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Patent Searching and Data


Title:
HEAT PUMP APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/117187
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a heat pump apparatus, comprising a compressor (1), downstream of which a liquefier (2) is connected, downstream of which a refrigerant collector (3) is connected that, for the intermediate injection of refrigerant into the compressor (1), is connected to the compressor via a refrigerant line (4). According to the invention, in order to set the refrigerant level in the refrigerant collector (3), a controllable expansion valve (5) is arranged between the liquefier (2) and the refrigerant collector (3) and, depending on the setting of the expansion valve (5), the refrigerant line (4) has a refrigerant feed opening (6) opening above and/or below the refrigerant level during the operation of the heat pump apparatus.

Inventors:
HAFNER ULRICH (DE)
IMMEL MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/DE2013/100033
Publication Date:
August 15, 2013
Filing Date:
January 30, 2013
Export Citation:
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Assignee:
VIESSMANN WERKE KG (DE)
International Classes:
G01G21/28
Foreign References:
JP2001153482A2001-06-08
EP1965154B12011-10-26
DE3329661A11984-06-14
US20110174014A12011-07-21
DE102010024986A12011-12-29
Attorney, Agent or Firm:
WOLF & WOLF (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Wärmepumpenvorrichtung, umfassend einen Verdichter (1), dem ein Verflüssiger (2) nachgeschaltet ist, dem ein Kältemit¬ telsammler (3) nachgeschaltet ist, der zur Zwischeneinspritzung von Kältemittel in den Verdichter (1) mit diesem über eine Kältemittelleitung (4) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass zur Einstellung des Kältemittelspiegels im Kältemit¬ telsammler (3) zwischen dem Verflüssiger (2) und dem Kältemittelsammler (3) ein regelbares Expansionsventil (5) ange¬ ordnet ist, und

dass die Kältemittelleitung (4) je nach Einstellung des Expansionsventils (5) eine während des Betriebs der Wärmepum¬ penvorrichtung oberhalb und/oder unterhalb des Kältemittel¬ spiegels ausmündende Kältemittelzuflussöffnung (6) auf¬ weist.

2. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Abschnitt (7) der Kältemittelleitung (4) im Kältemittelsammler (3) angeordnet ist.

3. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Abschnitt (7) eine vertikale Erstreckungsrichtung aufweist .

4. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Abschnitt (7) ein offenes Leitungsende (8) auf¬ weist.

5. Wärmepumpenvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

dass am Abschnitt (7) mehrere, übereinander angeordnete Kältemittelzuflussöffnungen (6) vorgesehen sind.

6. Wärmepumpenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

dass der Kältemittelsammler (3) einen mit dem Expansionsventil (5) verbundenen, während des Betriebs der Wärmepum¬ penvorrichtung unterhalb des Kältemittelspiegels ausmünden¬ den Kältemittelzufuhranschluss (9) aufweist.

7. Wärmepumpenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

dass der Kältemittelsammler (3) einen mit einem zweiten regelbaren Expansionsventil (10) verbundenen, während des Be¬ triebs der Wärmepumpenvorrichtung unterhalb des Kältemit¬ telspiegels ausmündend Kältemittelabfuhranschluss (11) auf¬ weist.

8. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 6 und 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Kältemittelsammler (3) durch ein mindestens eine Durchgangsöffnung (12) aufweisendes Trennelement (13) in eine erste und eine zweite Kammer (14, 15) aufgeteilt aus¬ gebildet ist, wobei in die erste Kammer (14) der Kältemit- telzufuhranschluss (9) ausmündet und wobei von der ersten Kammer (14) der Kältemittelabfuhranschluss (11) abgeht.

9. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 8, wobei dem Kältemittelsammler (3) ein zweites regelbares Expansionsventil (10) nachgeschaltet ist, dem ein mit dem Verdichter (1) verbundener Verdampfer (16) nachgeschaltet ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass in der ersten Kammer (14) eine kältemittelführende und mit dem Kältemittel im Kältemittelsammler (3) wärmetau¬ schende Leitung (17) angeordnet ist, die einerseits mit dem Verdampfer (16) und andererseits mit dem Verdichter (1) verbunden ist.

10. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Abschnitt (7) der Kältemittelleitung (4) in der zweiten Kammer (15) angeordnet ist.

