to the deep-freeze evaporator 26. Cooling in the area of the deep-freeze evaporator 26 can be used, for example, to cool freezers, thus having a target temperature range of approximately -20°C.
  • Refrigerant is supplied from the low-temperature evaporator 26 to the low-temperature compressor 28. This partially compresses the refrigerant before it is supplied to the medium-temperature compressor 30.
  • the medium-temperature compressor also receives refrigerant discharged from the medium-temperature evaporator 22.
  • Refrigerant is then returned to the gas cooler 12 on the pressure side of the medium temperature compressor 30.
  • the refrigeration system 10 can also be designed in a different way, for example, as a refrigeration system with only one evaporator. As explained, the refrigeration system can also be used for other purposes, for example, as a heat pump.
  • pressure relief valve 32 is provided on the medium-pressure vessel 16.
  • pressure relief valve 34 is provided in the low-temperature refrigeration area.
  • Pressure relief valve 36 is provided in the medium-temperature refrigeration area.
  • Pressure relief valve 38 is provided on the pressure side of compressor 30.
  • Each of these pressure relief valves is connected to its own blow-off line. These form a pressure relief network 40. These blow-off lines can be very short in individual cases. Blow-off line 42 is provided for valve 32, blow-off line 44 for valve 34, blow-off line 46 for valve 36, and blow-off line 48 for valve 38. These blow-off lines are combined into a common line. This central blow-off line or outlet line 50 can be routed from the interior to the exterior. It can also run exclusively outdoors. The closing device 52 is connected to the individual blow-off lines and thus to the pressure relief valves via this outlet line 50.
  • Fig. 2 shows a phase diagram for a coolant such as can be used in a refrigeration system according to the present invention.
  • the coolant whose phase diagram is shown in the form of a pressure-enthalpy diagram, is carbon dioxide or—in refrigeration terms—R744.
  • the pressure P in bar is plotted on the vertical axis
  • the enthalpy value H in kilojoules per kilogram is plotted on the horizontal axis.
  • Enthalpy describes the energetic system state of the refrigerant enclosed in the refrigeration system. Heat input into the system leads to an increase in enthalpy, and heat output from the system leads to a decrease in enthalpy.
  • Diagram 60 shows lines of constant temperature, so-called isotherms 62. In the center of the diagram is a dividing line that roughly describes a hill. This dividing line is formed by the boiling point line 64 and the dew point line 66.
  • the refrigerant is in the liquid phase, for example in the range 68.
  • the refrigerant is in the gaseous phase, for example in the range 70.
  • the refrigerant exists partly in the liquid and partly in the gaseous phase. This region is therefore also referred to as the two-phase region 72.
  • the region 74 which includes a region of relatively low pressures up to approximately 5 bar.
  • dry ice is formed from carbon dioxide. This region is of particular relevance within the scope of the present invention, since Dry ice can block or clog inadequately designed pressure relief devices.
  • the diagram shows some typical refrigerant state transitions. Since pressure reduction occurs without the addition or removal of heat energy during pressure release, isenthalpic transitions, i.e., transitions along vertical lines, are to be expected.
  • Line 76 describes a first pressure relief transition. During this transition, the refrigerant changes from a pressure of approximately 40 bar to a pressureless state.
  • the pressureless state is understood to be atmospheric pressure, i.e., approximately 1 bar.
  • Such a pressure relief transition could occur at the pressure relief valve 32 of the medium-pressure vessel.
  • the refrigerant would be present there in gaseous or wet vapor form. A significant pressure reduction would result in a transition to a more liquid phase.
  • the line moves into the dry ice region 74. With this pressure relief at valve 32, dry ice formation would be expected.
  • Line 78 represents a second pressure relief transition. Such a pressure relief transition would be typical for pressure relief valve 36 in the normal cooling area. Along this line, similar coolant phases would be expected as along line 76, and dry ice formation would again be likely.
  • a third pressure relief transition is shown by line 80. Such a pressure relief transition could be provided at the pressure relief valve 34 for Deep freezing would take place. During this pressure relief, the coolant would be predominantly in gaseous form.
  • a pressure relief transition also occurs starting from very high pressures; one such transition is shown here as an example of a fourth pressure relief transition 82. It describes the conditions at the pressure relief valve 38 on the pressure side of the compressor. Here, a large pressure range is traversed, with pressure relief taking place over almost 100 bar. Given the position of the transition line 82 in region 70 of the gaseous phase of the coolant, no dry ice or liquid coolant is to be expected here. However, due to the need to relieve pressure quickly and strongly starting from a high pressure, this pressure relief must be able to proceed unhindered by disruptive liquid or even solid phase components.
