WO2007093175A1

WO2007093175A1 - Kühlanlage

Info

Publication number: WO2007093175A1
Application number: PCT/DK2007/000067
Authority: WO
Inventors: Torben Funder-Kristensen; Holger Nicolaisen; Jørgen HOLST; Mogens H. Rasmussen; Jan Holm Nissen
Original assignee: Danfoss A/S
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2007-08-23
Also published as: EP1987301B1; US8191384B2; US20120198876A1; CN101384869B; US8656732B2; DE102006006731A1; RU2008136475A; ATE473404T1; DE502007004320D1; CN101384869A; JP4896993B2; EP1987301A1; JP2009526192A; RU2395759C2; US20090217687A1

Abstract

Es wird eine Kühlanlage angegeben mit einem Kältemittelkreislauf, der mehrere Verdampferstrecken und einen eine Verteilung von Kältemittel auf die Verdampferstrecken bewirkenden Verteiler (5) aufweist. Man möchte mit einfachen Mitteln den Betrieb der Kühlanlage verbessern können. Hierzu ist vorgesehen, daß der Verteiler (5) für jede Verdampferstrecke ein ansteuerbares Ventil (12) aufweist.

Description

Kühlanlage

Die Erfindung betrifft eine Kühlanlage mit einem Kältemittelkreislauf, der mehrere Verdampferstrecken und einen eine Verteilung von Kältemittel auf die Verdampferstrecken bewirkenden Verteiler aufweist.

Eine derartige Kühlanlage ist aus US 5 832 744 bekannt. Der Verteiler weist zwischen einem Kältemitteleinlaß und mehreren Kältemittelauslässen ein Ventil auf, dem eine rotierende Turbinenscheibe nachgeschaltet ist. Die Turbinenscheibe soll dafür sorgen, daß das Kältemittel gleichmäßig auf alle Ausgänge des Verteilers und damit auch gleichmäßig auf alle Verdampfer verteilt wird.

Ein weiterer Verteiler, der in einer derartigen Kühlanlage verwendet werden kann, ist aus US 6 898 945 B1 bekannt. Hier befindet sich zwischen einem Einlaß und mehreren Auslässen ein Ventil, mit dessen Hilfe ein Druckabfall über dem Verteiler eingestellt werden kann. Das Ventil weist einen konischen Stift auf, der das zuströmende Kältemittel verteilen soll, so daß es auf die verschiedenen Kreisläufe durch die Verdampfer verteilt werden kann.

Die bekannten Verteiler sichern zwar theoretisch eine gleichmäßige Verteilung des Kältemittels auf die einzelnen Verdampfer. Allerdings bewirken bereits kleine Unterschiede in Abmessungen, die sich beispielsweise bei der Herstellung ergeben können, daß das Kältemittel ungleichförmig auf die einzelnen Verdampfer verteilt wird. Darüber hinaus ist es bei derarti- gen Verteilern erforderlich, daß die einzelnen Verdampfer im Grunde die gleiche thermische Belastung und auch den gleichen Strömungswiderstand haben. Wenn dies nicht der Fall ist, kann der Fall auftreten, daß ein Verdampfer zu viel Kältemittel erhält, so daß das Kältemittel nicht voll- ständig verdampft wird, bevor es durch den Verdampfer hindurchgelaufen ist. Ein anderer Verdampfer, der an den gleichen Verteiler angeschlossen ist, kann zu wenig Kältemittel erhalten, so daß der Verdampfer die gewünschte Kälteleistung nicht erbringen kann. Die Überversorgung bzw. die 5 Unterversorgung der Verdampfer kann vor allem dann zu Schwierigkeiten führen, wenn Temperatursensoren, die an den Verdampfern oder anderen Stellen der Kühlanlage angeordnet sind, ein Expansionsventil steuern. Das Expansionsventil kann unter ungünstigen Umständen in Eigenschwingungen versetzt werden, was die Kapazität und die Effektivität der o Kühlanlage weiter verschlechtert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln den Betrieb der Kühlanlage zu verbessern.

5 Diese Aufgabe wird bei einer Kühlanlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Verteiler für jede Verdampferstrecke ein ansteuerbares Ventil aufweist.

