PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69935481T2 13.12.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0000987503
Titel KÄLTEANLAGE
Anmelder Daikin Industries, Ltd., Osaka, JP
Erfinder HORI, Yasushi, Sakai-shi, Osaka 591-8511, JP;
SADA, Shinri, Sakai-shi, Osaka 591-8511, JP
Vertreter Rechts- und Patentanwälte Lorenz Seidler Gossel, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69935481
Vertragsstaaten BE, DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 29.01.1999
EP-Aktenzeichen 999011976
WO-Anmeldetag 29.01.1999
PCT-Aktenzeichen PCT/JP99/00368
WO-Veröffentlichungsnummer 1999039138
WO-Veröffentlichungsdatum 05.08.1999
EP-Offenlegungsdatum 22.03.2000
EP date of grant 14.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.12.2007
IPC-Hauptklasse F24F 5/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F25B 1/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F25B 29/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F25B 25/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F25D 17/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kältevorrichtung, in der ein wärmequellenseitiger Kältemittelkreislauf und ein verwendungsseitiger Kältemittelkreislauf so miteinander verbunden sind, dass der Wärmeaustausch dazwischen erlaubt wird und der Wärmeübergang zwischen dem wärmequellenseitigen Kältemittelkreislauf und dem verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf durch den Wärmeaustausch erfolgt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Kältevorrichtung, die einen verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf mit einer Vielzahl von Wärmetauschern aufweist, so dass einige der Wärmetauscher einen Wärmeabsorptionsvorgang durchführen, während die Übrigen einen Wärmefreisetzungsvorgang durchführen.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Es ist herkömmlich ein Kältesystem bekannt, das eine Vielzahl von Kältemittelkreisläufen umfasst, wie eines, das in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer SHO 62-238951 offenbart ist. Das Kältesystem dieses Typs umfasst einen primären Kältemittelkreislauf, der aus folgenden Elementen besteht: einem Kompressor; einem wärmequellenseitigen Wärmetauscher; einem druckmindernden Mechanismus; und einem wärmequellenseitigen wärmetauschenden Teil eines mittleren Wärmetauschers, die durch Kältemittelrohrleitungen miteinander verbunden sind, und einem sekundären Kältemittelkreislauf, der aus einer Pumpe, einem verwendungsseitigen wärmetauschenden Teil des mittleren Wärmetauschers und einem verwendungsseitigen Wärmetauscher besteht, die durch Kältemittelrohrleitungen miteinander verbunden sind. Im mittleren Wärmetauscher kann die Wärme zwischen dem wärmequellenseitigen wärmetauschenden Teil und dem verwendungsseitigen wärmetauschenden Teil getauscht werden. In dem Fall, in dem das System auf eine Klimaanlage angewendet wird, ist der verwendungsseitige Wärmetauscher in einem Raum angeordnet.

In einer solchen Struktur erfolgt die Klimatisierung im Gebäudeinneren dadurch, dass ein Wärmeaustausch zwischen dem primären Kältemittelkreislauf und dem sekundären Kältemittelkreislauf mittels des mittleren Wärmetauschers bewirkt wird und die Wärme vom primären Kältemittelkreislauf auf den sekundären Kältemittelkreislauf übertragen wird.

Als Beispiel für ein Kältesystem mit einer Vielzahl von verwendungsseitigen Wärmetauschern, von denen jeder in der Lage ist, selektiv einen Wärmeabsorptionsvorgang und einen Wärmefreisetzungsvorgang durchzuführen, sei eine Vorrichtung genannt, die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer HEI 6-82110 offenbart ist. Der primäre Kältemittelkreislauf der Vorrichtung weist einen primären Wärmetauscher zum Heizen und einen primären Wärmetauscher zum Kühlen auf. Andererseits weist sein sekundärer Kältemittelkreislauf einen Kreislauf zum Heizen und einen Kreislauf zum Kühlen auf. Im Heizkreislauf sind ein sekundärer Wärmetauscher zum Heizen, der Wärme mit dem primären Wärmetauscher zum Heizen tauscht, ein im Gebäude befindlicher Wärmetauscher zum Heizen und eine Pumpe der Reihe nach miteinander verbunden. Im Kühlkreislauf sind ein sekundärer Wärmetauscher zum Kühlen, der Wärme mit dem primären Wärmetauscher zum Kühlen tauscht, ein im Gebäude befindlicher Wärmetauscher zum Kühlen und eine Pumpe der Reihe nach miteinander verbunden.

Wenn in der Struktur eine Kühllast größer ist als eine Heizlast, wird der wärmequellenseitige Wärmetauscher des primären Kältemittelkreislaufs als Kondensator verwendet. Wenn umgekehrt die Heizlast größer ist als die Kühllast, wird der wärmequellenseitige Wärmetauscher des primären Kältemittelkreislaufs als Verdampfer verwendet. Dies ermöglicht es, dass einige der verwendungsseitigen Wärmetauscher und die Übrigen davon gleichzeitig und einzeln gemäß einer Klimatisierungslast einen Wärmeabsorptionsvorgang und einen Wärmefreisetzungsvorgang durchführen.

Durch die Erfindung zu lösende Probleme

Der primäre Kältemittelkreislauf, der sekundäre Wärmetauscher zum Heizen und der sekundäre Wärmetauscher zum Kühlen sind in einer im Freien angeordneten Einheit der vorgenannten Vorrichtung enthalten, in der die Vielzahl der verwendungsseitigen Wärmetauscher in der Lage ist, gleichzeitig und einzeln den Wärmeabsorptionsvorgang und den Wärmefreisetzungsvorgang durchführen. Andererseits sind der im Gebäudeinneren angeordnete Wärmetauscher zum Heizen und der im Gebäudeinneren angeordnete Wärmetauscher zum Kühlen in jeder der im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten enthalten. Die im Freien angeordnete Einheit und die im Gebäudeinneren angeordnete Einheit sind mittels vier Verbindungsrohren miteinander verbunden. Speziell sind die im Freien angeordnete Einheit und die im Gebäudeinneren angeordnete Einheit durch abgehende und ankommende Rohre für den Heizkreislauf und abgehende und ankommende Rohre für den Kühlkreislauf verbunden.

In der Vorrichtung dieses Typs gab es eine Anforderung zur Verringerung der Anzahl von Verbindungsrohren, um eine einfachere Struktur und einen einfacheren Einbauvorgang vorzusehen. Da jedoch jeder von dem Heizkreislauf und dem Kühlkreislauf in der vorgenannten Struktur das abgehende Rohr und das ankommende Rohr erfordert, kann die Anforderung nicht erfüllt werden.

Aus dem Dokument WO-A-97/09570 ist eine Kühlvorrichtung bekannt, umfassend eine wärmequellenseitige Einheit; verwendungsseitige Einheiten (B, C); und zumindest einen Wärmetauscher, der in jeder der verwendungsseitigen Einheiten (B, C) enthalten ist, wobei in der wärmequellenseitigen Einheit (A) erzeugte Wärme den verwendungsseitigen Einheiten (B, C) zugeführt wird, wobei zumindest einer der Wärmetauscher einen wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher zum Durchführen des Wärmefreisetzungsvorgangs bildet, wobei der andere der Wärmetauscher einen wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher zum Durchführen eines Wärmabsorptionsvorgangs bildet,

wobei die wärmequellenseitige Einheit (A) ein Heizelement, ein Kühlelement, ein Wärmeabsorptionselement zum Aufnehmen von warmer Wärme aus dem Heizelement und ein Wärmefreisetzungselement zum Aufnehmen von kalter Wärme aus dem Kühlelement umfasst,

wobei das Wärmeabsorptionselement, der wärmefreisetzungsseitige Wärmetauscher, der wärmeabsorptionsseitige Wärmetauscher und das Wärmefreisetzungselement in dieser Reihenfolge hintereinander durch ein Flüssigkeitsrohr und Gasrohre miteinander verbunden sind, um einen verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf zu bilden, durch den ein Kältemittel zirkuliert, wobei das Wärmefreisetzungselement und das Wärmeabsorptionselement als Übertragungsmittel dienen,

wobei im verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf das flüssige Kältemittel im Wärmeabsorptionselement durch die warme Wärme aus dem Heizelement verdampft wird, das gasförmige Kältemittel durch das Gasrohr zu den verwendungsseitigen Einheiten (B, C) strömt und im wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher Wärme freisetzt, um zu kondensieren, das flüssige Kältemittel im wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher Wärme absorbiert, um zu verdampfen, das gasförmige Kältemittel durch das Gasrohr zur wärmequellenseitigen Einheit (A) strömt, um im Wärmefreisetzungselement durch die kalte Wärme aus dem Kühlelement zu kondensieren, und dann das flüssige Kältemittel in das Wärmeabsorptionselement strömt, wobei Flüssigkeitsübergangsrohre zwischen einem ersten, eine Verbindung zwischen dem Wärmefreisetzungselement und dem Wärmeabsorptionselement bereitstellenden Flüssigkeitsrohr und einem zweiten, eine Verbindung zwischen dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher und dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher bereitstellenden Flüssigkeitsrohr angeschlossen sind, wobei die Flüssigkeitsübergangsrohre ein Strömen des Kältemittels zwischen dem ersten Rohr und dem zweiten Rohr erlauben, um eine Übertragungsleistung zur Verfügung zu stellen. Da in der bekannten Kältevorrichtung das Wärmefreisetzungselement und das Wärmeabsorptionselement als Übertragungsmittel dienen, ist es nicht möglich, die Funktionen der Wärmetauscher zu ändern, so dass diese den Wärmefreisetzungsvorgang und den Wärmeabsorptionsvorgang nicht einzeln durchführen können. Außerdem muss in der bekannten Bauweise eine riesige Anzahl von Rohren verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des Vorgenannten gemacht, und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein sekundäres Kältemittelsystem bereitzustellen, das eine Vielzahl von verwendungsseitigen Wärmetauschern umfasst, wobei es sich dabei um eine Kältevorrichtung handelt, bei der die Wärmetauscher in der Lage sind, gleichzeitig und einzeln einen Wärmeabsorptionsvorgang und einen Wärmefreisetzungsvorgang durchzuführen, und wobei eine verringerte Anzahl von Verbindungsrohren vorgesehen ist.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt eine Vielzahl von Wärmetauschern in einem verwendungsseitigen Teil bereit und veranlasst die Wärmetauscher, einen Wärmefreisetzungsvorgang und einen Wärmeabsorptionsvorgang durchzuführen, während sie es dem verwendungsseitigen Teil und dem wärmequellenseitigen Teil erlaubt, miteinander durch zwei Gasrohre verbunden zu sein.