  • the devices provided within the scope of the present invention also enable the inclusion of a pressure relief valve in a system with several pressure relief valves, which, for example, causes a pressure drop of more than 100 bar.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kälteanlage, wie sie bei beispielsweise als Klimaanlage dienen kann oder auch zur Versorgung von Tiefkühltruhen in einem Supermarkt dienen könnte. Konkreter geht es um den Kältemittelfluss in einer solchen Kälteanlage und eine Druckentlastung für das Kältemittel. Insbesondere geht es um eine Kälteanlage (10), die sich in einem Innenbereich und einem Außenbereich erstreckt und die ein Kältemittel führt, wobei das Kältemittel in Bereichen der Kälteanlage (10) unter Druck steht und wobei im Innenbereich mindestens ein Druckentlastungsventil (32, 34, 36,38) vorgesehen ist, durch das zur Druckentlastung Kältemittel austreten kann, und wobei eine Abblaseleitung (42, 44, 46, 48, 50) vorgesehen ist, die vom Druckentlastungsventil (32, 34, 36,38) abgegebenes Kältemittel aufnehmen kann und vom Innenbereich zum Außenbereich führt, dadurch gekennzeichnet, dass im Außenbereich an dieser Abblaseleitung (42, 44, 46, 48, 50) ein Kältemittelauslass und eine druckgesteuerte Schließeinrichtung (52) für den Kältemittelauslass vorgesehen sind.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kälteanlage, wie sie bei beispielsweise als Klimaanlage dienen kann oder auch zur Versorgung von Kühltruhen in einem Supermarkt dienen könnte. Konkreter geht es um den Kältemittelfluss in einer solchen Kälteanlage und eine Druckentlastung für das Kältemittel.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Die US-Patentanmeldung 2012/0216558 A1 offenbart eine kompakte Klimaanlage, welche wandnah montiert werden kann. Die Klimaanlage verfügt über Zuführungen und Abführungen, die direkt durch Öffnungen in der Wand geführt werden können.
  • Da es sich um ein einfaches kompaktes Gerät handelt, sind Druckentlastungsventile zumindest nicht in großer Zahl vorgesehen, sodass sich auch keine anspruchsvolleren Fragen für die Abführung eines Kältemittels von solchen Druckentlestungsmitteln ergeben.
  • Die Offenlegungsschrift DE 10 2007 043 162 A1 offenbart eine Klimaanlage, bei der eine Kältemittelverlagerung möglich sein soll. Mithilfe eines Überströmventils soll Kältemittel von der Hochdruckseite der Anlage in einen Behälter auf der Niederdruckseite der Anlage abgelassen werden können. In dieser Weise kann der Verlust von Kältemittel vermieden werden.
  • Dieser interessante Ansatz ist ebenfalls nicht für Anlagen geeignet, bei denen unter hohem Druck Kältemittel abgegeben werden muss oder bei denen auch eine Vielzahl von Druckentlastungsventilen sinnvoll angeordnet werden müssen.
  • Die vorliegende Erfindung möchte eine verbesserte Kälteanlage anbieten, welche auch für die Kühlung großer Räume und Einheiten geeignet ist. Die Anlage soll besonders zum Betrieb mit Kohlendioxid als Kältemittel geeignet sein und auch für dieses Kältemittel eine sichere Druckentlastung erlauben.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Kälteanlage nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind In den Unteransprüchen angegeben.
    • Nähere Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kälteanlage. Darunter soll allgemein eine Anlage verstanden werden, die Wärmeenergie aufnehmen oder abgeben kann. Solche Anlagen arbeiten typischerweise mit einem Kältemittel. Durch Änderung des Druckes und/oder der Temperatur des Kältemittels kann Wärme aus der Umgebung aufgenommen oder an die Umgebung abgegeben werden. Die Anlage wird hierin als Kälteanlage bezeichnet, da sie in der Regel vorwiegend dazu eingesetzt wird, einen Innenraum oder eine dort untergebrachte Einheit zu kühlen. Sie könnte daher auch als Klimaanlage bezeichnet werden. Solche Anlagen sind aber in aller Regel gleichzeitig geeignet, einen Raum aufzuheizen. Die Bezeichnung Kälteanlage soll daher nicht beschränkend gemeint sein. Es kommt sogar infrage, solche Anlagen vorwiegend zur Heizung von Räumen einzusetzen. Sie werden dann häufig auch als Wärmepumpen bezeichnet.
  • Eine Klimaanlage nutzt einen Kältemittelkreislauf, um eine Temperatur in einem Innenraum zu kontrollieren. Ihre Grundelemente sind neben dem Kältemittel ein Verdampfer und ein Kondensator. Aus einem innenraum, der gekühlt werden soll, wird warme Luft aufgenommen und abgekühlt. Dazu wird das Kältemittel im Verdampfer verdampft. Das dann gasförmige Kältemittel wird aus dem Innenraum in einen Außenraum gebracht. Dort wird es mithilfe eines Kondensators (auch als Verflüssiger bezeichnet) komprimiert, sodass es wieder in den flüssigen Zustand übergeht und dabei auch die aufgenommene Wärme abgibt.
  • Es ist für eine Klimaanlage oder allgemein für eine Kälteanlage typisch und auch Teil der vorliegenden Erfindung, dass sich die Kälteanlage in einen Innenbereich und einen Außenbereich erstreckt. Die Kälteanlage soll ferner ein Kältemittel führen. Dieses Kältemittel steht zumindest in Bereichen der Kälteanlage unter Druck.