Wenn im folgenden von einer "Kühlanlage" die Rede ist, dann ist dieser 0 Begriff weit zu verstehen. Er umfaßt insbesondere Kühlsysteme, Gefriersysteme, Klimaanlagen und Wärmepumpen. Der Begriff "Kühlanlage" wurde lediglich zur Vereinfachung verwendet. Die Verdampferstrecken können in unterschiedlichen Verdampfern angeordnet sein. Die Erfindung wird aus Gründen der Einfachheit im Zusammenhang mit mehreren Ver- 5 dampfern erläutert. Die Erfindung ist aber auch anwendbar, wenn ein Verdampfer mehrere einzeln oder gruppenweise ansteuerbare Verdampferstrecken aufweist.

Wenn der Verteiler für jeden Verdampfer ein ansteuerbares Ventil auf- o weist, dann kann er die Versorgung der Verdampfer individuell steuern, d.h. es ist dann möglich, jedem Verdampfer die Menge an Kältemittel zu- zuführen, die er benötigt. Man muß keine Rücksicht mehr darauf nehmen, daß die Verdampfer alle den gleichen Strömungswiderstand haben. Auch ist es von untergeordneter Bedeutung, wenn die Verdampfer unterschiedliche Kälteleistungen abgeben müssen. Ein Verdampfer, bei dem eine größere Kälteleistung erforderlich ist, bekommt entsprechend mehr Kältemittel als ein Verdampfer, der weniger Kälteleistung erbringen muß.

Vorzugsweise sind die Ventile durch eine Steuereinrichtung ansteuerbar, die einzelne Ventile unterschiedlich ansteuert. Die Steuereinrichtung sorgt also für die Verteilung des Kältemittels auf die einzelnen Verdampfer. Die Steuereinrichtung kann aber auch die Ventile so ansteuern, daß alle Ventile einen gewissen Grunddurchsatz von Kältemittel durchlassen und dann bedarfsweise ein einzelnes Ventil so ansteuern, daß es jeweils zusätzlich die benötigte Kältemittelmenge durchläßt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Steuereinrichtung die Ventile zeitlich versetzt zueinander ansteuert. Damit bekommt ein Verdampfer zwar nur von Zeit zu Zeit Kältemittel, insgesamt aber die benötigte Kältemittelmenge. Die Steuereinrichtung steuert also das Tastverhältnis des einzelnen Ventils, also das Verhältnis der Öffnungszeit des einzelnen Ventils zu einer vorgegebenen Periodenlänge. Innerhalb einer Periodenlänge können dann alle Ventile einmal aufgesteuert worden sein. Die Periodenlänge wird dabei so gewählt, daß sich die Druckschwankungen in den Verdampfern in vertretbaren Grenzen halten oder sogar praktisch nicht merkbar sind. Die Ventile können auch alle mit einer Grundöffnung eingestellt werden, so daß alle Verdampfer permanent mit Kältemittel versorgt werden. Die Steuereinrichtung taktet dann die einzelnen Ventile zusätzlich, so daß jeder Verdampfer bedarfsabhängig eine zusätzliche Kältemittelmenge erhält, um den Kältemittelbedarf zu decken.

Vorzugsweise steuert die Steuereinrichtung nur ein einziges Ventil so an, daß es eine Durchlaßöffnung aufweist, die größer ist als eine Durchlaßöff- nung der anderen Ventile. Wenn normalerweise alle Ventile geschlossen sind, dann öffnet die Steuereinrichtung immer nur ein Ventil gleichzeitig. Dies erleichtert die Steuerung und die Bemessung des Kältemittels, das einem einzelnen Verdampfer zugeführt wird. Wenn die einzelnen Ventile 5 bereits einen Grunddurchsatz von Kältemittel erlauben, dann wird jeweils immer nur ein einziges Ventil weiter geöffnet, um den mit diesem Ventil verbundenen Verdampfer individuell mit der benötigten Gesamtkältemittelmenge zu versorgen.

o Bevorzugterweise weist die Steuereinrichtung einen Rotor auf, der die

Öffnung von Ventilen bewirkt. Durch die Drehung des Rotors werden also die einzelnen Ventile geöffnet. Dies ist eine sehr einfache Möglichkeit, um die einzelnen Ventile einzeln nacheinander anzusteuern.