Mittel zur Lösung der Probleme

Speziell ist ein erstes Lösemittel, wie in 1 gezeigt, für eine Kältevorrichtung vorhanden, die Folgendes umfasst:

eine wärmequellenseitige Einheit (A); verwendungsseitige Einheiten (B, C); und zumindest einen Wärmetauscher (12, 14), der in jeder der verwendungsseitigen Einheiten (B, C) enthalten ist, wobei in der wärmequellenseitigen Einheit (A) erzeugte Wärme den verwendungsseitigen Einheiten (B, C) zugeführt wird, wobei zumindest einer (12) der Wärmetauscher einen wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) zum Durchführen des Wärmefreisetzungsvorgangs bildet, wobei der andere (14) der Wärmetauscher einen wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zum Durchführen eines Wärmabsorptionsvorgangs bildet,

wobei die wärmequellenseitige Einheit (A) ein Heizelement (3A), ein Kühlelement (5A), ein Wärmeabsorptionselement (3B) zum Aufnehmen von warmer Wärme aus dem Heizelement (3A) und ein Wärmefreisetzungselement (5B) zum Erhalten von kalter Wärme aus dem Kühlelement (5A) umfasst,

wobei das Wärmeabsorptionselement (3B), der wärmefreisetzungsseitige Wärmetauscher (12), der wärmeabsorptionsseitige Wärmetauscher (14) und das Wärmefreisetzungselement (5B) in dieser Reihenfolge hintereinander durch ein Flüssigkeitsrohr (LL) und Gasrohre (GH, GL) miteinander verbunden sind und wobei Übertragungsmittel (11) mit dem Flüssigkeitsrohr (LL) verbunden sind, welches das Wärmefreisetzungselement (5B) mit dem Wärmeabsorptionselement (3B) verbindet, um einen verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10) zu bilden, durch den ein Kältemittel zirkuliert,

wobei im verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10) das flüssige Kältemittel im Wärmeabsorptionselement (3B) durch die warme Wärme aus dem Heizelement verdampft wird, das gasförmige Kältemittel durch das Gasrohr (GH) zu den verwendungsseitigen Einheiten (B, C) strömt und im wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) Wärme abgibt, um zu kondensieren, das flüssige Kältemittel im wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) Wärme absorbiert, um zu verdampfen, das gasförmige Kältemittel durch das Gasrohr (GL) zur wärmequellenseitigen Einheit (A) strömt, um im Wärmefreisetzungselement (5B) durch die kalte Wärme aus dem Kühlelement (5A) zu kondensieren, und dann das flüssige Kältemittel in das Wärmeabsorptionselement (3B) strömt, wobei Flüssigkeitsübergangsrohre (30, 35, 40) zwischen einem ersten, eine Verbindung zwischen dem Wärmefreisetzungselement (5B) und dem Wärmeabsorptionselement (3B) bereitstellenden Flüssigkeitsrohr (LL) und einem zweiten, eine Verbindung zwischen dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) und dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) bereitstellenden Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen sind, wobei die Flüssigkeitsübergangsrohre (30, 35, 40) ein Strömen des Kältemittels zwischen dem ersten Rohr (LL) und dem zweiten Rohr (LL) erlauben.

Im ersten Lösemittel sind die wärmequellenseitige Einheit (A) und die verwendungsseitigen Einheiten (B, C) durch zwei Gasrohre (GH, GL) miteinander verbunden. Die Gasrohre (GH, GL) ermöglichen den Umwälzbetrieb des Kältemittels im verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10), während sie es einem Wärmetauscher (12) und dem anderen Wärmetauscher (14) ermöglichen, gleichzeitig und einzeln einen Wärmeabsorptionsvorgang bzw. einen Wärmefreisetzungsvorgang durchzuführen.

Wie in 2 gezeigt, wird ein zweites Lösemittel, das keinen Teil des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung bildet, erhalten, indem im ersten Lösemittel ein Umgehungsweg (20) im verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10) bereitgestellt wird, so dass das kondensierte Kältemittel im wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) den wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) umgeht, um in das Wärmefreisetzungselement (5B) zu strömen.

Wie in 3 gezeigt, wird ein drittes Lösemittel, das keinen Teil des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung bildet, erhalten, indem im zweiten Lösemittel ein im Umgehungsweg (20) angeordneter Einstellmechanismus (21) zum Einstellen einer Durchflussmenge des Kältemittels bereitgestellt wird, die den wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) umgeht.

Ein viertes Lösemittel, das keinen Teil des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung bildet, wird erhalten, indem im dritten Lösemittel der Einstellmechanismus (21) aus einem Durchflussmengen-Einstellventil (21) gebildet wird, dessen Durchlassmenge einstellbar ist. Ferner werden Durchlassmengen-Einstellmittel zum Erhöhen der Durchlassmenge des Durchflussmengen-Einstellventils (21) bereitgestellt, sobald eine erforderliche Wärmemenge, die aus dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) absorbiert werden soll, geringer ist als eine erforderliche Wärmemenge, die vom wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freigesetzt werden soll.

Bei diesen Lösemitteln ist es möglich, die Leistung des wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauschers (12) so einzustellen, dass sie höher ist als die Leistung des wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauschers (14). Demgemäß ist die Struktur wirksam, wenn eine Anforderung zur Wärmefreisetzung dringender ist als eine Anforderung zur Wärmeabsorption. Beim vierten Lösemittel wird insbesondere die Menge des durch den Umgehungsweg (20) strömenden verwendungsseitigen Kältemittels erhöht, sobald die vom wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) geforderte Leistung geringer ist als die vom wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) geforderte Leistung, wodurch die jeweiligen Leistungen der Wärmetauscher (12, 14) eingestellt werden.

Wie in 4 gezeigt, wird ein fünftes Lösemittel, das keinen Teil des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung bildet, erhalten, indem im ersten Lösemittel ein Umgehungsweg (25) im verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10) bereitgestellt wird, so dass das kondensierte Kältemittel im Wärmefreisetzungselement (5B) das Wärmeabsorptionselement (3B) umgeht und in den wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) strömt.

Wie in 5 gezeigt, wird ein sechstes Lösemittel, das keinen Teil des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung bildet, erhalten, indem im fünften Lösemittel ein im Umgehungsweg (25) angeordneter Einstellmechanismus (26) zum Einstellen einer Durchflussmenge des Kältemittels bereitgestellt wird, welche das Wärmeabsorptionselement (3B) umgeht.

Ein siebtes Lösemittel, das keinen Teil des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung bildet, wird erhalten, indem im sechsten Lösemittel der Einstellmechanismus (26) aus einem Durchflussmengen-Einstellventil (26) gebildet wird, dessen Durchlassmenge einstellbar ist. Ferner werden Durchlassmengen-Einstellmittel zum Erhöhen der Durchlassmenge des Durchflussmengen-Einstellventils (26) bereitgestellt, sobald eine erforderliche Wärmemenge, die aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freigesetzt werden soll, geringer ist als eine erforderliche Wärmemenge, die vom wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) absorbiert werden soll.

Bei diesen Lösemitteln ist es möglich, die Leistung des wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauschers (14) so einzustellen, dass sie höher ist als die Leistung des wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauschers (12). Demgemäß sind die Lösemittel wirksam, wenn eine Anforderung zur Wärmeabsorption dringender ist als eine Anforderung zur Wärmefreisetzung. Beim siebten Lösemittel wird insbesondere die Menge des durch den Umgehungsweg (24) strömenden, verwendungsseitigen Kältemittels erhöht, sobald die vom wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) geforderte Leistung geringer ist als die vom wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) geforderte Leistung, wodurch die jeweiligen Leistungen der Wärmetauscher (12, 14) eingestellt werden.

Wie in 6 bis 8 gezeigt, wird ein achtes Lösemittel erhalten, indem im ersten Lösemittel Flüssigkeitsübergangsrohre (30, 35, 40) zwischen einem ersten, eine Verbindung zwischen dem Wärmefreisetzungselement (5B) und dem Wärmeabsorptionselement (3B) bereitstellenden Flüssigkeitsrohr (LL) und einem zweiten, eine Verbindung zwischen dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) und dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) bereitstellenden Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen werden, wobei die Flüssigkeitsübergangsrohre (30, 35, 40) ein Strömen des Kältemittels zwischen dem ersten Rohr (LL) und dem zweiten Rohr (LL) erlauben.

Wie in 6 gezeigt, wird ein neuntes Lösemittel erhalten, indem im achten Lösemittel das im ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeordnete Übertragungsmittel (11) bereitgestellt wird. Des Weiteren weist das Flüssigkeitsübergangsrohr (30) ein an das zweite Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossenes, in Strömungsrichtung oben angeordnetes Ende und ein zwischen dem Übertragungsmittel (11) und dem Wärmefreisetzungselement (5B) im ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossenes, in Strömungsrichtung unten angeordnetes Ende auf.

Ein zehntes Lösemittel wird erhalten, indem im neunten Lösemittel ein Durchflussmengen-Einstellventil (31), dessen Durchflussmenge einstellbar ist, im Flüssigkeitsübergangsrohr (30) bereitgestellt wird. Ferner werden Durchlassmengen-Einstellmittel zum Erhöhen einer Menge von durch das Flüssigkeitsübergangsrohr (30) strömendem Kältemittel bereitgestellt, indem die Durchlassmenge des Durchflussmengen-Einstellventils (31) erhöht wird, sobald eine erforderliche Wärmemenge, die vom wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) absorbiert werden soll, geringer ist als eine erforderliche Wärmemenge, die aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freigesetzt werden soll.

Wie in 7 gezeigt, wird ein elftes Lösemittel erhalten, indem im achten Lösemittel das im ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeordnete Übertragungsmittel (11) bereitgestellt wird. Des Weiteren weist das Flüssigkeitsübergangsrohr (35) ein zwischen dem Übertragungsmittel (11) und dem Wärmefreisetzungselement (5B) im ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossenes, in Strömungsrichtung oben angeordnetes Ende und ein an das zweite Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossenes, in Strömungsrichtung unten angeordnetes Ende auf.

Ein zwölftes Lösemittel wird erhalten, indem im elften Lösemittel ein Durchflussmengen-Einstellventil (36), dessen Durchlassmenge einstellbar ist, im Flüssigkeitsübergangsrohr (35) bereitgestellt wird. Ferner werden Durchlassmengen-Einstellmittel zum Erhöhen einer Menge von durch das Flüssigkeitsübergangsrohr (35) strömendem Kältemittel bereitgestellt, indem die Durchlassmenge des Durchflussmengen-Einstellventils (36) erhöht wird, sobald eine erforderliche Wärmemenge, die aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freigesetzt werden soll, geringer ist als eine erforderliche Wärmemenge, die vom wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) absorbiert werden soll.

Wie in 8 gezeigt, wird ein dreizehntes Lösemittel erhalten, indem im achten Lösemittel zwei Übertragungsmittel (11a, 11b) angeordnet sind, die im ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeordnet werden. Des Weiteren ist zwischen den beiden Übertragungsmitteln (11a, 11b) im ersten Flüssigkeitsrohr (LL) ein Flüssigkeitsübergangsrohr (40) angeschlossen.

Ein vierzehntes Lösemittel wird erhalten, indem im dreizehnten Lösemittel Leistungseinstellmittel zum Einstellen der Übertragungsleistung des in Strömungsrichtung unten angeordneten Übertragungsmittels (11b) so bereitgestellt werden, dass diese höher ist als die Übertragungsleistung des in Strömungsrichtung oben angeordneten Übertragungsmittels (11a), wenn eine erforderliche Menge der vom wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme geringer ist als eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme, während die Übertragungsleistung des in Strömungsrichtung oben angeordneten Übertragungsmittels (11a) so eingestellt wird, dass sie höher ist als die Übertragungsleistung des in Strömungsrichtung unten angeordneten Übertragungsmittels (11b), wenn eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme geringer ist als eine erforderliche Menge der vom wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme.

Wie in 9 gezeigt, wird ein fünfzehntes Lösemittel erhalten, indem im achten Lösemittel das im ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeordnete Übertragungsmittel (11) bereitgestellt wird. Der an das erste Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossene Bereich des Flüssigkeitsübergangsrohrs (40) ist in ein erstes Zweigrohr (40a) und ein zweites Zweigrohr (40b) unterteilt, wobei das erste Zweigrohr (40a) zwischen dem Wärmefreisetzungselement (5B) und dem Übertragungsmittel (11) im ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen ist, wobei das zweite Zweigrohr (40b) zwischen dem Übertragungsmittel (11) und dem Wärmeabsorptionselement (3B) im ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen ist. Außerdem sind ein erstes Durchflussmengen-Regelventil (41a) und ein zweites Durchflussmengen-Regelventil (41b) im ersten Zweigrohr (40a) bzw. im zweiten Zweigrohr (40b) vorgesehen.

Ein sechzehntes Lösemittel wird erhalten, indem im fünfzehnten Lösemittel öffnende/schließende Steuermittel zum Öffnen des ersten Durchflussmengen-Regelventils (41a) und zum Schließen des zweiten Durchflussmengen-Regelventils (41b) bereitgestellt werden, wenn eine erforderliche Menge der von dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme geringer ist als eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme, während das zweite Durchflussmengen-Regelventil (41b) geöffnet und das erste Durchflussmengen-Regelventil (41a) geschlossen wird, wenn eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme geringer ist als eine erforderliche Menge der vom wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme.