  • Es gibt eine Reihe gebräuchlicher Kältemittel, unter denen Kohlenwasserstoffe typisch sind, häufig mit einem, zwei oder drei Kohlenstoffatomen. Ein herkömmliches Kältemittel ist Chlordifluormethan, welches bei Kältefachleuten typischerweise als R-22 bezeichnet wird. Wegen schlechter Umwelteigenschaften wird es nur noch selten eingesetzt. Gängige Kältemittel sind Hydrofluorkohlenwasserstoffe, wie beispielsweise R-410A oder R1234yf. Für Kühllager wird auch häufig R-404A eingesetzt, ein zeotropes Gemisch von Kohlenwasserstoffen. Umweltfreundlichere und immer weiter verbreitete Kältemittel sind Kohlendioxid (R-744) und Propan (R-290).
  • An Kälteanlagen sind in der Regel Druckentlastungsventile vorgesehen. Im regulären Betrieb sollte kein Kältemittel durch das Druckentlastungsventil austreten, diese Ventile haben jedoch eine wichtige Funktion als Sicherheitseinrichtungen, falls in einem nicht regulären Betrieb zu hohe Drücke entstehen. Die Druckentlastungsventile können individuell auf die Anlage und das Kältemittel abgestimmt werden, sodass eine Druckreduzierung ab einem vorbestimmten oder auch wählbaren Druck geschieht. Zu diesem Zweck wird durch das Ventil Kältemittel abgegeben, sodass im mit dem Ventil verbundenen Bereich weniger Kältemittel fließt.
  • Da nicht alle Kältemittel umweltfreundlich oder gesundheitlich unbedenklich sind, kann die Abgabe von Kältemittel - insbesondere im Innenbereich - problematisch sein. Insofern Ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass Kältemittel durch eine Abblaseleitung abgeführt werden kann und dass insbesondere die Ableitung vom Innenbereich zum Außenbereich möglich ist.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine solche Abblaseleitung mit einem Kältemittelauslass im Außenbereich verbunden wird und dass dort eine druckgesteuerte Schließeinrichtung für den Kältemittelauslass vorgesehen wird.
  • Das Vorsehen einer solchen Abblaseleitung erlaubt grundsätzlich den sicheren Betrieb von Kälteanlagen, da Kältemittel aus dem Innenbereich weggeführt werden kann. Selbst wenn das Kältemittel chemisch gesehen nicht toxisch oder problematisch ist, könnte durch die sehr tiefe Temperatur des Kältemittels, durch den hohen Druck oder durch eine kurzfristig auftretende hohe Menge von Kältemittel ein Schaden, vielleicht auch ein Personenschaden, im Innenbereich entstehen.
  • Diese deutlichen Vorteile einer in den Außenbereich geführten Abblaseleitung sind jedoch mit einigen Nachteilen verbunden. Zunächst sind in hinreichendem Umfang Abblaseleitungen vorzusehen. Besonders, wenn an einer Kälteanlage mehrere Druckentlastungsventile vorgesehen werden, erfordert dies einen erheblichen Aufwand. Neben den Kosten kann die Konzeption einer Anlage anspruchsvoll werden, wenn der in einem bestimmten Bereich zur Verfügung stehende Raum klein ist.
  • Im Übrigen bedeutet der im Außenbereich angeordnete Kältemittelauslass eine Öffnung der Anlage nach außen. Durch den Kältemittelauslass können somit potenziell Verschmutzungen eintreten. Je nach Standort und Art der Anlage kommt eine Verschmutzung auch durch natürliche Verschmutzung infrage, etwa durch Laub oder organische Partikel oder auch durch Insekten.
  • Diese Probleme werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung durch ein geeignete Schiießeinrichtung vermieden oder reduziert. Eine solche Schließeinrichtung muss allerdings das sichere Ableiten auch einer großen Menge von Kältemittel erlauben. Insbesondere muss bedacht werden, dass sehr kaltes Kältemittel, etwa ganz oder teilweise festes, beispielsweise vereistes, Kältemittel sicher abzuleiten ist.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass eine druckgesteuerte Schließeinrichtung sehr vorteilhaft ist. Die Schließeinrichtung soll sich in Reaktion auf einen Druckaufbau in der Abblaseleitung öffnen (mitgemeint mit Druckaufbau ist hier allgemein ein Kraftaufbau). Wenn ein solcher Druck nicht anliegt, bleibt die Schließeinrichtung geschlossen. Durch die mechanische Konstruktion der Schließeinrichtung kann ein Schwellendruck (oder eine Schwellenkraft) festgelegt werden, ab dem sich die Schließeinrichtung öffnet Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die Schließeinrichtung zumindest zum Teil schwerkraftgesteuert ist. Die immer und zuverlässig vorhandene Schwerkraft kann dann durch entsprechende mechanische Vorkehrungen dazu eingesetzt werden, die Schließeinrichtung in der Schließstellung zu halten. Die Schließeinrichtung könnte beispielsweise eine Schließklappe umfassen. Diese Schließklappe kann so orientiert werden, dass die Schwerkraft sie in die geschlossene Stellung drückt.