5 Vorzugsweise ist der Rotor durch einen Motor mit veränderbarer Geschwindigkeit angetrieben. Durch eine Änderung der Geschwindigkeit läßt sich dann einstellen, wie lange die einzelnen Ventile geöffnet sind. Dadurch, daß die Geschwindigkeit veränderbar ist, kann man ein Ventil länger geöffnet halten als ein anderes Ventil. Dies erlaubt eine individuelle 0 Steuerung.

Vorzugsweise ist der Motor reversierbar. Durch die Reversierbarkeit des Motors ist es möglich, ein einzelnes Ventil auch für einen längeren Zeitraum vollständig geschlossen zu halten. Bevor der Rotor dieses Ventil in 5 Öffnungsstellung bringt, wird der Motor in seine Drehrichtung umgedreht, so daß dieses Ventil geschlossen bleibt. Es ist auch möglich, mehrere Ventile geschlossen zu lassen, wenn diese Ventile in Drehrichtung des Rotors nebeneinander angeordnet sind.

o Vorzugsweise ist der Rotor mit einer Nockenscheibe verbunden und die

Ventile weisen Ventilstößel auf, die durch die Nockenscheibe betätigbar sind. Dies ist eine mechanisch besonders einfache Lösung, um die Ventile zu öffnen oder zu schließen. Die Stößel werden zweckmäßigerweise in Schließrichtung der Ventile durch eine Schließfeder beaufschlagt. Wenn dann der Nocken in Kontakt mit dem Stößel kommt, dann wird das Ventil gegen die Kraft der Schließfeder geöffnet. Das Ventil schließt sich wieder, sobald der Nocken weit genug weitergedreht worden ist.

Vorzugsweise weist die Nockenscheibe einen einzelnen Nocken auf. Damit wird sichergestellt, daß immer nur ein Ventil gleichzeitig geöffnet oder stärker geöffnet werden kann als die anderen Ventile. Dementsprechend ist es auch möglich, die Öffnungszeit jedes Ventils (bzw. die Zeit der verstärkten Öffnung) einzeln einzustellen, so daß diese Öffnungszeit weitgehend unbeeinflußt von den Öffnungszeiten der anderen Ventile sein kann.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Ventilstößel in Rotationsrichtung einen Abstand zueinander aufweisen, der mindestens so groß wie die Erstreckung des Nockens in Rotationsrichtung ist. Damit ist es möglich, den Nocken in einer Position zur Ruhe kommen zu lassen, in der kein Ventilstößel beaufschlagt ist. In diesem Fall können alle Ventile geschlossen bleiben.

Vorzugsweise sind die Ventilstößel parallel zur Rotorachse angeordnet. Der Begriff "parallel" ist hier nicht als mathematisch exakt zu verstehen. Es kommt lediglich darauf an, daß die Ventilstößel eine Komponente aufweisen, die parallel zur Rotorachse gerichtet ist. In diesem Fall wirkt der Nocken, der an der Nockenscheibe angeordnet ist, parallel zur Rotorachse.

Vorzugsweise weist die Nockenscheibe einen Verlagerungsantrieb auf, der in eine Richtung parallel zur Rotorachse wirkt. Wenn die Ventilstößel parallel zur Rotorachse angeordnet sind, ist es durch die Verlagerung der Nockenscheibe auf einfache Weise möglich, alle Ventile gleichzeitig zu öffnen, um einen gewissen Grunddurchsatz von Kältemittel zu ermöglichen. Der Nocken öffnet dann jeweils ein einzelnes Ventil stärker als die anderen Ventile, um eine individuelle Versorgung eines einzelnen Verdampfers mit Kältemittel sicherzustellen.

5

In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß der Rotor einen axial verlaufenden Eingangskanal, der mit einem Eingang des Verteilers in Verbindung steht, und einen radial verlaufenden Ausgangskanal aufweist, dessen Mündung bei einer Rotation mit Ausgangsöffnungen, die 0 mit den Verdampfern in Verbindung stehen, in Überdeckung bringbar ist. Man verwendet also den Rotor gleichzeitig als Element des Ventils. Wenn die Mündung des Ausgangskanals mit einer Ausgangsöffnung in Überdeckung steht, dann ist ein Strömungsweg vom Eingang des Verteilers zu einem einem bestimmten Verdampfer zugeordneten Ausgang freigege- 5 ben. Solange die Überdeckung besteht, kann Kältemittel vom Eingang des Verteilers zu dem betreffenden Verdampfer strömen. Wenn der Rotor weitergedreht wird, dann wird die Kältemittelzufuhr zu dem soeben beschriebenen Verdampfer unterbrochen und der in Rotationsrichtung nächste Ausgang mit Kältemittel versorgt. Je nachdem, wie lange die Überdeckung o zwischen der Mündung des Ausgangskanals und der Ausgangsöffnung anhält, kann eine größere oder kleinere Menge an Kältemittel in den Verdampfer strömen. Diese Überdeckungszeit kann durch die Einstellung der Geschwindigkeit, mit der sich der Rotor dreht, verändert werden.