Description:
Wärmepumpenvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpenvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Wärmepumpenvorrichtung der eingangs genannten Art ist nach der JP 2001 153482 A bekannt. Diese besteht unter anderem aus einem Verdichter (insbesondere Schraubenverdichter) , dem ein Verflüssiger (auch Kondensator genannt) nachgeschaltet ist, dem wiederum ein Kältemittelsammler (auch Kältemitteltank genannt) nachgeschaltet ist. Der Kältemittelsammler ist dabei zur Zwischeneinspritzung von Kältemittel in den Verdichter mit diesem über eine Kältemittelleitung verbunden.

Weiterhin ist bei dieser Wärmepumpenvorrichtung genau wie bei der noch zu erläuternden erfindungsgemäßen Vorrichtung dem Kältemittelsammler ein regelbares Expansionsventil nachge ¬ schaltet, dem wiederum ein Verdampfer nachgeschaltet ist, dem wiederum der bereits genannte Verdichter nachgeschaltet ist. Der Kältemittelkreis der JP 2001 153482 A entspricht also ei ¬ nem ganz klassischen Kältemittelkreis, allerdings ergänzt um den Kältemittelsammler für die Zwischeneinspritzung von Kältemittel in den Verdichter.

Bei der Lösung nach der JP 2001 153482 A mündet eine Kältemit ¬ telzuflussöffnung der zum Verdichter führenden Kältemittelleitung während des ordnungsgemäßen Betriebs der Wärmepumpenvorrichtung stets unterhalb des Kältemittelspiegels im Kältemit ¬ telsammler aus, d. h. bei dieser Lösung wird stets flüssiges Kältemittel aus dem Kältemittelsammler abgeführt, was die Mög ¬ lichkeit eröffnet, den Verdichter zu kühlen, die Heißgastempe- ratur zu senken und somit die Einsatzgrenzen der Wärmepumpenvorrichtung im Vergleich zu einem klassischen Kältemittelkreis ohne Kältemittelsammler zu erweitern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmepumpenvor ¬ richtung der eingangs genannten Art weiter zu verbessern. Insbesondere sollen die Einsatzgrenzen bzw. die Effizienz einer solchen Wärmepumpenvorrichtung noch mehr erweitert bzw. ver- grössert werden.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass zur Einstellung des Kältemittelspiegels im Kältemittelsammler zwischen dem Verflüssiger und dem Kältemittelsammler ein regelbares Expansionsventil angeordnet ist und dass die Kältemittelleitung je nach Einstellung des Expansionsventils eine während des Be ¬ triebs der Wärmepumpenvorrichtung oberhalb und/oder unterhalb des Kältemittelspiegels ausmündende Kältemittelzuflussöffnung aufweist .

Mit anderen Worten zeichnet sich die erfindungsgemäße Wärme ¬ pumpenvorrichtung insbesondere dadurch aus, dass über das Expansionsventil der Kältemittelspiegel im Kältemittelsammler eingestellt werden kann, wobei die Kältemittelzuflussöffnung so ausgebildet ist, dass sie je nach Einstellung des Expansi ¬ onsventils wahlweise oberhalb und/oder unterhalb des Kältemit ¬ telspiegels ausmündend ausgebildet ist. Die Maßgabe "und/oder" bedeutet dabei, dass die Kältemittelleitung mit ihrer Kälte ¬ mittelzuflussöffnung entweder so ausgebildet ist, dass die Kältemittelzuflussöffnung entweder oberhalb oder unterhalb des Kältemittelspiegels ausmündet, oder dass die Kältemittelzu- flussöffnung so ausgebildet ist, dass sie sowohl oberhalb als auch unterhalb des Kältemittelspiegels ausmündet, was wahlwei ¬ se durch eine entsprechend große Kältemittelzuflussöffnung oder auch durch mehrere Kältemittelzuflussöffnungen an der in den Kältemittelsammler geführten Kältemittelleitung realisiert sein kann.

Im Unterschied zur eingangs genannten Wärmepumpenvorrichtung ist es somit bei der erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung möglich, wahlweise reinen Kältemitteldampf, flüssiges Kältemittel oder aber auch Kältemittelnassdampf dem Verdichter zuzuführen. In welchem Aggregatzustand das Kältemittel dabei in den Verdichter eingespritzt wird, kann über das regelbare Ex ¬ pansionsventil und damit über den Kältemittelspiegel im Kälte ¬ mittelsammler festgelegt werden.

Die Einspritzung von dampfförmigen Kältemittel verbessert die Effizienz und Leistung der Wärmepumpenvorrichtung.