  • Alternativ oder zusätzlich können Gewichte vorgesehen werden. Alternativ oder zusätzlich kann ebenfalls eine Federkraft oder eine andere elastische Kraft vorgesehen werden, um die Schließeinrichtung In der Schließstellung zu halten. Die Schließstellung ist damit im Wesentlichen die drucklose Stellung, die verlassen wird, wenn der Druck in der Abblaseleitung über einen Schwellenwert hinaus anwächst.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Öffnung des ganzen Querschnitts der Abblaseleitung möglich ist (bei einer Rundleitung des, ganzen Durchmessers). Dazu ist es vorteilhaft, die Schließeinrichtung am Ende einer Abblaseleitung oder Auslassleitung vorzusehen. Die Schließeinrichtung kann ein Endstück für eine solche Leitung bilden, also mit dem Leitungsende verbunden werden und das letzte Bauteil eines Leitungsweges bilden. Günstig ist dabei ein vor- und rücksprungfreier (somit nut- und kantenfreier oder glatter) Übergang für den Durchfluss zwischen Leitung und Schließeinrichtung. Eine etwaige Schließklappe oder ein sonstiges Schließorgan kann dann in der Offenstellung ganz außerhalb der Abblaseleitung positioniert werden. Wenn beispielsweise ein Absperrventil, vielleicht als Drehventil, im Leitungsverlauf vorgesehen wird, wird das Ventil auch in der Offenstellung den verfügbaren Leitungsdurchmesser in der Regel verringern.
  • Besonders zweckmäßig ist eine Kälteanlage, welche eine Vielzahl von Druckentlastungsventilen aufweist. Unter einer Vielzahl soll hierin eine Anzahl von zwei oder mehr verstanden werden. Zweckmäßig ist es, wenn die Vielzahl von Druckentlastungsventilen mit der Abblaseleitung im Außenbereich verbunden ist. Dazu kann eine Vielzahl von Zuleitungen verwendet werden. Denkbar Ist, dass alle Druckentlastungsventile mit einer eigenen Abblaseleitung verbunden sind, die in den Außenbereich führt. Diese Abblaseleitungen können dort verbunden werden. Es ist aber in der Regel unproblematisch, wenn sich von verschiedenen Druckentlastungsventilen abgelassenes Kältemittel mischt. Daher kann es zweckmäßig sein, die Abblaseleitungen, die einem Ventil zugeordnet sind, möglichst kurz zu halten.
  • Zweckmäßig ist es, wenn zumindest Abschnitte der Abblaseleitungen flexibel gestaltet werden. Dabei kann zum Beispiel ein flexibles Schlauchmaterial verwendet werden, beispielsweise aus Kunststoff. Ein solches Schlauchmaterial kann geeignet umhüllt werden. In einer räumlich beengten Situation ist es schwierig eine Vielzahl von Abblaseleitungen überhaupt in eine Anlage zu integrieren. Ein flexibles Material erlaubt eine besser angepasste Leitungsführung. Im Übrigen kann ein flexibles Material eine mechanische Entkopplung von vibrierenden Bauteilen der Kälteanlage erleichtern. Solche Bauteile sind motorgetriebene Bauteile, insbesondere die Verdichter. Zweckmäßig ist es auch, wenn ein flexibler Leitungsabschnitt an einen festen Leitungsabschnitt angeschlossen wird. Beispielsweise könnten jeweils flexible Leitungsabschnitte eine Verbindung der Druckentlastungsventile mit der zentralen Auslassleitung herstellen, wobei die zentrale Auslassleitung starr, also beispielsweise aus einem festen Rohr, hergestellt sein kann.
  • Es ist daher vorteilhaft, eine zentrale Auslassleitung zu der Schließeinrichtung zu führen. Es ist zweckmäßig, wenn diese zentrale Auslassleitung bereits im Innenbereich vorgesehen wird. Die zentrale Auslassleitung kann also vom Innenbereich zum Außenbereich übergehen.
  • Das Wort Auslassleitung wird hier im Wesentlichen austauschbar mit dem Begriff Abblaseleitung verwendet. Die Auslassleitung ist typischerweise ein Abschnitt der Abblaseleitung oder ein eigenes Leitungsbauteil, welches zumindest teilweise im Außenbereich verläuft. Typischerweise werden mehrere Abblaseleitungen von verschiedenen Druckentlastungsventilen zu einer Auslassleitung geführt. Eine erfindungsgemäße Schließeinrichtung kann an mehreren Auslassleitungen vorgesehen sein, es genügt meist aber eine Schließeinrichtung für mehr als eine Abblaseleitung oder auch für alle Abblaseleitungen (dann in der Regel am Ende einer zentralen Auslassleitung) vorzusehen, da die Schließeinrichtung auch dann zuverlässig arbeitet.
  • Es ist zweckmäßig, wenn Druckentlastungsventile, an denen verschiedene Temperaturen und/oder verschiedene Drücke herrschen, gemeinsam mit der zentralen Auslassleitung verbunden werden.
  • Es ist durchaus zweckmäßig, wenn an einzelnen Druckentlastungsventilen eine Druckentspannung von mehr als 10 bar stattfinden kann.