5 Bevorzugterweise weisen die Ausgangsöffnungen in Rotationsrichtung einen Abstand zueinander auf, der mindestens so groß ist wie die Erstreckung der Mündung des Ausgangskanals in Rotationsrichtung. In diesem Fall ist es möglich, den Rotor in einer Position anzuhalten, in der die Mündung des Ausgangskanals nicht in Überdeckung mit einer Ausgangs- o Öffnung steht, so daß die Kältemittelversorgung zu allen Verdampfern un- terbrochen ist. Man kann eine derartige Stellung dann verwenden, um die Verdampfer beispielsweise abzutauen.

Auch ist von Vorteil, wenn am Ausgang einer jeden Verdampferstrecke ein Sensor angeordnet ist, der mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Bei diesem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Temperatursensor handeln. Jeder Verdampfer kann dann in Abhängigkeit von der Temperatur an seinem Ausgang mit Kältemittel versorgt werden.

In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Verdampferstrecken mit einem Kondensator in Reihe angeordnet sind und ein Sensor vor dem Kondensator oder dem Verdichter angeordnet ist. In diesem Fall benötigt man nicht mehrere Sensoren, die beispielsweise die Temperatur ermitteln, sondern nur einen einzigen Sensor. Ein einziger Sensor reicht dann aus, wenn man im übrigen das Betriebsverhalten der Kühlanlage kennt. Mit der Kenntnis des Betriebsverhaltens kann man dann entscheiden, welchem Verdampfer oder welcher Verdampferstrecke wie viel Kühlmittel zugeführt werden soll.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kühlanlage mit mehreren Verdampfern,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verteilers,

Fig. 3 einen Schnitt Ill-Ill nach Fig. 2, Fig. 4 eine Schnittansicht IV-IV nach Fig. 5 durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verteilers und

Fig. 5 eine Schnittansicht V-V nach Fig. 4.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Kühlanlage 1 , bei der ein Verdichter 2, ein Kondensator 3, ein Sammler 4, ein Verteiler 5 und eine Verdampferanordnung 6 mit mehreren parallel angeordneten Verdampfern 7a-7d in einen Kreislauf zusammengeschaltet sind. Die Verdampferanord- nung 6 kann auch einen einzelnen Verdampfer aufweisen, der mehrere Verdampferstrecken aufweist, die einzeln oder gruppenweise angesteuert werden sollen.

In an sich bekannter Weise verdampft flüssiges Kältemittel in den Ver- dampfern 7a-7d, wird durch den Verdichter 2 komprimiert, im Kondensator 3 verflüssigt und im Sammler 4 gesammelt. Der Verteiler 5 ist dafür vorgesehen, das flüssige Kältemittel auf die einzelnen Verdampfer 7a-7d zu verteilen.

Am Ausgang eines jeden Verdampfers 7a-7d ist ein Temperatursensor 8a-

8d angeordnet. Der Temperatursensor 8a-8d ermittelt die Temperatur des den Verdampfer 7a-7d verlassenden Kältemittels. Diese Temperatur- Information wird an eine Steuereinheit 9 weitergeleitet, die in Abhängigkeit von den Temperatursignalen der Temperatursensoren 8a-8d den Verteiler 5 steuert.

Die Fig. 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verteilers 5. Der Verteiler 5 nach Fig. 2 weist hier sechs Ausgänge 10a-IOf (für sechs Verdampfer) und einen Eingang 11 auf. Jeder Ausgang 10a-1 Of ist vom Eingang 11 durch ein Ventil 12 getrennt. Da die Ventile alle gleich aufge- baut sind, erfolgt die nachfolgende Beschreibung anhand von Ventilen 12, die den Ausgängen 10b, 10e zugeordnet sind.