Die Einspritzung von flüssigem Kältemittel bietet, wie vorerwähnt, die Möglichkeit, den Verdichter zu kühlen, die Heißgas ¬ temperatur zu senken und somit die Einsatzgrenzen zu erweitern .

Durch die Einspritzung von Kältemittelnassdampf, also die Kombination der beiden oben genannten Möglichkeiten, können über die Festlegung des Dampfflüssigkeitsverhältnisses die Vorteile beider Einspritzmethoden orientiert an der aktuellen Einsatzsituation gezielt genutzt werden.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen . Der Vollständigkeit halber wird noch auf folgende Dokumente hingewiesen :

Aus der EP 1 965 154 Bl ist eine Wärmepumpenvorrichtung bekannt, bei der ein vergleichsweise kleiner Teil des aus dem Verflüssiger kommenden Kältemittels abgezweigt und zur Ent ¬ spannung über ein regelbares Expansionsventil geführt wird, dem ein Wärmetauscher (so genannter Economiser) nach geschaltet ist, um Wärme zwischen dem kleinen, bereits entspannten Teil des Kältemittels und dem Rest des vom Verflüssiger kom ¬ menden Kältemittels zu übertragen. Nach dem Economiser kann das entspannte Kältemittel dem Verdichter eingespritzt werden, wobei sich über die Einstellung des Expansionsventils festle ¬ gen lässt, welchen Aggregatzustand (flüssig, nassdampfförmig oder dampfförmig) das eingespritzte Kältemittel hat. Im Ver ¬ gleich zur erläuterten erfindungsgemäßen Lösung ist bei der Lösung nach der EP 1 965 154 Bl ein im Vergleich zum Kältemittelsammler hochpreisigerer Wärmetauscher (der Economiser) erforderlich .

Weiterhin wird auf die DE 33 29 661 AI hingewiesen, aus der eine der EP 1 965 154 Bl entsprechende Lösung bekannt ist, wo ¬ bei dort der Economiser bzw. der Wärmetauscher als Kältemittelsammler ausgebildet ist. In beiden Fällen wird aber das vom Verflüssiger kommende Kältemittel vor dem Wärmetauscher bzw. vor dem Kältemittelsammler in zwei Teilströme aufgeteilt, die erst am Verdichter wieder zusammengeführt werden.

Außerdem wird noch auf die US 2011/174014 AI und die DE 102010 024986 AI hingewiesen. Die erfindungsgemäße Wärmepumpenvorrichtung einschließlich ihrer vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstel ¬ lung verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Figur 1 eine Grundausführungsform der erfindungsgemäßen

Wärmepumpenvorrichtung mit einem Kältemittelsammler;

Figur 2 eine vergrößerte Darstellung des Kältemittelsammlers gemäß Figur 1 ;

Figur 3 das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 mit einem

4 /2-Wegeumschaltventil ;

Figur 4 ein Ausführungsbeispiel mit einem Sauggaswärmetau ¬ scher im Kältemittelsammler sowie einem 4/2-Wegeum- schaltventil ;

Figur 5 eine vergrößerte Darstellung des Kältemittelsammlers gemäß Figur 4; und

Figur 6 eine Wärmepumpenvorrichtung gemäß dem Stand der

Technik (JP 2001 153482 A) .

Die in den Figuren 1, 3, 4 und 6 dargestellten Wärmepumpenvorrichtungen bestehen in bekannter Weise aus einem Verdichter 1, insbesondere einem so genannten Schrauben- bzw. Scrollverdich- ter, dem ein Verflüssiger 2 nachgeschaltet ist, der besonders bevorzugt als Plattenkondensator ausgebildet ist. Diesem Kondensator ist ein Kältemittelsammler 3 (auch Hochdrucksammler genannt) nachgeschaltet, der zur Zwischeneinspritzung von Kältemittel in den Verdichter 1 mit diesem über eine Kältemittel ¬ leitung 4 verbunden ist. Diese Zwischeneinspritzung dient, wie bereits erläutert, dazu die Effizienz der Wärmepumpenvorrich- tung zu erhöhen bzw. die Einsatzgrenzen der Wärmepumpenvorrichtung zu erweitern.