  • Es kommt infrage, dass an mindestens einem Druckentlastungsventil der Kälteanlage eine iso-enthalpe Entspannung stattfindet Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, dass eine Entspannung hin in den festen Bereich der Druck-Enthalpie-Kurve stattfindet.
  • Bei den beschriebenen Entspannungen, insbesondere zu sehr tiefen Temperaturen hin, kann es vorkommen, dass sich der Aggregatzustand des Kühlmittels ändert. Insbesondere kann das Kühlmittel in einen festen Aggregatzustand übergehen. Bei kalten festen Partikeln ist es besonders kritisch, dass diese in den Außenbereich abgeführt werden, denn selbst bei einem untoxischen Kältemittel können durch den Austritt von kalten festen Partikeln im Innenbereich Schäden verursacht werden. Insbesondere geht von Kohlendioxid, weil er Sauerstoff verdrängen kann, eine Erstickungsgefahr aus, so dass bei der Verwendung dieses Kältemittels besondere Vorsicht geboten ist.
  • Diese Partikel stellen zusätzlich eine besondere Schwierigkeit für die Schließeinrichtung dar. Solche Partikel können die Schließeinrichtung zusetzen. Insbesondere, wenn mehrere Druckentlastungsventile mit einer zentralen Auslassleitung verbunden sind, kann dies zu Funktionsstörungen führen. Gefrorenes Kühlmittel kann die Schließeinrichtung zusetzen, sodass dann auch flüssiges Kühlmittel nicht mehr abgegeben werden kann. Dies kann auch flüssiges Kühlmittel aus anderen Druckentlastungsventilen betreffen. Hierdurch kann ein Sicherheitsrisiko entstehen. Durch eine druckgesteuerte Schließeinrichtung, insbesondere eine druckgesteuerte Schiießeinrichtung mit großem Durchmesser, kann dies vermieden werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist besonders für Kälteanlagen geeignet, bei denen an einem ersten Druckentlastungsventil eine erste Temperatur und ein erster Druck herrschen und an einem zweiten Druckentlastungsventil ein zweiter Druck und eine zweite Temperatur herrschen und bei denen der erste Druck von dem zweiten Druck und/oder die erste Temperatur von der zweiten Temperatur verschieden
  • Die vorliegende Erfindung ist somit auch gut für Kälteanlagen geeignet, bei der an mindestens einem Druckentlastungsventil eine iso-enthalpe Entspannung des Kältemittels über mindestens einen Aggregatzustand erfolgt und bei der an einem Druckentiastungsventil eine Entspannung des Kältemittels derart erfolgt, dass das Kältemittel einen festen Aggregatzustand einnimmt
  • Die vorliegende Erfindung ist besonders für Kälteanlagen geeignet, welche Kohlendioxid als Kältemittel verwenden. Aus Kohlendioxid wird in einem bei Kälteanlagen üblichen Temperaturbereich leicht Trockeneis gebildet. Gerade dieses Trockeneis kann eine Schließeinrichtung zusetzen. Die erfindungsgemäße Schiießeinrichtung wird jedoch auch von Trockeneis gar nicht oder kaum blockiert und erlaubt damit einen besonders sicheren Betrieb der Kälteanlage.
  • Weitere Merkmale, aber auch Vorteile der Erfindung, ergeben sich aus den nachfolgend aufgeführten Zeichnungen und der zugehörigen Beschreibung. In den Abbildungen und in den dazugehörigen Beschreibungen sind Merkmale der Erfindung in Kombination beschrieben. Diese Merkmale können allerdings auch in anderen Kombinationen von einem erfindungsgemäßen Gegenstand umfasst werden. Jedes offenbarte Merkmal ist also auch als in technisch sinnvollen Kombinationen mit anderen Merkmalen offenbart zu betrachten. Die Abbildungen sind teilweise leicht vereinfacht und schematisch.
    • Fig. 1
    zeigt in einer schematischen Ansicht beispielhaft eine Kälteanlage nach der vorliegenden Erfindung
    Fig. 2
    zeigt ein typisches Diagramm von Enthalpie und Druck für eine Kälteanlage nach der vorliegenden Erfindung. Mögliche Druckentlastungssituationen sind im Diagramm dargestellt.
  • Fig. 1 zeigt in einer schematischen Übersicht eine erfindungsgemäße Kälteanlage 10. Diese umfasst einen Gaskühler 12, der typischerweise im Außenbereich der Kälteanlage vorgesehen wird. Vom Gaskühler fließt Kältemittel zum Hochdruckventil 14 (die Leitungen für das Kältemittel werden hier nicht näher bezeichnet). Das Kältemittel fließt weiter in den Mitteldruckbehälter 16. Dort wird flüssiges und gasförmiges Kältemittel voneinander separiert. Gasförmiges Kältemittel wird zumindest zum Teil über das Mitteldruckventil 18 abgeführt. Vom Mitteldruckbehälter wird Kältemitter weitergeleitet zum Einspritzventil 20. Von dort wird es zum Normalkühl-Verdampfer 22 weitergeleitet. In dessen Bereich findet die Kühlung statt, dabei soll Normalkühlung die Kühlung auf einen ersten Temperaturbereich beschreiben, beispielsweise kann dies ein Temperaturbereich von um +8°C sein, wie er etwa bei Kühlschränken zum Einsatz kommt.