Wie in 10 gezeigt, wird ein siebzehntes Lösemittel erhalten, indem im achten Lösemittel das im ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeordnete Übertragungsmittel (11) bereitgestellt wird. Der an das erste Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossene Bereich des Flüssigkeitsübergangsrohrs (40) ist in ein erstes Zweigrohr (40a) und ein zweites Zweigrohr (40b) unterteilt, wobei das erste Zweigrohr (40a) an das in Strömungsrichtung vor dem Wärmefreisetzungselement (5B) angeordnete Gasrohr (GL) angeschlossen ist, wobei das zweite Zweigrohr (40b) zwischen dem Übertragungsmittel (11) und dem Wärmeabsorptionselement (3B) im ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen ist. Ein erstes Durchflussmengen-Regelventil (42a) und ein zweites Durchflussmengen-Regelventil (42b) sind im ersten Zweigrohr (40a) und im zweiten Zweigrohr (40b) vorgesehen.

Ein achtzehntes Lösemittel wird erhalten, indem im siebzehnten Lösemittel Durchlassmengen-Einstellmittel zum Einstellen entsprechender Durchlassmengen der Durchflussmengen-Regelventile (42a, 42b) bereitgestellt werden, so dass die Durchlassmenge des ersten Durchflussmengen-Regelventils (42a) größer ist als die Durchlassmenge des zweiten Durchflussmengen-Regelventils (42b), wenn eine erforderliche Menge der von dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme geringer ist als eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme, und so dass die Durchlassmenge des zweiten Durchflussmengen-Regelventils (42b) größer ist als die Durchlassmenge des ersten Durchflussmengen-Regelventils (42a), wenn eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme geringer ist als eine erforderliche Menge der von dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme.

Bei diesen Lösemitteln können die jeweiligen Leistungen der Wärmetauscher (12, 14) geändert werden, indem es zumindest einem Teil des durch den verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10) zirkulierenden Kältemittels erlaubt wird, durch die Flüssigkeitsübergangsrohre (30, 35, 40) zu strömen.

Insbesondere beim neunten und zehnten Lösemittel kann die Leistung des wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauschers (12) so eingestellt werden, dass sie höher ist als die Leistung des wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauschers (14), indem es einem Teil des Kältemittels erlaubt wird, den wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu umgehen.

Beim elften und zwölften Lösemittel kann die Leistung des wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauschers (14) so eingestellt werden, dass sie höher ist als die Leistung des wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauschers (12), indem es einem Teil des Kältemittels erlaubt wird, den wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) zu umgehen.

Beim fünfzehnten und sechzehnten Lösemittel können die jeweiligen Leistungen der Wärmetauscher (12, 14) durch das Bereitstellen von lediglich einem Übertragungsmittel (11) geändert werden. Beim siebzehnten und achtzehnten Mittel kann das Kältemittel, das aus dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) geströmt ist, auf sichere Weise im Wärmefreisetzungselement (5B) verflüssigt werden, und das Eintreten des in einer gasförmigen Phase vorliegenden Kältemittels in das Übertragungsmittel (11) kann umgangen werden, was insbesondere dann wirksam ist, wenn das Übertragungsmittel (11) aus einer mechanischen Pumpe besteht.

Wie in 11 gezeigt, wird ein neunzehntes Lösemittel erhalten, indem in einem beliebigen Lösemittel, vom ersten bis zum achtzehnten, eine Vielzahl von wärmequellenseitigen Einheiten (A1, A2) bereitgestellt wird. Die jeweiligen Gasseiten der Wärmeabsorptionselemente (3B) der einzelnen wärmequellenseitigen Einheiten (A1, A2) sind über das Gasrohr (GH) miteinander und mit dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) verbunden, während die jeweiligen Gasseiten der Wärmefreisetzungselemente (5B) der einzelnen wärmequellenseitigen Einheiten (A1, A2) über das Gasrohr (GL) miteinander und mit dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) verbunden sind.

Bei diesem Lösemittel ist der Grad, bis zu dem die Leistung jedes der Wärmetauscher (12, 14) einstellbar ist, dadurch vergrößert, dass die jeweiligen Leistungen der wärmequellenseitigen Einheiten (A1, A2) geregelt werden.

Wie in 12 gezeigt, wird ein zwanzigstes Lösemittel erhalten, indem in einem beliebigen Lösemittel, vom ersten bis zum achtzehnten, eine zusätzliche wärmequellenseitige Einheit (A2) bereitgestellt wird. Die zusätzliche wärmequellenseitige Einheit (A2) ist umschaltbar zwischen einer Aktion zur Unterstützung der Wärmefreisetzung, indem das gasförmige Kältemittel dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) zugeführt und das aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) strömende, flüssige Kältemittel rückgewonnen wird, ohne dass es dem Kältemittel erlaubt wird, den wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu durchlaufen, und einer Aktion zur Unterstützung der Wärmeabsorption, indem das flüssige Kältemittel dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zugeführt wird, ohne dass es dem Kältemittel erlaubt wird, den wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) zu durchlaufen, und indem das aus dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) strömende, gasförmige Kältemittel rückgewonnen wird.

Ein einundzwanzigstes Lösemittel wird erhalten, indem im zwanzigsten Lösemittel Übertragungsmittel (50), ein Wärmetauscher (52) und Durchflussweg-Umschaltmittel (51) bereitgestellt werden, die in der zusätzlichen wärmequellenseitigen Einheit (A2) angeordnet sind. Die Aktion zur Unterstützung der Wärmefreisetzung der zusätzlichen wärmequellenseitigen Einheit (A2) umfasst das Umschalten des Durchflussweg-Umschaltmittels (51), das Zuführen des aus dem Übertragungsmittel (50) abgeführten und im Wärmetauscher (52) verdampften, gasförmigen Kältemittels zum wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) und das Rückgewinnen des im wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) kondensierten, flüssigen Kältemittels. Andererseits umfasst die Aktion zur Unterstützung der Wärmeabsorption der zusätzlichen wärmequellenseitigen Einheit (A2) das Umschalten des Durchflussweg-Umschaltmittels (51), das Zuführen des aus dem Übertragungsmittel (50) abgeführten flüssigen Kältemittels zum wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) und im Wärmetauscher (52) das Kondensieren des den wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) durchlaufenden und durch den verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10) zirkulierenden gasförmigen Kältemittels, so dass das Kältemittel durch die Übertragungsmittel (50) rückgewonnen wird.

Bei diesem Lösemittel kann die Leistung des wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauschers (12) während der Aktion zur Unterstützung der Wärmefreisetzung verbessert werden, während die Leistung des wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauschers (14) während der Aktion zur Unterstützung der Wärmeabsorption verbessert werden kann.

Das zweiundzwanzigste Lösemittel wird erhalten, indem im einundzwanzigsten Lösemittel Umschalt-Steuermittel zum Umschalten der Durchflussweg-Umschaltmittel (51) bereitgestellt werden, so dass die Aktion zur Unterstützung der Wärmefreisetzung durchgeführt wird, wenn eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme größer ist als eine erforderliche Menge der vom wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme, und die Aktion zur Unterstützung der Wärmeabsorption durchgeführt wird, wenn die erforderliche Menge der vom wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme größer ist als eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme.

Wie in 13 bis 22 gezeigt, wird das dreiundzwanzigste Lösemittel, das keinen Teil des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung bildet, erhalten, indem in einem beliebigen Lösemittel, vom ersten bis zum zweiundzwanzigsten, Umschaltmittel (D1, D2) zum selektiven Umschalten der jeweiligen Gasseiten der Wärmetauscher (12, 14) zwischen dem Wärmeabsorptionselement (3B) und dem Wärmefreisetzungselement (5B) bereitgestellt werden, um Verbindungen zwischen den jeweiligen Gasseiten und den gewählten Elementen im verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10) bereitzustellen.

Bei diesem Lösemittel ist es möglich, jeden der Wärmetauscher (12, 14) beliebig zwischen dem Wärmefreisetzungsvorgang und dem Wärmeabsorptionsvorgang umzuschalten.

Das vierundzwanzigste Lösemittel, das keinen Teil des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung bildet, wird erhalten, indem im dreiundzwanzigsten Lösemittel erste Umschaltventile (55a, 55c) zum Umschalten der jeweiligen Gasseiten der Wärmetauscher (12, 14) und des Wärmeabsorptionselements (3B) zwischen einem Verbindungszustand und einem unterbrochenen Zustand und zweite Umschaltventile (55b, 55d) zum Umschalten der jeweiligen Gasseiten der Wärmetauscher (12, 14) und des Wärmefreisetzungselement (5B) zwischen dem Verbindungszustand und dem unterbrochenen Zustand bereitgestellt werden, wobei die Ventile in den Umschaltmitteln (D1, D2) angeordnet sind.

Ferner sind Umschalt-Steuermittel zum Steuern der Umschaltmittel (D1, D2) vorgesehen, so dass die Wärmetauscher (12, 14), die mit den Umschaltmitteln (D1, D2) verbunden sind, als wärmefreisetzungsseitige Wärmetauscher (12, 14) ausgebildet werden, indem in einem der Umschaltmittel (D1, D2) die ersten Umschaltventile (55a, 55c) geöffnet werden und die zweiten Umschaltventile (55b, 55d) geschlossen werden, und so dass die Wärmetauscher (12, 14), die mit dem anderen der Umschaltmittel (D1, D2) verbunden sind, als wärmeabsorptionsseitige Wärmetauscher (12, 14) ausgebildet werden, indem in dem anderen der Umschaltmittel (D1, D2) die ersten Umschaltventile (55a, 55c) geschlossen werden und die zweiten Umschaltventile (55b, 55d) geöffnet werden.

Das fünfundzwanzigste Lösemittel wird erhalten, indem in einem beliebigen Lösemittel, vom ersten bis zum vierundzwanzigsten, eine mechanische Pumpe als Übertragungsmittel (11) verwendet wird.

Das sechsundzwanzigste Lösemittel wird erhalten, indem in einem beliebigen Lösemittel, vom ersten bis zum vierundzwanzigsten, zumindest eines von Druck erhöhenden Mitteln (71) zum Heizen des flüssigen Kältemittels und zum Erzeugen eines hohen Drucks sowie Druck mindernden Mitteln (72) zum Kühlen des gasförmigen Kältemittels und zum Erzeugen eines niedrigen Drucks bereitgestellt wird, wobei die Mittel im Übertragungsmittel (11) angeordnet sind. Das Übertragungsmittel (11) erzeugt eine Antriebskraft für die Zirkulation des Kältemittels im verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10), wobei der Druck von dem Druck erhöhenden Mittel (71) oder dem Druck mindernden Mittel (72) erzeugt wird.

Bei diesem Lösemittel kann das Kältemittel im verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10) auf sichere Weise zirkulieren. Insbesondere beim sechsundzwanzigsten Lösemittel kann eine Antriebskraft für die Zirkulation erhalten werden, indem eine Phasenänderung des Kältemittels wirksam genutzt wird.

Wirkungen

Mit dem ersten Lösemittel können daher ein Wärmefreisetzungsvorgang und ein Wärmeabsorptionsvorgang gleichzeitig in einem Wärmetauscher (12) bzw. in dem anderen Wärmetauscher (14) durchgeführt werden, indem die wärmequellenseitige Einheit (A) und die verwendungsseitigen Einheiten (B, G) durch die beiden Gasrohre (GE, GL) verbunden werden. Dies führt dazu, dass es möglich wird, eine Kältevorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, gleichzeitig einen Wärmefreisetzungsvorgang und einen Wärmeabsorptionsvorgang durchzuführen und die eine einfachere Struktur aufweist, und die Fertigungskosten dafür zu verringern.

Da die Anzahl der Anschlusspunkte mit der Verringerung der Anzahl der Rohre ebenfalls verringert wird, kann die Vorrichtung durch einen einfacheren Einbauvorgang eingebaut werden.

Beim zweiten bis vierten Lösemittel wird ein Umgehungsweg (20) vorgesehen, um es dem Kältemittel zu erlauben, den wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu umgehen. Demgemäß kann die Leistung des wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauschers (12) mit einer einfachen Struktur so eingestellt werden, dass sie höher ist als die Leistung des wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauschers (14).