Wesentlich für die in den Figuren 1, 3 und 4 dargestellte, erfindungsgemäße Wärmepumpenvorrichtung ist nun, dass zur Einstellung des Kältemittelspiegels im Kältemittelsammler 3 zwischen dem Verflüssiger 2 und dem Kältemittelsammler 3 ein elektronisch regelbares (und reversibel arbeitendes) Expansi ¬ onsventil 5 angeordnet ist und dass die Kältemittelleitung 4 je nach Einstellung des Expansionsventils 5 eine während des Betriebs der Wärmepumpenvorrichtung oberhalb und/oder unterhalb des Kältemittelspiegels ausmündende Kältemittelzufluss ¬ öffnung 6 aufweist.

In Figur 2 ist der Kältemittelsammler 3 zum besseren Verständnis vergrößert dargestellt. Wie ersichtlich, ist dabei ein Ab ¬ schnitt 7 der Kältemittelleitung 4 im Kältemittelsammler 3 angeordnet. Die Kältemittelzuflussöffnung (en) 6 ist (sind) am Abschnitt 7 der Kältemittelleitung 4 angeordnet. Der Abschnitt 7 ist rohrförmig und insbesondere als u-förmiges Rohrstück ausgebildet. Der Abschnitt 7 weist ferner eine vertikale Er- streckungsrichtung und ein offenes Leitungsende 8 auf. Das of ¬ fene Leitungsende 8 bildet mindestens eine der Kältemittelzu ¬ flussöffnungen 6 und ist während des Betriebs der Wärmepumpenvorrichtung vorzugsweise stets oberhalb des Kältemittelspie ¬ gels angeordnet. Wie weiterhin aus Figur 2 ersichtlich, sind am Abschnitt 7 mehrere, übereinander angeordnete Kältemittel ¬ zuflussöffnungen 6 vorgesehen.

Wie aus den Figuren 1, 3 und 4 ersichtlich, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Kältemittelsammler 3 einen mit dem Expansionsventil 5 verbundenen, während des Betriebs der Wärmepumpen ¬ vorrichtung unterhalb des Kältemittelspiegels ausmündenden Kältemittelzufuhranschluss 9 aufweist. Über diesen Kältemit- telzufuhranschluss 9 gelangt das Kältemittel in den Kältemit ¬ telsammler 3. Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Kältemittelsammler 3 einen mit einem zweiten elektronisch regelbaren (und reversibel arbeitenden) Expansionsventil 10 ver ¬ bundenen, während des Betriebs der Wärmepumpenvorrichtung unterhalb des Kältemittelspiegels ausmündend Kältemittelabfuhr ¬ anschluss 11 aufweist. Über diesen Kältemittelabfuhranschluss 11 wird das Kältemittel zum zweiten Expansionsventil 10 abge ¬ führt .

Insbesondere aus Figur 2 wird verständlich, wie der erfindungsgemäße Kältemittelsammler funktioniert: Über den Kälte- mittelzufuhranschluss 9 gelangt Kältemittel in den Kältemit ¬ telsammler 3. Über die elektronisch regelbaren Expansionsventile 5 und 10, die natürlich mit einer entsprechenden, nicht extra dargestellten Wärmepumpen-Regelungseinrichtung (auch Kältekreisregeler genannt) verbunden sind, wird die Höhe des Kältemittelspiegels eingestellt. Beim Füllstand gemäß Figur 2 kann nur dampfförmiges Kältemittel über die Kältemittelzu ¬ flussöffnungen 6 in den Abschnitt 7, damit in die Kältemittel ¬ leitung 4 und von dort zum Verdichter 1 gelangen. Wird der Kältemittelspiegel erhöht, kann auch flüssiges Kältemittel über eine oder auch mehrere Kältemittelzuflussöffnungen 6 in den Abschnitt 7 und damit zum Verdichter 1 gelangen. Dieses flüssige Kältemittel vermischt sich dabei mit dem über die üb ¬ rigen Kältemittelzuflussöffnung 6 einströmenden Kältemitteldampf zu einem Kältemittelnassdampf. Würde man schließlich den Kältemittelsammler 3 vollständig fluten, also einen solchen Kältemittelspiegel einstellen, bei dem alle Kältemittel ¬ zuflussöffnungen 6 im flüssigen Kältemittel positioniert sind, käme es am Verdichter zu einer vollständig flüssigen Zwischen- einspritzung, die, wie erläutert, insbesondere dann wünschens ¬ wert ist, wenn man den Verdichter kühlen will.