  • Weiteres Kältemittel wird vom Mitteldruckbehälter 16 über das Einspritzventil 24 zum Tiefkühl-Verdampfer 26 geführt. Die Kühlung im Bereich des Tiefkühl-Verdampfers 26 kann beispielsweise zur Kühlung von Tiefkühltruhen eingesetzt werden, also einen Ziel-Temperaturbereich von etwa -20°C haben.
  • Vom Tiefkühl-Verdampfer 26 wird Kältemittel zum Tiefkühl-Verdichter 28 geführt. Damit wird das Kältemittel teilweise verdichtet, bevor es zum Normalkühl-Verdichter 30 geführt wird. Der Normalkühl-Verdichter nimmt auch Kältemittel auf, das vom Normalkühl-Verdampfer 22 abgegeben wird.
  • Ferner wird auf der Niederdruckseite des Normalkühl-Verdichters 30 Kältemittel vom Mitteldruckventil 18 aufgenommen.
  • Kältemittel wird dann auf der Druckseite des Normalkühl-Verdichters 30 zum Gaskühler 12 zurückgeführt.
  • In dieser Weise ergibt sich ein typischer Kältekreislauf einer Kälteanlage 10. Die Kälteanlage 10 kann auch in anderer Weise gestaltet werden, beispielsweise als Kälteanlage mit nur einem Verdampfer ausgelegt sein. Wie erläutert, kann auch eine andere Verwendung der Kälteanlage vorgesehen sein, beispielsweise als Wärmepumpe.
  • Zum sicheren Betrieb der dargestellten Kälteanlage ist eine Reihe von Druckentlastungsventilen vorgesehen. Insbesondere ist das Druckentlastungsventil 32 am Mitteldruckbehälter 16 vorgesehen. Ferner ist im Bereich der Tiefkühlung das Druckentlastungsventil 34 vorgesehen. Im Bereich der Normalkühlung ist das Druckentlastungsventil 36 vorgesehen. Auf der Druckseite des Verdichters 30 ist das Druckentlastungsventil 38 vorgesehen.
  • Jedes dieser Druckentlastungsventile ist mit einer eigenen Abblaseleitung verbunden. Diese bilden ein Druckentlastungsnetz 40. Diese Abblaseleitungen können im Einzelfall sehr kurz sein. Für das Ventil 32 ist die Abblaseleitung 42 vorgesehen, für das Ventil 34 ist die Abblaseleitung 44 vorgesehen, für das Ventil 36 Ist die Abblaseleitung 46 vorgesehen und für das Ventil 38 ist die Abblaseleitung 48 vorgesehen. Diese Abblaseleitungen werden in einer gemeinsamen Leitung zusammengefasst. Diese zentrale Abblaseleitung oder Auslassleitung 50 kann vom Innenbereich in den Außenbereich geführt werden. Sie kann auch ausschließlich im Außenbereich verlaufen. Über diese Auslassleitung 50 wird die Schließeinrichtung 52 mit den einzelnen Abblaseleitungen und damit mit den Druckentlastungsventilen verbunden.
  • Fig. 2 zeigt ein Zustandsdiagramm für ein Kühlmittel, wie es für eine Kälteanlage nach der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Das Kühlmittel, dessen Zustandsdiagramm in Form eines Druck-Enthalpie gezeigt wird, ist Kohlendioxid oder - in der Sprache der Kältetechnik - R744.
  • In dem Diagramm ist auf der senkrechten Achse der Druck P in bar abgetragen und auf der waagerechten Achse ein Enthalpie-Wert H in Kilojoule pro Kilogramm. Die Enthalpie beschreibt den energetischen Systemzustand des in der Kälteanlage eingeschlossenen Kältemittels. Eine Wärmezufuhr in das System führt zu einer Erhöhung der Enthalpie und eine Wärmeabgabe aus dem System führt zu einer Erniedrigung der Enthalpie.
  • In dem Diagramm 60 sind Linien konstanter Temperatur wiedergegeben, sogenannte Isotherme 62. Zentral im Diagramm ist eine Trennlinie wiedergegeben, die ungefähr eine Hügelform beschreibt. Diese Trennlinie wird aus der Siedelinie 64 und der Taulinie 66 gebildet.
  • Links der Siedelinie 64, also in einem Bereich geringerer Enthalpie-Werte, liegt das Kältemittel in flüssiger Phase vor, beispielsweise im Bereich 68. Rechts der Taulinie 66, also In einem Bereich hoher Enthalpie-Werte, liegt das Kältemittel in gasförmiger Phase vor, beispielsweise im Bereich 70.
  • Innerhalb des Gebietes 72, das durch die Siedelinie 64 und die Taulinie 66 eingeschlossen wird, also fast im ganzen Bereich innerhalb des Hügels, liegt das Kältemittel teils in flüssiger und teils in gasförmiger Phase vor. Dieses Gebiet wird daher auch als Zweiphasengebiet 72 bezeichnet.