Beim fünften bis siebten Lösemittel wird ein Umgehungsweg (25) vorgesehen, um es dem Kältemittel zu erlauben, das Wärmeabsorptionselement (3B) zu umgehen. Demgemäß kann die Leistung des wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauschers (14) mit einer einfachen Struktur so eingestellt werden, dass sie höher ist als die Leistung des wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauschers (12).

Beim achten bis achtzehnten Lösemittel werden zwischen dem ersten Flüssigkeitsrohr (LL) und dem zweiten Flüssigkeitsrohr (LL) Flüssigkeitsübergangsrohre (30, 35, 40) vorgesehen. Dies führt dazu, dass die jeweiligen Leistungen der Wärmetauscher (12, 14) geändert werden können, indem es zumindest einem Teil des durch den verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10) zirkulierenden Kältemittels erlaubt wird, durch die Flüssigkeitsübergangsrohre (30, 35, 40) zu strömen, wodurch die Vielseitigkeit der Vorrichtung erhöht wird.

Beim fünfzehnten Lösemittel können insbesondere die jeweiligen Leistungen der Wärmetauscher (12, 14) durch die Bereitstellung von lediglich einem Übertragungsmittel (11) geändert werden.

Beim siebzehnten Lösemittel kann das Kältemittel, das aus dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) geströmt ist, auf sichere Weise im Wärmefreisetzungselement (5B) verflüssigt werden, und das Eintreten des in einer gasförmigen Phase vorliegenden Kältemittels in das Übertragungsmittel (11) kann umgangen werden. In diesem Fall ist die Struktur besonders wirksam, wenn das Übertragungsmittel (11) aus einer mechanischen Pumpe besteht, da ein Defekt der Pumpe verhindert wird, was zu einer verbesserten Zuverlässigkeit führt.

Im neunzehnten Lösemittel wird die Vielzahl von wärmequellenseitigen Einheiten (A1, A2) vorgesehen, und ihre jeweiligen Wärmeabsorptionselemente (3B) und Wärmefreisetzungselemente (5B) sind parallel zueinander angeschlossen. Dies führt dazu, dass der Grad, in dem die jeweiligen Leistungen der Wärmetauscher (12, 14) einstellbar sind, vergrößert werden kann, indem die jeweiligen Leistungen der wärmequellenseitigen Einheiten (A1, A2) geregelt werden, wodurch die Vielseitigkeit erhöht wird.

Da die Vielzahl von wärmequellenseitigen Einheiten (A1, A2) im zwanzigsten bis zweiundzwanzigsten Lösemittel vorgesehen wird und jede der wärmequellenseitigen Einheiten (A2) zwischen der Aktion zur Unterstützung der Wärmefreisetzung und der Aktion zur Unterstützung der Wärmeabsorption umschaltbar ist, sind die jeweiligen Leistungen der Wärmetauscher (12, 14) variabel.

Beim dreiundzwanzigsten und vierundzwanzigsten Mittel stehen die jeweiligen Gasseiten der Wärmetauscher (12, 14) in selektiver Verbindung mit dem Wärmeabsorptionselement (3B) oder mit dem Wärmefreisetzungselement (5B). Demgemäß kann jeder der Wärmetauscher (12, 14) beliebig zwischen der Aktion zur Wärmefreisetzung und der Aktion zur Wärmeabsorption umgeschaltet werden. In dem Fall, in dem die Kältevorrichtung beispielsweise auf die Klimaanlage angewendet wird, kann eine so genannte variable Kühlungs-/Heizklimaanlage realisiert werden, in der jeder der Wärmetauscher unabhängig zwischen Kühl- und Heizbetrieb umgeschaltet werden kann.

Beim fünfundzwanzigsten und sechsundzwanzigsten Lösemittel kann das Kältemittel im verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10) auf sichere Weise zirkulieren.

Beim siebenundzwanzigsten Lösemittel ist es möglich zu bewirken, dass das Kältemittel einen wirksameren und zuverlässigeren Umwälzbetrieb durchführt, als dies der Fall ist, wenn eine mechanische Pumpe verwendet wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 1;

2 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 2;

3 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm einer Variante des Ausführungsbeispiels 2;

4 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 3;

5 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm einer Variante des Ausführungsbeispiels 3;

6 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 4;

7 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 5;

8 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 6;

9 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm einer ersten Variante des Ausführungsbeispiels 6;

10 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm einer zweiten Variante des Ausführungsbeispiels 6;

11 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 7;

12 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 8;

13 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 9;

14 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 10;

15 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 11;

16 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 9, auf das die Struktur des Ausführungsbeispiels 4 angewendet wurde;

17 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 9, auf das die Struktur des Ausführungsbeispiels 5 angewendet wurde;

18 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 9, auf das die Struktur des Ausführungsbeispiels 6 angewendet wurde;

19 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 9, auf das die Struktur der ersten Variante des Ausführungsbeispiels 6 angewendet wurde;

20 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 9, auf das die Struktur der zweiten Variante des Ausführungsbeispiels 6 angewendet wurde;

21 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 9, auf das die Struktur des Ausführungsbeispiels 7 angewendet wurde;

22 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 9, auf das die Struktur des Ausführungsbeispiels 8 angewendet wurde;

23 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 12;

24 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung des Umwälzbetriebs eines Kältemittels im Ausführungsbeispiel 12;

25 ist ein Kältemittel-Rohrleitungsdiagramm des Ausführungsbeispiels 13; und

26 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung des Umwälzbetriebs des Kältemittels im Ausführungsbeispiel 13.

DIE BESTE ART UND WEISE ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nun Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Kältevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage angewendet.

Beschreibung des Kältemittelkreislaufs

Zunächst wird die Kreislaufstruktur des Kältemittelkreislaufs gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.

Bei dem Kältemittelkreislauf gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein so genanntes sekundäres Kältemittelsystem, das einen primären Kältemittelkreislauf (1) als Wärmequelle sowie einen sekundären Kältemittelkreislauf (10) als verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf umfasst. Der Wärmeübergang erfolgt zwischen dem primären Kältemittelkreislauf (1) und dem sekundären Kältemittelkreislauf (10) als verwendungsseitigem Kältemittelkreislauf, wodurch ein Kühl- und ein Heizbetrieb in einer Vielzahl von Räumen durchgeführt werden.

Jeder der Kältemittelkreisläufe (1, 10) wird nachfolgend beschrieben.

Der primäre Kältemittelkreislauf (1) besteht aus einem Kompressor (2), einem Wärmefreisetzungselement (3A) eines Wärmetauschers (3) zum Heizen, einem elektromotorisch betätigten Expansionsventil (4) und einem Wärmeabsorptionselement (5A) eines Wärmetauschers (5) zum Kühlen, die durch primäre Kältemittelrohrleitungen (6) dergestalt hintereinander angeschlossen sind, dass ein wärmequellenseitiges Kältemittel zirkulieren kann. Das Wärmefreisetzungselement (3A) des Wärmetauschers (3) zum Heizen bildet ein Heizelement gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Wärmeabsorptionselement (5A) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen bildet ein Kühlelement gemäß der vorliegenden Erfindung.

Andererseits besteht der sekundäre Kältemittelkreislauf (10) aus einer Pumpe (11) als Übertragungsmittel, einem Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen, einem ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) als wärmefreisetzungsseitigem Wärmetauscher, einem elektromotorisch betätigten Ventil (13), einem zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) als wärmeabsorptionsseitigem Wärmetauscher und einem Wärmefreisetzungselement (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen, die durch sekundäre Kältemittelrohrleitungen (15) hintereinander angeschlossen sind.

Die sekundäre Kältemittelrohrleitung (15), die eine Verbindung zwischen dem Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen und dem ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) bereitstellt, bildet ein Hochdruck-Gasrohr (GH). Die sekundäre Kältemittelrohrleitung (15), die eine Verbindung zwischen dem zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) und dem Wärmefreisetzungselement (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen bereitstellt, bildet ein Niederdruck-Gasrohr (GL).

Andererseits bildet die sekundäre Kältemittelrohrleitung (15), die eine Verbindung zwischen dem Wärmefreisetzungselement (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen und dem Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen bereitstellt, ein Flüssigkeitsrohr (LL) als erstes Flüssigkeitsrohr, während die Kältemittelrohrleitung (15), die eine Verbindung zwischen dem ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) und dem zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) bereitstellt, ein Flüssigkeitsrohr (LL) als zweites Flüssigkeitsrohr bildet.

In der Struktur wird, wenn das Kältemittel durch jeden der Kältemittelkreisläufe (1, 10) zirkuliert, durch einen Wärmeaustausch im Wärmetauscher (3) zum Heizen Wärme vom wärmequellenseitigen Kältemittel zum verwendungsseitigen Kältemittel freigesetzt. Dann wird durch einen Wärmeaustausch im Wärmetauscher (5) zum Kühlen Wärme vom verwendungsseitigen Kältemittel zum wärmequellenseitigen Kältemittel freigesetzt.

Die vorgenannten Elemente primärer Kältemittelkreislauf (1), Pumpe (11), Wärmetauscher (3) zum Heizen und Wärmetauscher (5) zum Kühlen sind als wärmequellenseitige Einheit in einer im Freien angeordneten Einheit (A) enthalten. Andererseits ist der erste im Gebäudeinneren angeordnete Wärmetauscher (12) als verwendungsseitige Einheit in einer ersten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (B) enthalten, während das elektromotorisch betätigte Ventil (13) und der zweite im Gebäudeinneren angeordnete Wärmetauscher (14) als verwendungsseitige Einheit in einer zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (C) enthalten sind. Die im Freien angeordnete Einheit (A) ist im Freien angeordnet, während die im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) in einzelnen Räumen angeordnet sind.

Beschreibung des Umwälzbetriebs des Kältemittels

Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung des Umwälzbetriebs eines Kältemittels.

Während des Umwälzbetriebs werden der Kompressor (2) des primären Kältemittelkreislaufs (1) und die Pumpe (11) des sekundären Kältemittelkreislaufs (10) angetrieben, wobei die jeweiligen elektromotorisch betätigten Ventile (4, 13) der Kältemittelkreisläufe (1, 10) auf bestimmte Durchlassmengen eingestellt sind.

Im primären Kältemittelkreislauf (1) tauscht das wärmequellenseitige Kältemittel, das aus dem Kompressor (2) abgeführt wurde, Wärme mit dem verwendungsseitigen Kältemittel im Wärmetauscher (3) zum Heizen, um zu kondensieren, wie durch die Strichlinienpfeile in 1 angegeben. Im elektromotorisch betätigten Expansionsventil (4) wird der Druck des kondensierten, wärmequellenseitigen Kältemittels verringert, und es tauscht im Wärmetauscher (5) zum Kühlen Wärme mit dem verwendungsseitigen Kältemittel, um zu verdampfen. Anschließend wird das wärmequellenseitige Kältemittel durch den Kompressor (2) rückgewonnen. Der vorgenannte Umwälzbetrieb des wärmequellenseitigen Kältemittels wird im primären Kältemittelkreislauf (1) ständig durchgeführt.

Im sekundären Kältemittelkreislauf (10) tauscht andererseits das in einer flüssigen Phase vorliegende verwendungsseitige Kältemittel, das aus der Pumpe (11) abgeführt wurde, Wärme mit dem wärmequellenseitigen Kältemittel im Wärmetauscher (3) zum Heizen, um zu verdampfen, wie durch die durchgehenden Pfeile in 1 angegeben. Das verdampfte, in einer gasförmigen Phase vorliegende verwendungsseitige Kältemittel strömt durch das Hochdruck-Gasrohr (GH) in die erste im Gebäudeinneren angeordnete Einheit (B). Im ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) tauscht das verwendungsseitige Kältemittel Wärme mit Raumluft, um die Raumluft zu erwärmen und selbst zu kondensieren.

Dann strömt das in einer flüssigen Phase vorliegende verwendungsseitige Kältemittel in die zweite im Gebäudeinneren angeordnete Einheit C. Im zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) tauscht das verwendungsseitige Kältemittel, welches das elektromotorisch betätigte Ventil (13) durchlaufen hat, Wärme mit Raumluft, um die Raumluft zu kühlen und selbst zu verdampfen.