Jedes Ventil 12 weist einen Ventilsitz 13 auf, der in einem Gehäuseblock 14 angeordnet ist. Ferner weist jedes Ventil 12 ein Ventilelement 15 auf, das mit einem Ventilstößel 16 verbunden ist, der auf der dem Ventilsitz 13 gegenüberliegenden Seite aus dem Gehäuseblock 14 herausragt. Sowohl der Gehäuseblock 14 als auch das Ventilelement 15 stützen sich über Federn 17, 18 an einem Deckel 19 ab, durch den der Eingang 11 geführt ist und der ein Ventilgehäuse 20 verschließt. Die Feder 18 ist als Schließfeder ausgebildet, die das Ventilelement 15 gegen den Ventilsitz 13 beaufschlagt.

Im Ventilgehäuse 20 ist eine Nockenscheibe 21 drehbar gelagert. Die Nockenscheibe 21 weist einen einzelnen Nocken 22 auf, der bei einer Rotation der Nockenscheibe 21 um eine Rotationsachse 23 jeweils einen Ventilstößel 16 beaufschlagt, wie durch das linke Ventil (in Fig. 3) zu erkennen ist. Wenn der Nocken 22 auf den Ventilstößel 16 wirkt, dann hebt das Ventilelement 15 vom Ventilsitz 13 ab und es wird ein Durchlaß vom Eingang 11 zum Ausgang 10e freigegeben. Sobald der Nocken 22 den

Ventilstößel 16 verläßt, wird das Ventilelement 15 unter der Wirkung der Feder 18 wieder zur Anlage an den Ventilsitz 13 gebracht und das entsprechende Ventil 12 schließt, wie dies anhand des dem Ausgang 10b zugeordneten Ventils 12 zu erkennen ist.

Die Nockenscheibe 21 wird gedreht durch einen Motor 24, der hier nur schematisch dargestellt ist. Der Motor 24 wird durch die Steuereinheit 9 angesteuert. Der Motor 24 ist dabei mit einer gesteuerten Drehzahl betreibbar. Die maximale Drehzahl liegt beispielsweise in einer Größen- Ordnung von 100 U/min. Während einer Umdrehung kann, wie erwähnt, die Drehzahl des Motors 24 verändert werden. Der Motor 24 kann auch kurzzeitig angehalten werden. Auch ist die Drehrichtung des Motors veränderbar.

Damit läßt sich folgender Betrieb realisieren:

In Abhängigkeit von den Signalen der Temperatursensoren 8a-8d werden die einzelnen Ventile 12 bei einem Umlauf der Nockenscheibe 21 nun jeweils so lange geöffnet, daß eine ausreichende Menge an Kältemittel durch die jeweiligen Ausgänge 10a-IOf strömen kann, so daß die Ver- dampfer 7a-7d genügend Kältemittel erhalten, nicht jedoch zu viel Kältemittel. Wenn ein Verdampfer weniger Kältemittel benötigt, dann wird die Nockenscheibe 21 dann, wenn der Nocken 22 den entsprechenden Stößel 16 des Ventils 12 beaufschlagt, schneller gedreht, so daß das Ventil 12 nur für eine kürzere Zeit geöffnet bleibt. Würde ein Verdampfer hingegen eine größere Kältemittelmenge benötigen, würde sich die Nockenscheibe 21 dann, wenn sich der Nocken 22 in dem Bereich des dem entsprechenden Ausgang zugeordneten Ventils befindet, langsamer drehen.

Da jedem Verdampfer in einer Periode von etwa einer Sekunde minde- stens einmal Kältemittel zugeführt wird, läßt sich erreichen, daß der Druck in dem entsprechenden Verdampfer nur unwesentlich schwankt, so daß eine negative Auswirkung auf die Kühlanlage 1 nicht zu befürchten ist.

Die Nockenscheibe 21 ist an einem Rotor 25 des Motors 24 gelagert. Der Rotor 25 kann nun durch einen Axialantrieb 26 noch in eine Richtung parallel zur Rotationsachse 23 verlagert werden. Wenn er beispielsweise nach unten verlagert wird (bezogen auf die Darstellung der Fig. 3), dann werden alle Ventile 12 etwas geöffnet, so daß permanent Kältemittel durch alle Ausgänge 10a-1 Of strömen kann. Damit läßt sich eine gewisse Grundversorgung aller Verdampfer sicherstellen. Die genaue Einstellung der Kältemittelmenge, die dann dem einzelnen Verdampfer zugeführt wird, erfolgt nach wie vor durch den Nocken 22 der Nockenscheibe 21.