  • Am unteren Rand des Zweiphasengebietes 72 befindet sich das Gebiet 74, welches einen Bereich relativ geringer Drücke bis ungefähr 5 bar einschließt. In diesem Bereich wird von Kohlendioxid Trockeneis gebildet. Dieser Bereich ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung von besonderer Relevanz, da Trockeneis ungeeignet konstruierte Druckentlastungseinrichtungen versperren oder verstopfen kann.
  • In dem Diagramm sind einige typische Zustandsübergänge des Kältemittels eingetragen. Da bei einer Druckentlastung eine Druckreduzierung ohne Zufuhr oder Abfuhr von Wärmeenergie stattfindet, sind hier Isenthalpe Übergänge zu erwarten, also Übergänge entlang von senkrechten Linien.
  • Diese sind bei der Druckentlastung an verschiedenen Ventilen der in Fig. 1 beispielhaft dargestellten Anlage zu erwarten. Mit der Linie 76 wird ein erster Druckentlastungsübergang beschrieben. Bei diesem Übergang geht das Kältemittel von einem Druck von etwa 40 bar in den drucklosen Zustand über. Unter dem drucklosen Zustand ist dabei Atmosphärendruck zu verstehen, also etwa 1 bar.
  • Ein solcher Druckentlastungsübergang könnte am Druckentlastungsventil 32 des Mitteldruckbehälters stattfinden. Im Normalbetrieb läge das Kältemittel dort gasförmig oder als Nassdampf vor. Bei einer starken Druckverminderung geschähe ein Übergang hin zu einer eher flüssigen Phase. Bei der vollständigen Druckentlastung bis auf 1 bar bewegt sich die Linie In den Trockeneisbereich 74 hinein. Bei dieser Drückentlastung am Ventil 32 wäre also mit der Trockeneisbildung zu rechnen.
  • Mit der Linie 78 ist in entsprechender Weise ein zweiter Druckentlastungsübergang dargestellt. Ein solcher Druckentlastungsübergang wäre typisch für das Druckentlastungsventil 36 im Bereich der Normalkühlung. Entlang dieser Linie wären ähnliche Phasen des Kühlmittels wie entlang der Linie 76 zu erwarten und eine Trockeneisbildung wäre wiederum wahrscheinlich.
  • Mit der Linie 80 ist ein dritter Druckentlastungsübergang dargestellt. Ein solcher Druckentlastungsübergang könnte am Druckentlastungsventil 34 für die Tiefkühlung stattfinden. Bei dieser Druckentlastung würde das Kühlmittel überwiegend gasförmig vorliegen.
  • In typischen Anlagen kommt auch ein Druckentlastungsübergang ausgehend von sehr hohen Drücken vor, ein solcher ist hier beispielhaft als vierter Druckentlastungsübergang 82 dargestellt. Er beschreibt die Verhältnisse am Druckentlastungsventil 38 auf der Druckseite des Verdichters. Hier wird ein großer Druckbereich durchlaufen, die Druckentlastung findet über fast 100 bar statt. Nach der Lage der Übergangslinie 82 im Bereich 70 der gasförmigen Phase des Kühlmittels ist hier nicht mit einem Anteil von Trockeneis oder flüssigem Kühlmittel zu rechnen. Wegen der Notwendigkeit, von einem hohen Ausdruck ausgehend schnell und stark zu entlasten, muss diese Druckentlastung jedoch ungehindert von störenden flüssigen oder gar festen Phasenanteilen verlaufen können.
  • Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Einrichtungen ermöglichen bei einer Anlage mit mehreren Druckentlastungsventilen auch die Einbeziehung eines Druckentlastungsventils, welches beispielsweise einen Druckabfall von über 100 bar bewirkt.
  • Daher ist entscheidend, dass das ganze Ablasssystem, inklusive der Abblaseleitungen, aber auch inklusive der Schließeinrichtung, zuverlässig arbeitet und eine schnelle und sichere Druckentlastung auch dann erlaubt, wenn an allen oder eben nur an einigen verbundenen Druckentlastungsventilen Trockeneis gebildet wird oder eine andere Phasenmischung des Kältemittels auftritt.