Anschließend durchläuft das in der gasförmigen Phase vorliegende verwendungsseitige Kältemittel das Niederdruck-Gasrohr (GL) und tauscht im Wärmetauscher (5) zum Kühlen Wärme mit dem wärmequellenseitigen Kältemittel, um zu kondensieren und von der Pumpe (11) rückgewonnen zu werden. Der vorgenannte Umwälzbetrieb des verwendungsseitigen Kältemittels wird im sekundären Kältemittelkreislauf (10) ständig durchgeführt.

Da das Kältemittel einen derartigen Umwälzbetrieb durchführt, wird die Raumluft in der ersten im Gebäudeinneren angeordnet Einheit (B) erwärmt, während die Raumluft in der zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (C) gekühlt wird. In dem Fall, in dem die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung auf ein Tiefkühllager angewendet wird, kann die erste im Gebäudeinneren angeordnete Einheit (B) in einem Büro eingebaut sein, um im Winter als Heizung verwendet zu werden, während die zweite im Gebäudeinneren angeordnete Einheit (C) verwendet werden kann, um zum Kühlbetrieb beizutragen, der im Tiefkühllager durchgeführt wird.

Es ist auch möglich, die im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) in unterschiedlichen Räumen anzuordnen, so dass einer der Räume beheizt wird, während die übrigen Räume gekühlt werden.

Wirkung des vorliegenden Ausführungsbeispiels

Wie oben beschrieben, ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausreichend, nur das Hochdruck-Gasrohr (GH) und das Niederdruck-Gasrohr (GL) als Verbindungsrohre zum Verbinden der im Freien angeordneten Einheit (A) mit den im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) vorzusehen. Es ist daher möglich, gleichzeitig in einigen von einer Vielzahl von Räumen einen Heizbetrieb und in den übrigen Räumen einen Kühlbetrieb durchzuführen, indem nur zwei Verbindungsrohre (GH, GL) verwendet werden. Dies führt dazu, dass die Struktur der gesamten Vorrichtung einfacher wird und die Fertigungskosten verringert werden. Da die Anzahl der Anschlusspunkte mit einer Verringerung der Anzahl der Rohre ebenfalls verringert wird, kann die Vorrichtung durch einen einfacheren Einbauvorgang eingebaut werden.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2

Das Ausführungsbeispiel 2 wird nun unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.

Auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Kältevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage angewendet, ähnlich wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 1.

Da die Struktur des primären Kältemittelkreislaufs (1) des vorliegenden Ausführungsbeispiels dieselbe ist wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 1, erfolgt nur die Beschreibung eines sekundären Kältemittelkreislaufs (10).

In 2 ist nur der sekundäre Kältemittelkreislauf (10) gezeigt.

Wie in 2 gezeigt, ist im sekundären Kältemittelkreislauf (10) der Klimaanlage des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein Umgehungsrohr (20) vorgesehen, das einen Umgehungsweg ausbildet, der den sekundären im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) umgeht. Ein Ende des Umgehungsrohrs (20) ist zwischen dem elektromotorisch betätigten Expansionsventil (13) und dem zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) an das Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen, und das andere Ende ist zwischen dem zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) und dem Wärmefreisetzungselement (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen an das Niederdruck-Gasrohr (GL) angeschlossen.

Das Umgehungsrohr (20) weist einen Durchmesser auf, der geringer ist als derjenige des Flüssigkeitsrohrs (LL), um es einem Teil des verwendungsseitigen Kältemittels, welches das elektromotorisch betätigte Ventil (13) durchlaufen hat, zu erlauben, den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) zu umgehen und zum Niederdruck-Gasrohr (GL) zu strömen.

In der Struktur strömt ein Teil des verwendungsseitigen Kältemittels, welches das elektromotorisch betätigte Ventil (13) durchlaufen hat, während des Betriebs in den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14), um zum Kühlen der Raumluft beizutragen, und strömt dann in das Niederdruck-Gasrohr (GL). Der verbleibende Teil des in einer flüssigen Phase oder in einer gemischten flüssigen/gasförmigen Phase vorliegenden, verwendungsseitigen Kältemittels strömt durch das Umgehungsrohr (20), um sich im Niederdruck-Gasrohr (GL) mit dem verwendungsseitigen Kältemittel zu mischen, das den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) durchlaufen hat, und um in das Wärmefreisetzungselement (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen zu strömen.

Die übrigen Aktionen sind dieselben wie in dem Fall, der oben im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist.

Da es einem Teil des verwendungsseitigen Kältemittels im vorliegenden Ausführungsbeispiel erlaubt wird, den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) zu umgehen, ist es möglich, die Heizleistung des ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauschers (12) so einzustellen, dass sie höher ist als die Kühlleistung des zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauschers (14). Folglich ist das vorliegende Ausführungsbeispiel in dem Fall wirksam, in dem eine Heizlast größer ist als eine Kühllast (im Folgenden wird dieser Fall als "Zustand mit Wärmeüberschuss" bezeichnet).

VARIANTE DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS 2

Nun wird eine Variante des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels 2 beschrieben.

In der vorliegenden Variante ist das in Strömungsrichtung oben angeordnete Ende des Umgehungsrohrs (20), wie in 3 gezeigt, zwischen dem ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) und dem elektromotorisch betätigten Expansionsventil (13) an das Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen. Im Umgehungsrohr (20) ist ein elektromotorisch betätigtes Ventil (21) als Einstellmechanismus vorgesehen, der das Einstellen der Durchflussmenge des Kältemittels ermöglicht.

Zusätzlich ist ein Durchlassmengen-Einstellmittel zum Einstellen der Durchlassmenge des elektromotorisch betätigten Ventils (21) in der Steuereinheit der vorliegenden Vorrichtung vorgesehen, obwohl diese nicht abgebildet ist.

In der Struktur ist es möglich, die Menge des verwendungsseitigen Kältemittels, das den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) umgeht, durch Regelung der Durchlassmenge des elektromotorisch betätigten Ventils (21) einzustellen. Anders ausgedrückt ist es möglich, das Kältemittel gemäß der Kühllast in einer geeigneten Durchflussmenge im zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) zu erhalten. In einem speziellen Regelvorgang wird die Durchlassmenge des elektromotorisch betätigten Ventils (21) entsprechend erhöht, sobald die Kühllast geringer ist als die Heizlast, so dass die Menge des durch das Umgehungsrohr (20) strömenden Kältemittels erhöht wird. Also wird die Kühlleistung durch Verringern der Menge des durch den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) strömenden Kältemittels unterdrückt.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3

Das Ausführungsbeispiel 3 wird nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.

Auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Kältevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage angewendet. Die Struktur des primären Kältemittelkreislaufs (1) ist dieselbe wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 1.

In 4 ist nur der sekundäre Kältemittelkreislauf (10) veranschaulicht. Im sekundären Kältemittelkreislauf (10) in der Klimaanlage gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein einen Umgehungsweg bildendes Umgehungsrohr (25) vorgesehen, welches das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen umgeht.

Ein Ende des Umgehungsrohrs (25) ist zwischen der Pumpe (11) und dem Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen an das Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen, und das andere Ende ist zwischen dem Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen und dem ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) an das Hochdruck-Gasrohr (GH) angeschlossen.

Das Umgehungsrohr (25) weist einen Durchmesser auf, der geringer ist als derjenige des Flüssigkeitsrohrs (LL), um es einem Teil des in einer flüssigen Phase vorliegenden, von der Pumpe (11) abgeführten verwendungsseitigen Kältemittels zu erlauben, das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen zu umgehen und in das Hochdruck-Gasrohr (GH) zu strömen.

In der Struktur strömt ein Teil des aus der Pumpe (11) abgeführten, in der flüssigen Phase vorliegenden verwendungsseitigen Kältemittels während des Betriebs in das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen, wo es Wärme aus dem wärmequellenseitigen Kältemittel absorbiert, um zu verdampfen, und strömt dann von dort in das Hochdruck-Gasrohr (GH). Der verbleibende Teil des in einer flüssigen Phase vorliegenden verwendungsseitigen Kältemittels strömt durch das Umgehungsrohr (25), um sich im Hochdruck-Gasrohr (GH) mit dem verwendungsseitigen Kältemittel zu mischen, welches das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen durchlaufen hat, und um in den ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) zu strömen.

Die übrigen Aktionen sind dieselben wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 1.

Da es somit im vorliegenden Ausführungsbeispiel einem Teil des verwendungsseitigen Kältemittels erlaubt wird, das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen zu umgehen, kann die Wärmemenge, die das verwendungsseitige Kältemittel vom wärmequellenseitigen Kältemittel erhält, geringer eingestellt werden als die Wärmemenge, die vom verwendungsseitigen Kältemittel an das wärmequellenseitige Kältemittel abgegeben wird. Kurz gesagt verringert das vorliegende Ausführungsbeispiel die aus dem ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) freigesetzte Wärmemenge. Folglich ist die Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels in dem Fall wirksam, in dem die Kühllast größer ist als die Heizlast (im Folgenden wird dieser Fall als "Zustand mit Kälteüberschuss" bezeichnet).

VARIANTE DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS 3

Nun wird eine Variante des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels 3 beschrieben.

In der vorliegenden Variante ist, wie in 5 gezeigt, im Umgehungsrohr (25) ein elektromotorisch betätigtes Ventil (26) als Einstellmechanismus vorgesehen, der in der Lage ist, die Durchflussmenge des Kältemittels einzustellen.

Zusätzlich ist ein Durchlassmengen-Einstellmittel zum Einstellen der Durchlassmenge des elektromotorisch betätigten Ventils (26) in der Steuereinheit der vorliegenden Vorrichtung vorgesehen, obwohl diese nicht abgebildet ist.

In der Struktur ist es möglich, die Menge des verwendungsseitigen Kältemittels, welches das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen umgeht, durch Regelung der Durchlassmenge des elektromotorisch betätigten Ventils (26) einzustellen. Anders ausgedrückt wird es möglich, das Kältemittel gemäß der Heizlast in einer geeigneten Durchflussmenge im Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen zu erhalten. In einem speziellen Regelvorgang wird die Durchlassmenge des elektromotorisch betätigten Ventils (26) entsprechend erhöht, sobald die Heizlast geringer ist als die Kühllast, so dass die Menge des durch das Umgehungsrohr (25) strömenden Kältemittels erhöht wird. Also wird die Heizleistung durch Verringern der Menge des durch das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen strömenden Kältemittels unterdrückt.

Kreislaufstruktur, bei der eine der im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten angehalten werden kann

Jedes der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele 4 bis 8 hat eine Kreislaufstruktur angenommen, welche die Umwälzung des verwendungsseitigen Kältemittels selbst dann erlaubt, wenn eine der im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) angehalten wurde.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind im Flüssigkeitsrohr (LL), wie in 6 gezeigt, zwischen dem ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) und dem zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) zwei elektromotorisch betätigte Ventile (13a, 13b) vorgesehen.

Ein Flüssigkeitsrücklaufrohr (30) ist als Flüssigkeitsübergangsrohr zwischen dem Flüssigkeitsrohr (LL), das sich zwischen den elektromotorisch betätigten Ventilen (13a, 13b) befindet, und dem Flüssigkeitsrohr (LL), das sich in Strömungsrichtung oberhalb der Pumpe (11) (Saugseite) befindet, angeschlossen. Das Flüssigkeitsrücklaufrohr (30) ist mit einem elektromotorisch betätigten Ventil (31) versehen.

Zusätzlich ist ein Durchlassmengen-Einstellmittel zum Einstellen der Durchlassmenge des elektromotorisch betätigten Ventils (31) in der Steuereinheit der vorliegenden Vorrichtung vorgesehen, obwohl diese nicht abgebildet ist.

In der Struktur wird im Zustand mit Wärmeüberschuss das in Strömungsrichtung oberhalb des Flüssigkeitsrohrs (LL) befindliche elektromotorisch betätigte Ventil (13a) geöffnet, und die Durchlassmenge des in Strömungsrichtung unten angeordneten elektromotorisch betätigten Ventils (13b) wird verringert. Andererseits wird das elektromotorisch betätigte Ventil (31) des Flüssigkeitsrücklaufrohrs (30) auf eine bestimmte Durchlassmenge eingestellt.