Eine weitere bevorzugte Besonderheit der erfindungsgemäßen Lö ¬ sung besteht wiederum mit Verweis auf Figur 2 und 5 darin, dass der Kältemittelsammler 3 durch ein mindestens eine Durchgangsöffnung 12 aufweisendes, insbesondere vertikal orientiert angeordnetes Trennelement 13 bzw. Trennwand (vorzugsweise ein Lochblech, Metallgewebe oder dergleichen) in eine erste und eine zweite Kammer 14, 15 aufgeteilt ausgebildet ist, wobei in die erste Kammer 14 der Kältemittelzufuhranschluss 9 ausmündet und wobei von der ersten Kammer 14 der Kältemittelabfuhranschluss 11 abgeht.

Aufgrund der Expansion des Kältemittels im Expansionsventil 5 ist die Strömung in der ersten Kammer 14 stark turbulent. Die Maßgabe des Trennelements 13 führt zu einer Beruhigung des Kältemittels in der zweiten Kammer 15, in der der Abschnitt 7 der Kältemittelleitung 4 angeordnet ist, was wiederum günstig für die angestrebt genaue Einstellung des Verhältnisses zwi ¬ schen flüssigem und dampfförmigem Kältemittel ist.

Wie bereits erläutert, ist dem Kältemittelsammler 3 ein zwei ¬ tes elektronisch regelbares Expansionsventil 10 nachgeschal ¬ tet, dem seinerseits ein mit dem Verdichter 1 verbundener Verdampfer 16 (insbesondere Lamellenverdampfer) nachgeschaltet ist. Mit Verweis auf Figur 4 und 5 besteht eine weitere Beson ¬ derheit der erfindungsgemäßen Lösung darin, dass in der ersten Kammer 14 des Kältemittelsammlers 3 eine kältemittelführende und mit dem Kältemittel im Kältemittelsammler 3 wärmetauschende Leitung 17 angeordnet ist, die einerseits mit dem Verdamp ¬ fer 16 und andererseits mit dem Verdichter 1 verbunden ist. Diese Leitung 17 bildet zusammen mit dem Kältemittelsammler 3 einen so genannten Sauggaswärmetauscher zur Unterkühlung des Kältemittels, wobei über die bereits erwähnte, nicht darge ¬ stellte Wärmepumpen-Regelungseinrichtung und entsprechende Sensoren zur Messung der Sauggasüberhitzung bzw. der Unterkühlung Einfluss auf die Expansionsventile 5 und 10 und damit auf den Kältemittelspiegel genommen werden kann.

Weiterhin ist mit Verweis auf Figur 3 und 4 vorgesehen, dass zwischen dem Verflüssiger 2 und dem Expansionsventil 5 ein (vorzugsweise bidirektional arbeitender) Filter 18 (auch Fil ¬ tertrockner genannt) angeordnet ist. Außerdem ist auch zwischen dem zweiten Expansionsventil 10 und dem Verdampfer 16 ein (vorzugsweise bidirektional arbeitender) Filter 19 (Fil ¬ tertrockner) angeordnet.

Um die erfindungsgemäße Wärmepumpenvorrichtung sowohl für Heiz- als auch für Kühlzwecke verwenden zu können, ist mit Verweis auf Figur 3 und 4 ein dem Verdichter 1 nachgeschalte ¬ tes Umschaltventil, insbesondere ein 4/2-Wegeumschaltventil 20 vorgesehen: In den Figuren 3 und 4 ist dabei der Heizbetrieb dargestellt, bei dem über den Verdampfer 16 zum Beispiel Erd ¬ wärme aufgenommen und über den Verflüssiger 2 an einen Raum eines zu beheizenden Gebäudes abgegeben wird. Würde man das 4/2-Wegeumschaltventil gemäß den Figuren 3 und 4 um 90° drehen (sowohl im als auch gegen den Uhrzeigersinn) , was aufgrund des symmetrischen Aufbaus der erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung ohne weiteres möglich ist, so würde der Verdampfer 16 zum Verflüssiger und der Verflüssiger 2 zum Verdampfer werden. In diesem Fall würde Wärme über den Verdampfer zum Beispiel aus einem Raum eines Gebäudes abgeführt und über den Verflüs ¬ siger zum Beispiel an die Umgebung des Gebäudes abgegeben werden . Zum besseren Verständnis wird nachfolgend noch die Funktions ¬ weise der Ausführungsbeispiele gemäß Figur 3 und 4 genauer er- läutert :