  • Gerade in dieser Hinsicht erweist sich die vorliegende Erfindung als nützlich. Bezugszeichenliste
    10 Kälteanlage
    12 Gaskühler (Außengerät)
    14 Hochdruck-Ventil
    16 Mitteldruckbehälter
    18 Mitteldruckventil
    20 Einspritzventil
    22 Normalkühl-Verdampfer
    24 Einspritzventil
    26 Tiefkühl-Verdampfer, 28 Tiefkühl-Verdichter
    30 Normalkühl-Verdichter
    32 Druckentlastungsventil Mitteldruckbehälter
    34 Druckentlastungsventil Tiefkühlung
    36 Druckentlastungsventil Normalkühlung
    38 Druckentlastungsventil Normalkühl-Verdichter (Druckseite)
    40 Druckentlastungsnetz
    42 Abblaseleitung für Ventil 32, 44 Abblaseleitung für Ventil 34
    46 Abblaseleitung für Ventil 38, 48 Abblaseleitung für Ventil 38
    50 Auslassleitung
    52 Schließeinrichtung
    60 Druck-Enthalpie-Diagramm
    62 Isotherme
    64 Siedelinie
    66 Taulinie
    68 Bereich flüssiger Phase
    70 Bereich gasförmiger Phase
    72 Zweiphasengebiet
    74 Bereich der Trockeneisbildung
    78 Erster Druckentlastungsübergang,
    78 Zweiter Druckentlastungsübergang
    80 Dritter Druckentlastungsübergang
    82 Vierter Druckentlastungsübergang

Claims (15)

  1. Kälteanlage (10), die sich in einem Innenbereich und einem Außenbereich erstreckt und die ein Kältemittel führt, wobei das Kältemittel in Bereichen der Kälteanlage (10) unter Druck steht und wobei Im Innenbereich mindestens ein Druckentlastungsventil (32, 34, 36,38) vorgesehen ist, durch das zur Druckentlastung Kältemittel austreten kann, und wobei eine Abblaseleitung (42, 44, 46, 48, 50) vorgesehen ist, die vom Druckentlastungsventil (32, 34, 36,38) abgegebenes Kältemittel aufnehmen kann und vom Innenbereich zum Außenbereich führt, dadurch gekennzeichnet, dass im Außenbereich an dieser Abblaseleitung (42, 44, 46, 48, 50) ein Kältemittelauslass und eine druckgesteuerte Schließeinrichtung (52) für den Kältemittelauslass vorgesehen sind.
  2. Kälteanlage (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, die mindestens zwei Druckentlastungsventile (32, 34, 36,38) umfasst.
  3. Kälteanlage (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der eine Vielzahl von Druckentlastungsventilen (32, 34, 36,38) vorgesehen ist, bei der ferner jedes Druckentlastungsventil mit je einer Abblaseleitung verbunden ist und bei der Abblaseleitungen in einer zentralen Auslassleitung (50) zusammengeführt werden.
  4. Kälteanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest ein Abschnitt der Abblaseleitungen (42, 44, 46, 48, 50) flexibel ist.
  5. Kälteanlage (10) nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei der an einem ersten Druckentlastungsventil eine erste Temperatur und ein erster Druck herrschen und an einem zweiten Druckentlastungsventil ein zweiter Druck und eine zweite Temperatur herrschen und bei der erste Druck von dem zweiten Druck und/oder die erste Temperatur von der zweiten Temperatur verschieden sind.
  6. Kälteanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Schließeinrichtung (52) derart gestaltet ist, dass die Öffnung des gesamten Querschnitts der Abblaseleitung möglich ist.
  7. Kälteanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Schließeinrichtung (52) das Endstück einer zentralen Auslassleitung (50) bildet.
  8. Kälteanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Schwerkraft als Verstellkraft für die Schließeinrichtung genutzt wird.
  9. Kälteanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die drucklose Stellung der Schließeinrichtung die Schließstellung ist.
  10. Kälteanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Schließeinrichtung eine Schließklappe umfasst.
  11. Kälteanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der an mindestens einem Druckentlastungsventil (32, 34, 36,38) eine Druckentspannung über mehr als 10 bar stattfindet.
  12. Kälteanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Druckentlastung des Kältemittels zu einer Temperaturreduktion des Kältemittels hin zu negativen Temperaturen führt.
  13. Kälteanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der an mindestens einem Druckentlastungsventil (32, 34, 36,38) eine iso-enthalpe Entspannung des Kältemittels über mindestens einen Aggregatzustand erfolgt.
  14. Kälteanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der an zumindest einem Druckentlastungsventil (32, 34, 36,38) eine Entspannung des Kältemittels derart erfolgt, dass das Kältemittel einen festen Aggregatzustand einnimmt.
  15. Kälteanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Kältemittel Kohlendioxid ist.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007043162A1 (de) 2006-09-14 2008-03-27 Konvekta Ag Klimaanlage mit automatischer Kältemittelverlagerung
US20100199707A1 (en) * 2009-02-11 2010-08-12 Star Refrigeration Limited Refrigeration system
US20120216558A1 (en) 2011-02-28 2012-08-30 Carrier Corporation Packaged HVAC System For Indoor Installation
US20140102132A1 (en) * 2008-08-07 2014-04-17 Hill Phoenix, Inc. Modular co2 refrigeration system
US11293676B2 (en) * 2016-01-20 2022-04-05 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007043162A1 (de) 2006-09-14 2008-03-27 Konvekta Ag Klimaanlage mit automatischer Kältemittelverlagerung
US20140102132A1 (en) * 2008-08-07 2014-04-17 Hill Phoenix, Inc. Modular co2 refrigeration system
US20100199707A1 (en) * 2009-02-11 2010-08-12 Star Refrigeration Limited Refrigeration system
US20120216558A1 (en) 2011-02-28 2012-08-30 Carrier Corporation Packaged HVAC System For Indoor Installation
US11293676B2 (en) * 2016-01-20 2022-04-05 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle apparatus

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