Dies führt dazu, dass ein Teil des in einer flüssigen Phase vorliegenden verwendungsseitigen Kältemittels, das den ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) und das in Strömungsrichtung oben angeordnete elektromotorisch betätigte Ventil (13a) durchlaufen hat, in den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) strömt, um zum Kühlen der Raumluft beizutragen, dann von dort in das Niederdruck-Gasrohr (GL) strömt, im Wärmefreisetzungselement (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen kondensiert wird und zur Saugseite der Pumpe (11) zurückgeführt wird, während der verbleibende Teil des verwendungsseitigen Kältemittels durch das Flüssigkeitsrücklaufrohr (30) strömt und dann zur Saugseite der Pumpe (11) zurückgeführt wird, ohne einer Phasenänderung unterzogen zu werden. Kurz gesagt umgeht das durch das Flüssigkeitsrücklaufrohr (30) strömende verwendungsseitige Kältemittel den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14).

Die übrigen Aktionen sind dieselben wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 1.

Somit erlaubt es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Einstellung der Durchlassmengen der elektromotorisch betätigten Ventile (13a, 13b) und (31), dass ein Teil des verwendungsseitigen Kältemittels den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) und das Wärmefreisetzungselement (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen umgeht. Dies führt dazu, dass es möglich wird, die Heizleistung des ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauschers (12) so einzustellen, dass sie höher ist als die Kühlleistung des zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauschers (14).

Daher ist die Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels in dem Fall wirksam, in dem die Heizlast größer ist als die Kühllast, ähnlich wie im Fall, der oben im Ausführungsbeispiel 2 beschrieben ist. In einem speziellen Regelvorgang wird die Durchlassmenge des elektromotorisch betätigten Ventils (31) entsprechend erhöht, sobald die Kühllast geringer ist als die Heizlast, wodurch die Menge des durch das Flüssigkeitsrücklaufrohr (30) strömenden Kältemittels erhöht wird. Kurz gesagt wird die Kühlleistung unterdrückt, indem die Menge des durch den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) und das Wärmefreisetzungselement (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen strömenden Kältemittels verringert wird.

Wenn die Kühllast gleich der Heizlast ist, wird das elektromotorisch betätigte Ventil (31) des Flüssigkeitsrücklaufrohrs (30) geschlossen. Dies führt dazu, dass derselbe Umwälzbetrieb des Kältemittels durchgeführt wird wie in dem Fall, der oben im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist.

Wenn keine Kühllast vorliegt, wird das in Strömungsrichtung unten angeordnete elektromotorisch betätigte Ventil (13b) vollständig geschlossen. In diesem Fall zirkuliert das verwendungsseitige Kältemittel nur zwischen dem Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen und dem ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) und wird daran gehindert, in den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) zu strömen. Der Umwälzbetrieb des Kältemittels erfolgt also dergestalt, dass nur die Heizleistung vom ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) erhalten werden kann.

Um einen solchen Betriebsvorgang zu realisieren, ist die Wärmemenge zum Verdampfen des kondensierten, wärmequellenseitigen Kältemittels im primären Kältemittelkreislauf (1) nicht ausreichend. Daher wird ein Luftwärmetauscher oder dergleichen zum Ausgleichen der nicht ausreichenden Wärmemenge benötigt.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 5

Im Gegensatz zum oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 4, in dem nur die Heizleistung vom ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) erhalten werden kann, kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel nur die Kühlleistung vom zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) erhalten werden. Es werden hier nur Bereiche beschrieben, die sich vom oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 4 unterscheiden.

Wie in 7 gezeigt, ist der sekundäre Kältemittelkreislauf (10) des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit einem Flüssigkeitszulaufrohr (35) als Flüssigkeitsübergangsrohr anstelle des oben beschriebenen Flüssigkeitsrücklaufrohrs (30) von Ausführungsbeispiel 4 versehen. Ein Ende des Flüssigkeitszulaufrohrs (35) ist zwischen den elektromotorisch betätigten Ventilen (13a, 13b) an das Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen, und das andere Ende ist in Strömungsrichtung unterhalb der Pumpe (11) (Druckseite) an das Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen. Im Flüssigkeitszulaufrohr (35) ist außerdem ein elektromotorisch betätigtes Ventil (36) vorgesehen.

Zusätzlich ist auch ein Durchlassmengen-Einstellmittel zum Einstellen der Durchlassmenge des elektromotorisch betätigten Ventils (36) in der Steuereinheit der vorliegenden Vorrichtung vorgesehen, obwohl diese nicht abgebildet ist.

In der Struktur wird im Zustand mit Kälteüberschuss das in Strömungsrichtung unten angeordnete elektromotorisch betätigte Ventil (13b) des Flüssigkeitsrohrs (LL) geöffnet, und die Durchlassmenge des in Strömungsrichtung oben angeordneten elektromotorisch betätigten Ventils (13a) wird verringert. Andererseits wird das elektromotorisch betätigte Ventil (36) des Flüssigkeitszulaufrohrs (35) auf eine bestimmte Durchlassmenge eingestellt.

Dies führt dazu, dass ein Teil des verwendungsseitigen Kältemittels, das aus der Pumpe (11) abgeführt wurde, in das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen strömt, wo es Wärme aus dem wärmequellenseitigen Kältemittel absorbiert, um zu verdampfen, und dann von dort in das Hochdruck-Gasrohr (GH) strömt. Anschließend strömt das verwendungsseitige Kältemittel durch den ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12), um zum Heizen der Raumluft beizutragen.

Nachdem der verbleibende Teil des verwendungsseitigen Kältemittels durch das Flüssigkeitszulaufrohr (35) geströmt ist, mischt es sich mit dem verwendungsseitigen Kältemittel, das den ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) durchlaufen hat, und strömt durch das in Strömungsrichtung unten angeordnete elektromotorisch betätigte Ventil (13b) in den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14). Die übrigen Aktionen sind dieselben wie in dem Fall, der oben im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist.

Somit erlaubt es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Einstellung der Durchlassmengen der elektromotorisch betätigten Ventile (13a, 13b) und (36), dass ein Teil des verwendungsseitigen Kältemittels das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen und den ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) umgeht. Dies führt dazu, dass es möglich wird, die Kühlleistung des zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauschers (14) so einzustellen, dass sie höher ist als die Heizleistung des ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauschers (12).

Daher ist die Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels in dem Fall wirksam, in dem die Kühllast größer ist als die Heizlast, ähnlich wie im Fall, der oben im Ausführungsbeispiel 3 beschrieben ist. In einem speziellen Regelvorgang wird die Durchlassmenge des elektromotorisch betätigten Ventils (36) entsprechend erhöht, sobald die Heizlast geringer ist als die Kühllast, wodurch die Menge des durch das Flüssigkeitszulaufrohr (35) strömenden Kältemittels erhöht wird. Kurz gesagt wird die Heizleistung durch Verringern der Menge des durch das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen und den ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) strömenden Kältemittels unterdrückt.

Wenn die Kühllast gleich der Heizlast ist, wird das elektromotorisch betätigte Ventil (36) des Flüssigkeitszulaufrohrs (35) geschlossen. Dies führt dazu, dass derselbe Umwälzbetrieb des Kältemittels durchgeführt wird wie in dem Fall, der oben im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist.

Wenn keine Heizlast vorliegt, wird das in Strömungsrichtung oben angeordnete elektromotorisch betätigte Ventil (13a) vollständig geschlossen. In diesem Fall zirkuliert das verwendungsseitige Kältemittel nur zwischen dem Wärmefreisetzungselement (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen und dem zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) und wird daran gehindert, in den ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) zu strömen. Der Umwälzbetrieb des Kältemittels erfolgt also dergestalt, dass nur die Kühlleistung vom zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) erhalten werden kann.

Um einen solchen Betriebsvorgang zu realisieren, belässt das wärmequellenseitige Kältemittel Restwärme im primären Kältemittelkreislauf (1). Daher wird ein Luftwärmetauscher oder dergleichen zum Freisetzen der Restwärme benötigt.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 6

Das vorliegende Ausführungsbeispiel weist eine Kombination der Komponenten aus jedem der Ausführungsbeispiele 4 und 5 auf.

Wie in 8 gezeigt, weist der sekundäre Kältemittelkreislauf (10) des vorliegenden Ausführungsbeispiels im Flüssigkeitsrohr (LL) zwischen dem ersten und dem zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) und (14) zwei elektromotorisch betätigte Ventile (13a, 13b) auf.

Zusätzlich sind im Flüssigkeitsrohr (LL) zwischen dem Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen und dem Wärmefreisetzungselement (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen zwei Pumpen (11a, 11b) vorgesehen. Die Betriebsfrequenzen der Pumpen (11a, 11b) sind variabel, und die Menge des pro Zeiteinheit daraus abgeführten Kältemittels ist variabel.

Zusätzlich ist ein Leistungseinstellmittel zum Einstellen der jeweiligen Übertragungsleistungen der Pumpen (11a, 11b) in der Steuereinheit der vorliegenden Vorrichtung vorgesehen, obwohl diese nicht abgebildet ist.

Des Weiteren ist ein Flüssigkeitsübergangsrohr (40) als Flüssigkeitsübergangsrohr zwischen dem zwischen den elektromotorisch betätigten Ventilen (13a, 13b) befindlichen Flüssigkeitsrohr (LL) und dem zwischen den Pumpen (11a, 11b) befindlichen Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen.

In der Struktur wird im Zustand mit Wärmeüberschuss das in Strömungsrichtung oben angeordnete elektromotorisch betätigte Ventil (13a) geöffnet, und die Durchlassmenge des in Strömungsrichtung unten angeordneten Ventils (13b) wird verringert. Andererseits wird die Betriebsfrequenz der in Strömungsrichtung unten angeordneten Pumpe (11b) so eingestellt, dass sie höher ist als die Betriebsfrequenz der in Strömungsrichtung oben angeordneten Pumpe (11a).

Folglich strömt ein Teil des verwendungsseitigen Kältemittels, welches aus der in Strömungsrichtung oben und aus der in Strömungsrichtung unten angeordneten Pumpe (11a und 11b) abgeführt wurde und welches das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen, den ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) und das in Strömungsrichtung oben angeordnete elektromotorisch betätigte Ventil (13a) durchlaufen hat, in den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14), um zum Kühlen der Raumluft beizutragen, strömt von dort aus in das Niederdruck-Gasrohr (GL) und wird über das Wärmefreisetzungselement (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen zur Saugseite der in Strömungsrichtung oben angeordneten Pumpe (11a) zurückgeführt, wie dies durch die durchgehenden Pfeile in 8 angegeben ist.

Der verbleibende Teil des verwendungsseitigen Kältemittels strömt durch das Flüssigkeitsübergangsrohr (40) und wird zur Saugseite der in Strömungsrichtung unten angeordneten Pumpe (11b) zurückgeführt, ohne einer Phasenänderung unterzogen zu werden. Kurz gesagt umgeht das durch das Flüssigkeitsübergangsrohr (40) strömende verwendungsseitige Kältemittel den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14).

Die übrigen Aktionen sind dieselben wie in dem Fall, der oben im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist.

Wenn keine Kühllast vorliegt, wird das in Strömungsrichtung unten angeordnete elektromotorisch betätigte Ventil (13b) vollständig geschlossen, während die in Strömungsrichtung oben angeordnete Pumpe (11a) angehalten wird. In diesem Fall zirkuliert das verwendungsseitige Kältemittel nur zwischen dem Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen und dem ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) und wird daran gehindert, in den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) zu strömen.

Andererseits wird im Zustand mit Kälteüberschuss das in Strömungsrichtung unten angeordnete elektromotorisch betätigte Ventil (13b) des Flüssigkeitsrohrs (LL) geöffnet, und die Durchlassmenge des in Strömungsrichtung oben angeordneten elektromotorisch betätigten Ventils (13a) wird verringert. Die Betriebsfrequenz der in Strömungsrichtung oben angeordneten Pumpe (11a) wird so eingestellt, dass sie höher ist als die Betriebsfrequenz der in Strömungsrichtung unten angeordneten Pumpe (11b).