Bei der Lösung nach Figur 3 wird gasförmiges Kältemittel über den Verdichter 1 auf ein höheres Druckniveau gebracht, über das 4/2-Wegeumschaltventil dem Verflüssiger 2 zugeführt und dort vollständig kondensiert und unterkühlt. Das flüssige Käl ¬ temittel durchläuft den Filter 18 und gelangt danach zum Ex ¬ pansionsventil 5, in dem es auf ein geringeres Druckniveau ge ¬ bracht wird. Dabei geht ein Teil des Kältemittels in den gas ¬ förmigen Zustand über. Das Kältemittel wird danach dem Kälte ¬ mittelsammler 3 zugeführt, welcher sich in zwei Bereiche unterteilt. Am Kältemittelzufuhranschluss 9 des Kältemittelsamm ¬ lers 3 ist das Kältemittel aufgrund der hohen Strömungsge ¬ schwindigkeit sehr turbulent. Danach strömt das Kältemittel über Durchgangsöffnung 12 am Trennelement 13 (siehe Figur 2) in den beruhigten Bereich des Kältemittelsammlers 3 (Kammer 15) , wo sich der flüssige Anteil aufgrund der Schwerkraft un ¬ ten absetzt. Über die Kältemittelzuflussöffnung 6, die im oberen Bereich des Kältemittelsammlers 3 endet, wird ausschließ ¬ lich gasförmiges Kältemittel angesaugt und der Zwischenein ¬ spritzung des Verdichters 1 zugeführt. Das flüssige Kältemit ¬ tel wird dem Expansionsventil 10 zugeführt, über das der Druck auf Verdampfungsdruckniveau abgebaut wird. Ein Teil des Kälte ¬ mittels geht dabei in den gasförmigen Zustand über. Danach gelangt das Kältemittel in den Verdampfer 16, wo es vollständig verdampft und überhitzt wird. Über das 4/2-Wegeumschaltventil wird das Kältemittel schließlich dem Verdichter 1 zugeführt. Der Kreislauf schließt sich.

Besonderheit: Um bei Betriebspunkten mit großen Druckverhält ¬ nissen eine zu hohe Temperatur am Kältemittelaustritt des Ver- dichters 1 zu verhindern, besteht erfindungsgemäß die Möglich ¬ keit, den Flüssigkeitsanteil bei der Zwischeneinspritzung zu erhöhen. Die flüssigen Anteile des Kältemittels verdampfen da ¬ bei im Verdichter und nehmen dadurch Wärme auf. - Um dies zu realisieren, ist die Saugleitung (Kältemittelleitung 7) der Zwischeneinspritzung im Kältemittelsammler 3 so ausgeführt, dass sie durch den Flüssigkeitsanteil verläuft. Über so ge ¬ nannte Schnüffelbohrungen (Kältemittelzuflussöffnungen 6) in der Rohrleitung kann flüssiges Kältemittel angesaugt werden. Der Anteil an Flüssigkeit, der mit angesaugt wird, lässt sich regulieren, indem man über das Expansionsventil 5 nach dem Verflüssiger 2 den Füllstand im Kältemittelsammler 3 verändert. Als Regelgröße dient die Heißgastemperatur am Austritt des Verdichters 1.

Die Lösung gemäß Figur 4 unterscheidet sich schließlich von der gemäß Figur 3 darin, dass dort über eine Rohrschlange (Leitung 17) ein Wärmeübergang vom wärmeren Kältemittel im Kältemittelsammler 3 auf das kältere Kältemittel in der Rohrschlange stattfindet (Stichwort: Sauggasüberhitzung) . Dadurch wird der gasförmige Anteil des Kältemittels im Kältemittel ¬ sammler teilweise oder vollständig kondensiert, wodurch das Verhältnis flüssig zu gasförmig zunimmt. Die Leitung 17 ver ¬ läuft vom Verdampfer 16 über das 4/2-Wegeventil zur ersten Kammer 14 und von dort direkt zum Verdichter 1.

Bezugszeichenliste

1 Verdichter

2 Verflüssiger

3 Kältemittelsammler

4 Kältemittelleitung

5 Expansionsventil

6 Kältemittelzuflussöffnung

7 Abschnitt

8 Leitungsende

9 Kältemittelzufuhranschluss

10 Expansionsventil

11 Kältemittelabfuhranschluss

12 Durchgangsöffnung

13 Trennelement

14 erste Kammer

15 zweite Kammer

16 Verdampfer

17 Leitung

18 Filter

19 Filter

20 4/2-Wegeumschaltventil