Die einzelnen Ventile 12 haben in Umfangs- oder Rotationsrichtung der Nockenscheibe 21 einen Abstand, der mindestens genauso groß ist, wie die Erstreckung des Nockens 22 in Umfangsrichtung. Dementsprechend ist es möglich, die Nockenscheibe 21 in einer Position anzuhalten, in der kein Ventil geöffnet worden ist. Eine derartige Position wird beispielsweise dann eingenommen, wenn die Kältemittelzufuhr zu keinem Verdampfer erforderlich ist.

Mit dem Verteiler 5 ist es auch möglich, einzelne Verdampfer abzutauen. In diesem Fall würde man die Drehrichtung der Nockenscheibe 21 umdrehen, bevor der Nocken 22 das diesem Verdampfer zugeordnete Ventil 12 erreicht. Dieses Ventil 12 wird also nicht geöffnet. Man kann dieses Ventil 12 solange geschlossen halten, bis der Verdampfer abgetaut ist. Die übrigen Ventile 12 werden durch den Nocken 22 in der oben beschriebenen Weise jeweils einzeln aufgesteuert.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine abgewandelte Ausgestaltung eines Verteilers

5, bei der gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Der Verteiler 5 der Fig. 4 und 5 weist ebenfalls einen Rotor 25 auf. Der Rotor 25 weist einen Eingangskanal 27 auf, der ständig mit dem Eingang 11 im Ventilgehäuse 20 in Überdeckung steht, d.h. unabhängig von der Drehstellung des Rotors 25.

Der Rotor 25 weist auch einen Ausgangskanal 28 auf, der im wesentlichen radial gerichtet ist. Der Ausgangskanal 28 weist eine Mündung 29 auf, die bei einer Drehung des Rotors 25 mit Ausgangsöffnungen 30a-30f in Über- deckung kommen. Die Ausgangsöffnungen 30a-30f wiederum sind mit den Ausgängen 10a-IOf verbunden, über die eine Verbindung mit Verdampfern der Verdampferanordnung 6 hergestellt werden kann.

Auch hier ist der Abstand zwischen den Ausgangsöffnungen 30a-30f mindestens genauso groß, wie die Erstreckung der Mündung 29 des Ausgangskanals 28 in Umfangsrichtung. In der in Fig. 4 dargestellten Position des Rotors 25 ist daher der Ausgangskanal 28 geschlossen, so daß kein Kältemittel verteilt werden kann.

Im übrigen ist die Arbeitsweise des Verteilers 5 ähnlich wie bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform des Verteilers 5.

Der Rotor 25 wird, gesteuert durch die Steuereinheit 9, mit unter Umstän- den wechselnden Rotationsgeschwindigkeiten gesteuert, so daß immer für eine gewisse Zeit eine Verbindung zwischen dem Eingang 11 und jeweils einer der Ausgangsöffnungen 30 vorhanden ist. In dieser Zeit kann Kältemittel vom Eingang 11 in die entsprechende Ausgangsöffnung 30a-30f strömen und von dort zum angeschlossenen Verdampfer, der dement- sprechend mit einer vorbestimmten Menge an Kältemittel beaufschlagt wird. Wenn sich der Rotor 25 langsam dreht, während die Mündung 29 die entsprechende Ausgangsöffnung 30a-30f überstreicht, dann ist die Verbindung für eine relativ lange Zeit geöffnet. Wenn sich der Rotor 25 hingegen in dieser Situation schneller dreht, dann steht eine entsprechend kür- zere Öffnungszeit zur Verfügung. Bei einer längeren Öffnungszeit kann mehr Kältemittel in den entsprechenden Verdampfer strömen als bei einer kürzeren Öffnungszeit.

Auch hier kann man durch eine Drehrichtungsumkehr des Rotors 25 je- weils eine vorbestimmte Ausgangsöffnung 30a-30f von der Verbindung mit dem Eingang 11 ausnehmen, so daß ein an diese Ausgangsöffnung 30a- 3Of angeschlossener Verdampfer für eine gewisse Zeit überhaupt kein Kältemittel erhält. In dieser Zeit kann dieser Verdampfer dann abtauen.