Dies führt dazu, dass ein Teil des verwendungsseitigen Kältemittels, das aus der in Strömungsrichtung oben angeordneten Pumpe (11a) abgeführt wurde, die in Strömungsrichtung oben angeordnete Pumpe (11b) durchläuft, in das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen strömt, wo es Wärme aus dem wärmequellenseitigen Kältemittel absorbiert, um zu verdampfen, und dann von dort in das Hochdruck-Gasrohr (GH) strömt, wie durch die Strichlinienpfeile in 8 angegeben. Anschließend strömt das verwendungsseitige Kältemittel durch den ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12), um zum Heizen der Raumluft beizutragen.

Der verbleibende Teil des verwendungsseitigen Kältemittels strömt durch das Flüssigkeitsübergangsrohr (40), mischt sich mit dem verwendungsseitigen Kältemittel, das den ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) durchlaufen hat, und strömt durch das in Strömungsrichtung unten angeordnete elektromotorisch betätigte Ventil (13b) in den zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14).

Die übrigen Aktionen sind dieselben wie in dem Fall, der oben im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist.

Wenn keine Heizlast vorliegt, wird das in Strömungsrichtung oben angeordnete elektromotorisch betätigte Ventil (13a) vollständig geschlossen, und die in Strömungsrichtung unten angeordnete Pumpe (11b) wird angehalten. In diesem Fall zirkuliert das verwendungsseitige Kältemittel nur zwischen dem Wärmefreisetzungselement (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen und dem zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) und wird daher daran gehindert, in den ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) zu strömen.

Auf diese Weise ermöglicht das vorliegende Ausführungsbeispiel den Umwälzbetrieb des verwendungsseitigen Kältemittels als Reaktion auf den Zustand mit Wärmeüberschuss und auf den Zustand mit Kälteüberschuss. Um einen solchen Betriebsvorgang zu realisieren, kommt es beim wärmequellenseitigen Kältemittel zu einer ungenügenden Wärmemenge oder einem Wärmeüberschuss im primären Kältemittelkreislauf (1), so dass ein Luftwärmetauscher benötigt wird, um solche Nachteile auszugleichen.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, ein elektromotorisch betätigtes Ventil im Flüssigkeitsübergangsrohr (40) vorzusehen, so dass die Menge des durch das Flüssigkeitsübergangsrohr (40) strömenden Kältemittels eingestellt werden kann.

ERSTE VARIANTE DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS 6

Nun wird eine erste Variante des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels 6 beschrieben. Wie in 9 gezeigt, wird in der vorliegenden Variante nur eine Pumpe (11) verwendet.

Ein (an die Pumpe anzuschließendes) Ende des Flüssigkeitsübergangsrohrs (40) ist in zwei Zweigrohre unterteilt, wobei es sich um ein an die Saugseite der Pumpe (11) angeschlossenes erstes Zweigrohr (40a) und ein an die Druckseite der Pumpe (11) angeschlossenes zweites Zweigrohr (40b) handelt. Die Zweigrohre (40a, 40b) sind jeweils mit elektromagnetischen Ventilen (41a, 41b) als erstes bzw. zweites Durchflussmengen-Regelventil versehen.

Öffnende/schließende Steuermittel zum Steuern der Öffnungs-/Schließvorgänge der elektromagnetischen Ventile (41a, 41b) sind in der Steuereinheit der vorliegenden Vorrichtung vorgesehen, obwohl diese nicht abgebildet ist.

In der Struktur wird im Zustand mit Wärmeüberschuss das in Strömungsrichtung oben angeordnete elektromotorisch betätigte Ventil (13a) des Flüssigkeitsrohrs (LL) geöffnet, und die Durchlassmenge des in Strömungsrichtung unten angeordneten elektromotorisch betätigten Ventils (13b) wird verringert. Andererseits wird das elektromagnetische Ventil (41a) des ersten Zweigrohrs (40a) geöffnet, und das elektromagnetische Ventil (41b) des zweiten Zweigrohrs (40b) wird geschlossen. Dies erlaubt es, denselben Umwälzbetrieb des Kältemittels wie im Zustand mit Wärmeüberschuss im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 6 durchzuführen (siehe die in 9 gezeigten durchgehenden Pfeile). Sobald die Kühllast geringer ist, wird die Durchlassmenge des in Strömungsrichtung unten angeordneten elektromotorisch betätigten Ventils (13b) verringert, und die Menge des flüssigen Kältemittels im Flüssigkeitsübergangsrohr (40) wird erhöht.

Andererseits wird im Zustand mit Kälteüberschuss das in Strömungsrichtung unten angeordnete elektromotorisch betätigte Ventil (13b) des Flüssigkeitsrohrs (LL) geöffnet, und die Durchlassmenge des in Strömungsrichtung oben angeordneten elektromotorisch betätigten Ventils (13a) wird verringert. Andererseits wird das elektromagnetische Ventil (41a) des ersten Zweigrohrs (40a) geschlossen, und das elektromagnetische Ventil (41b) des zweiten Zweigrohrs (40b) wird geöffnet. Dies erlaubt es, denselben Umwälzbetrieb des Kältemittels wie im Zustand mit Kälteüberschuss im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 6 durchzuführen (siehe die in 9 gezeigten Strichlinienpfeile). Sobald die Heizlast geringer ist, wird die Durchlassmenge des in Strömungsrichtung oben angeordneten elektromotorisch betätigten Ventils (13a) verringert, und die Menge des flüssigen Kältemittels im Flüssigkeitsübergangsrohr (40) wird erhöht.

Auf diese Weise ermöglicht das vorliegende Ausführungsbeispiel den Umwälzbetrieb des verwendungsseitigen Kältemittels als Reaktion auf den Zustand mit Kälteüberschuss und auf den Zustand mit Wärmeüberschuss, indem nur eine Pumpe (11) verwendet wird.

ZWEITE VARIANTE DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS 6

Nun wird eine zweite Variante des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels 6 beschrieben. Wie in 10 gezeigt, wird in der vorliegenden Variante ebenfalls nur eine Pumpe (11) verwendet.

Das zweite Zweigrohr (40b) des Flüssigkeitsübergangsrohrs (40) ist an die Druckseite der Pumpe (11) angeschlossen, während das erste Zweirohr (40a) an die in Strömungsrichtung oben angeordnete Seite des Wärmefreisetzungselements (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen angeschlossen ist. Die Zweigrohre (40a, 40b) sind jeweils mit elektromotorisch betätigten Ventilen (42a, 42b) als Durchflussmengen-Regelventile versehen.

Öffnende/schließende Steuermittel zum Steuern der Öffnungs-/Schließvorgänge der elektromagnetischen Ventile (42a, 42b) sind in der Steuereinheit der vorliegenden Vorrichtung vorgesehen, obwohl diese nicht abgebildet ist.

Diese Struktur erlaubt es, den Umwälzbetrieb des verwendungsseitigen Kältemittels als Reaktion auf den Zustand mit Wärmeüberschuss und auf den Zustand mit Kälteüberschuss durch Einstellen der Durchlassmengen der Ventile ähnlich der oben beschriebenen ersten Variante durchzuführen. Sobald die Kühllast geringer ist, wird die Durchlassmenge des elektromotorisch betätigten Ventils (42b) des zweiten Zweigrohrs (40b) verringert, und die Menge des flüssigen Kältemittels im ersten Zweigrohr (40a) wird erhöht. Andererseits wird, sobald die Heizlast geringer ist, die Durchlassmenge des elektromotorisch betätigten Ventils (42a) des ersten Zweigrohrs (40a) verringert, und die Menge des flüssigen Kältemittels im zweiten Zweigrohr (40b) wird erhöht. In 10 ist außerdem der Umwälzbetrieb des Kältemittels im Zustand mit Wärmeüberschuss durch die durchgehenden Pfeile angegeben, und der Umwälzbetrieb des Kältemittels im Zustand mit Kälteüberschuss ist durch die Strichlinienpfeile angegeben.

Die Struktur gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt die Verflüssigung des zur Pumpe (11) zurückgeführten verwendungsseitigen Kältemittels mittels des Wärmetauschers (5) zum Kühlen beim Betriebsvorgang im Zustand mit Wärmeüberschuss sicher. Dies führt dazu, dass der Fall umgangen werden kann, in dem das Kältemittel in einer gasförmigen Phase zur Pumpe (11) zurückgeführt wird und den Antrieb der Pumpe (11) behindert.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 7

Nun wird das Ausführungsbeispiel 7 beschrieben. Das vorliegende Ausführungsbeispiel weist eine Vielzahl von im Freien angeordneten Einheiten (A1, A2) auf.

Wie in 11 gezeigt, wurde das vorliegende Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass zwei im Freien angeordnete Einheiten (A1, A2) parallel an die Kreislaufstruktur des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels 6 angeschlossen werden. Insbesondere ist sowohl das Hochdruck-Gasrohr (GH) als auch das Niederdruck-Gasrohr (GL) in Zweigrohre unterteilt, die an die jeweiligen Wärmeabsorptionselemente (3B) der Wärmetauscher (3) zum Heizen und an die jeweiligen Wärmefreisetzungselemente (5B) der Wärmetauscher (5) zum Kühlen in den im Freien angeordneten Einheiten (A1, A2) angeschlossen sind.

Die im Freien angeordneten Einheiten (A1, A2) weisen dieselben Strukturen auf wie diejenigen im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 6. Die Betriebsvorgänge des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind ebenfalls dieselben wie im Ausführungsbeispiel 6, so dass die Heiz- und die Kühlleistung eingestellt werden, indem die Durchlassmengen der einzelnen Ventile (13a, 13b) und die Betriebsfrequenzen der Pumpen (11a, 11b) eingestellt werden.

In der Struktur kann der einstellbare Bereich der Heiz- und Kühlleistung erweitert werden, indem die jeweiligen Leistungen der im Freien angeordneten Einheiten (A1, A2) eingestellt werden.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 8

Als Nächstes wird das Ausführungsbeispiel 8 beschrieben. Auch das vorliegende Ausführungsbeispiel weist eine Vielzahl von im Freien angeordneten Einheiten (A1, A2) auf.

Wie in 12 gezeigt, weist von den beiden im Freien angeordneten Einheiten (A1, A2) des vorliegenden Ausführungsbeispiels die erste im Freien angeordnete Einheit (A1) dieselbe Struktur auf wie in jedem der vorgenannten Ausführungsbeispiele. Andererseits umfasst die zweite im Freien angeordnete Einheit (A2) eine Pumpe (50), ein Vierwege-Umschaltventil (51) als Durchflussweg-Umschaltmittel und einen Luftwärmetauscher (52), um in Verbindung mit den im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauschern (12, 14) einen geschlossenen Kreislauf zu bilden. Kurz gesagt ist die Gasseite des Luftwärmetauschers (52) so in Zweigrohre (52a, 52b) unterteilt, dass das erste Zweigrohr (52a) an das Hochdruck-Gasrohr (GH) angeschlossen ist und das zweite Zweigrohr (52b) an das Niederdruck-Gasrohr (GL) angeschlossen ist. Im ersten Zweigrohr (52a) ist ein Rückschlagventil (CV) vorgesehen, um nur einen Strom des zum Hochdruck-Gasrohr (GH) gerichteten verwendungsseitigen Kältemittels zu erlauben. Im zweiten Zweigrohr (52b) ist ein Rückschlagventil (CV) vorgesehen, um nur einen Strom des zum Luftwärmetauscher (52b) gerichteten verwendungsseitigen Kältemittels zu erlauben.

Außerdem ist ein Verbindungsrohr (53) zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsübergangsrohr (40) und der zweiten im Freien angeordneten Einheit (A2) vorgesehen.