Dadurch, daß nun der Verteiler 5 nicht mehr nur die Funktion einer Vertei- lung übernimmt, sondern für jeden Verdampfer ein eigenes Ventil 12 beinhaltet, kann man auf ein Expansionsventii verzichten.

Die Leitungen, die zu den einzelnen Verdampfern führen, müssen nicht mehr die gleiche Länge haben, weil die Beaufschlagung der einzelnen Verdampfer mit Kältemittel durch die Ventile 12 gesteuert wird.

In nicht näher dargestellter Weise kann man zusätzlich oder anstelle der Sensoren 8a-8d einen einzelnen Sensor vor dem Kondensator 3 oder auch vor dem Verdichter 2 anordnen. Dieser Sensor ist dann zwar nicht mehr in der Lage, die gewünschte Information für jeden Verdampfer oder jede Verdampferstrecke einzeln auszuwerten. Wenn man aber im übrigen das Betriebsverhalten der Kühlanlage kennt, beispielsweise die unterschiedlichen Strömungswiderstände, dann kann man auch bei der Verwendung nur eines einzelnen Sensors die notwendigen Informationen ge- winnen, um entscheiden zu können, welche Verdampferstrecke 7a-7d wie viel Kältemittel erhalten soll.

Claims

Patentansprüche

5 1. Kühlanlage (1) mit einem Kältemittelkreislauf, der mehrere Verdampferstrecken (7a-7d) und einen eine Verteilung von Kältemittel auf die Verdampferstrecken (7a-7d) bewirkenden Verteiler (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (5) für jede Verdampferstrecke (7a-7d) ein ansteuerbares Ventil (12; 28, 30a-30f) 0 aufweist.

2. Kühlanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (12; 28, 30a-30f) durch eine Steuereinrichtung (9, 24) ansteuerbar sind, die einzelne Ventile (12; 28, 30a-30f) unterschied- 5 lieh ansteuert.

3. Kühlanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9, 24) nur ein einziges Ventil (12; 28, 30a-30f) so ansteuert, daß es eine Durchlaßöffnung aufweist, die größer ist als o eine Durchlaßöffnung der anderen Ventile.

4. Kühlanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9, 24) einen Rotor (25) aufweist, der die Öffnung von Ventilen (12; 28, 30a-30f) bewirkt. 5

5. Kühlanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (25) durch einen Motor (24) mit veränderbarer Geschwindigkeit angetrieben ist.

0 6. Kühlanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der

Motor (24) reversierbar ist.

7. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (25) mit einer Nockenscheibe (21 ) verbunden ist und die Ventile (12) Ventilstößel (16) aufweisen, die durch

5 die Nockenscheibe (21 ) betätigbar sind.

8. Kühlanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (21 ) einen einzelnen Nocken (22) aufweist.

0 9. Kühlanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstößel (16) in Rotationsrichtung einen Abstand zueinander aufweisen, der mindestens so groß ist wie die Erstreckung des Nockens (22) in Rotationsrichtung.

5 10. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstößel (16) parallel zur Rotorachse (23) angeordnet sind.

11. Kühlanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die o Nockenscheibe (21 ) einen Verlagerungsantrieb (26) aufweist, der in eine Richtung parallel zur Rotorachse (23) wirkt.

12. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (25) einen axial verlaufenden Eingangska- 5 nal (27), der mit einem Eingang (1 1 ) des Verteilers (5) in Verbindung steht, und einen radial verlaufenden Ausgangskanal (28) aufweist, dessen Mündung (29) bei einer Rotation mit Ausgangsöffnungen (30a-30f), die mit den Verdampfern in Verbindung stehen, in Überdeckung bringbar ist. 0

13. Kühlanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsöffnungen (30a-30f) in Rotationsrichtung einen Abstand zueinander aufweisen, der mindestens so groß ist wie die Erstreckung der Mündung (29) des Ausgangskanals (28) in Rotations- richtung.

14. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang einer jeden Verdampferstrecke (7a-7d) ein Sensor (8a-8d) angeordnet ist, der mit der Steuereinrichtung (9, 24) verbunden ist.

15. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferstrecken (7a-7d) mit einem Kondensator (3) in Reihe angeordnet sind und ein Sensor vor dem Kon- densator (3) oder dem Verdichter (2) angeordnet ist.