Die Flüssigkeitsseite des Luftwärmetauschers (52) und das Verbindungsrohr (53) sind an das Vierwege-Umschaltventil (51) angeschlossen. Zusätzlich ist ein Umschalt-Steuermittel zum Steuern des Umschaltens des Vierwege-Umschaltmittels (51) in der Steuereinheit der vorliegenden Vorrichtung vorgesehen, obwohl diese nicht abgebildet ist. Das Vierwege-Umschaltventil (51) wird durch den Steuerungsvorgang des Umschalt-Steuermittels umgeschaltet. Insbesondere ist das Vierwege-Umschaltventil (51) zwischen dem Zustand, in dem die Druckseite der Pumpe (50) mit dem Luftwärmetauscher (52) verbunden ist und ihre Saugseite mit dem Verbindungsrohr (53) verbunden ist, und dem Zustand, in dem die Druckseite der Pumpe (50) mit dem Verbindungsrohr (53) verbunden ist und ihre Saugseite mit dem Luftwärmetauscher (52) verbunden ist, umschaltbar.

Es folgt eine Beschreibung der Betriebsvorgänge der zweiten im Freien angeordneten Einheit (A2).

Im Zustand mit Wärmeüberschuss wird das Vierwege-Umschaltventil (51) auf die Seite umgeschaltet, die in der Zeichnung durch die durchgehenden Pfeile angegeben ist, so dass eine Aktion zur Unterstützung der Wärmefreisetzung durchgeführt wird. Das in einer flüssigen Phase vorliegende, aus der Pumpe (50) abgeführte verwendungsseitige Kältemittel tauscht Wärme, beispielsweise mit der Außenluft im Luftwärmetauscher (52), um zu verdampfen, wie durch die Pfeile in 12 angegeben, strömt in das Hochdruck-Gasrohr (GH) und mischt sich mit dem verwendungsseitigen Kältemittel, das aus dem Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen strömt. Das verwendungsseitige Kältemittel trägt im ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) zur Heizung des Gebäudeinneren bei. Vom verwendungsseitigen Kältemittel, das den ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12) durchlaufen hat, wird der Teil, der durch das Flüssigkeitsübergangsrohr (40) fließt, teilweise durch die Saugseite der Pumpe (50) rückgewonnen, nachdem er das Verbindungsrohr (53) und das Vierwege-Umschaltventil (51) durchlaufen hat. Ein derartiger Umwälzbetrieb des Kältemittels wird ständig durchgeführt.

Im Zustand mit Kälteüberschuss andererseits wird das Vierwege-Umschaltventil (51) auf die Seite umgeschaltet, die in der Zeichnung durch die Strichlinienpfeile angegeben ist, so dass eine Aktion zur Unterstützung der Wärmeabsorption durchgeführt wird. Das in einer flüssigen Phase vorliegende, aus der Pumpe (50) abgeführte verwendungsseitige Kältemittel durchläuft das Verbindungsrohr (53) und mischt sich mit dem Kältemittel im Flüssigkeitsübergangsrohr (40), wie durch die Strichlinienpfeile in 12 angegeben. Das verwendungsseitige Kältemittel trägt im zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) zum Kühlen bei und strömt von dort in das Niederdruck-Gasrohr (GL). Ein Teil des durch das Niederdruck-Gasrohr (GL) strömenden verwendungsseitigen Kältemittels durchläuft das zweite Zweigrohr (52b), den Luftwärmetauscher (52) und das Vierwege-Umschaltventil (51), um dann durch die Saugseite der Pumpe (50) rückgewonnen zu werden. Ein derartiger Umwälzbetrieb des Kältemittels wird ständig durchgeführt.

Somit weist das vorliegende Ausführungsbeispiel eine Struktur auf, welche die kombinierte Verwendung des sekundären Kältemittelsystems und eines einstufigen Kältemittelkreislaufs erlaubt.

Kreislaufstruktur, die jede im Gebäudeinneren angeordnete Einheit zwischen Kühl- und Heizbetrieb umschaltbar macht Jedes der folgenden Ausführungsbeispiele 9 bis 11 hat eine so genannte variable Kühlungs-/Heizkreislaufstruktur, die jede der im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) unabhängig zwischen Kühl- und Heizbetrieb umschaltbar macht.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 9

Das vorliegende Ausführungsbeispiel wird erhalten, indem jede der im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) in der Kreislaufstruktur des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels 1 zwischen Kühl- und Heizbetrieb umschaltbar gemacht wird.

Wie in 13 gezeigt, weist der sekundäre Kältemittelkreislauf (10) des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine erste und eine zweite Umschalteinheit (D1, D2) als Umschaltmittel zwischen dem Hochdruck-Gasrohr und dem Niederdruck-Gasrohr (GH) und (GL) bzw. den im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) auf. Die im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) weisen jeweils dieselbe Struktur auf. Die im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) enthalten jeweils im Gebäudeinneren angeordnete Wärmetauscher (12, 14), und elektromotorisch betätigte Ventile (13a, 13b) sind mit den jeweiligen Flüssigkeitsseiten der im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12, 14) verbunden.

Sowohl das Hochdruck-Gasrohr (GH) als auch das Niederdruck-Gasrohr (GL) ist verzweigt. Die Zweigrohre (GH1, GH2) des Hochdruck-Gasrohrs (GH) und die Zweigrohre (GL1, GL2) des Niederdruck-Gasrohrs (GL) sind innerhalb der jeweiligen Umschalteinheit (D1, D2) miteinander verbunden. Elektromagnetische Ventile (55a, 55b, 55c, 55d) sind in den jeweiligen Zweigrohren (GH1, GL1, GH2, GL2) vorgesehen. Insbesondere sind die elektromagnetischen Hochdruckventile (55a, 55c) in dem jeweiligen Zweigrohr (GH1, GH2) des Hochdruck-Gasrohrs in der jeweiligen Umschalteinheit (D1, D2) vorgesehen, und die elektromagnetischen Niederdruckventile (55b, 55d) sind in den Zweigrohren (GL1, GL2) des Niederdruck-Gasrohrs (GL) der jeweiligen Umschalteinheit (D1, D2) vorgesehen. Zusätzlich ist ein Umschalt-Steuermittel zum Steuern der Öffnungs- und Schließvorgänge jedes der elektromagnetischen Ventile (55a, 55b, 55c, 55d) in der Steuereinheit der vorliegenden Vorrichtung vorgesehen, obwohl diese nicht abgebildet ist.

Die jeweiligen elektromotorisch betätigten Ventile (13a, 13b) der im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) sind durch das Flüssigkeitsrohr (LL) miteinander verbunden.

Wenn in der ersten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (B) ein Heizbetrieb durchgeführt wird und in der zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (C) der Struktur ein Kühlbetrieb durchgeführt wird, ist in der ersten Umschalteinheit (D1) das elektromagnetische Hochdruckventil (55a) geöffnet, und das elektromagnetische Niederdruckventil (55b) ist geschlossen, während in der zweiten Umschalteinheit (D2) das elektromagnetische Hochdruckventil (55c) geschlossen ist und das elektromagnetische Niederdruckventil (55d) geöffnet ist.

Dies führt dazu, dass das in einer flüssigen Phase vorliegende, aus der Pumpe (11) abgeführte verwendungsseitige Kältemittel Wärme mit dem wärmequellenseitigen Kältemittel im Wärmetauscher (3) zum Heizen tauscht, um zu verdampfen, wie durch die durchgehenden Pfeile in 13 angegeben. Das verdampfte, in einer gasförmigen Phase vorliegende verwendungsseitige Kältemittel durchläuft das Hochdruck-Gasrohr (GH) und die erste Umschalteinheit (D1) und strömt in die erste im Gebäudeinneren angeordnete Einheit (B). In der ersten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (B) tauscht das verwendungsseitige Kältemittel Wärme mit der Raumluft im ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12), wodurch es die Raumluft erwärmt und selbst kondensiert.

Anschließend strömt das in einer flüssigen Phase vorliegende verwendungsseitige Kältemittel durch das Flüssigkeitsrohr (LL), durchläuft die erste und die zweite Umschalteinheit (D1 und D2) und strömt in die zweite im Gebäudeinneren angeordnete Einheit (C). Der Druck des verwendungsseitigen Kältemittels wird durch das elektromotorisch betätigte Ventil (13c) verringert und das Kältemittel tauscht im zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14) Wärme mit der Raumluft, wodurch es die Raumluft kühlt und selbst verdampft. Danach durchläuft das in einer gasförmigen Phase vorliegende verwendungsseitige Kältemittel die zweite Umschalteinheit (D2) und das Niederdruck-Gasrohr (GL) und tauscht im Wärmetauscher (5) zum Kühlen Wärme mit dem wärmequellenseitigen Kältemittel, um zu kondensieren und von der Pumpe (11) rückgewonnen zu werden. Ein derartiger Umwälzbetrieb des verwendungsseitigen Kältemittels wird ständig im sekundären Kältemittelkreislauf (10) durchgeführt, wodurch der Heiz- und der Kühlbetrieb in der ersten bzw. zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (B) bzw. (C) durchgeführt werden.

Wenn umgekehrt in der ersten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (B) ein Kühlbetrieb durchgeführt wird und in der zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (C) ein Heizbetrieb durchgeführt wird, ist in der ersten Umschalteinheit (D1) das elektromagnetische Hochdruckventil (55a) geschlossen, und das elektromagnetische Niederdruckventil (55b) ist geöffnet. Andererseits ist in der zweiten Umschalteinheit (D2) das elektromagnetische Hochdruckventil (55c) geöffnet, und das elektromagnetische Niederdruckventil (55d) ist geschlossen.

Dies führt dazu, dass das in einer flüssigen Phase vorliegende, aus der Pumpe (11) abgeführte verwendungsseitige Kältemittel nacheinander durch den Wärmetauscher (3) zum Heizen, das Hochdruck-Gasrohr (GH) und die zweite Umschalteinheit (D2) strömt, um dann in die zweite im Gebäudeinneren angeordnete Einheit (C) zu strömen, wie durch die Strichlinienpfeile in 13 angegeben. In der zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (C) tauscht das verwendungsseitige Kältemittel Wärme mit der Raumluft im zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (14), wodurch es die Raumluft erwärmt und selbst kondensiert. Anschließend strömt das in einer flüssigen Phase vorliegende verwendungsseitige Kältemittel durch das Flüssigkeitsrohr (LL), durchläuft die zweite und die erste Umschalteinheit (D2) und (D1) und strömt in die erste im Gebäudeinneren angeordnete Einheit (B). In der ersten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (B) durchläuft das verwendungsseitige Kältemittel das elektromotorisch betätigte Ventil (13a) und tauscht Wärme mit der Raumluft im ersten im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12), wodurch es die Raumluft kühlt und selbst verdampft.

Danach durchläuft das in einer gasförmigen Phase vorliegende verwendungsseitige Kältemittel nacheinander die erste Umschalteinheit (D1), das Niederdruck-Gasrohr (GL) und den Wärmetauscher (5) zum Kühlen, um von der Pumpe (11) rückgewonnen zu werden. Ein derartiger Umwälzbetrieb des verwendungsseitigen Kältemittels wird im sekundären Kältemittelkreislauf (10) ständig durchgeführt, wodurch der Kühl- und der Heizbetrieb in der ersten bzw. zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (B) bzw. (C) durchgeführt werden.

Somit können gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Betriebsvorgänge in den jeweiligen im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) durch die Umschaltvorgänge der elektromagnetischen Ventile (55a, 55b, 55c, 55d) in den Umschalteinheiten (D1, D2) nach Belieben umgeschaltet werden.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 10

Das vorliegende Ausführungsbeispiel wird erhalten, indem jede der im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) in der Kreislaufstruktur (3) des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels 2 zwischen Kühl- und Heizbetrieb umschaltbar gemacht wird. Es werden nur Bereiche beschrieben, die sich vom oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 9 unterscheiden.

Wie in 14 gezeigt ist, ist der sekundäre Kältemittelkreislauf (10) der Klimaanlage im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem Umgehungsrohr (20) zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsrohr (LL), das sich zwischen den im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) befindet, und dem Niederdruck-Gasrohr (GL) vorgesehen. Im Umgehungsrohr (20) ist ein elektromotorisch betätigtes Ventil (21) vorgesehen, das in der Lage ist, die Durchflussmenge des Kältemittels einzustellen.

In der Struktur strömt ein Teil des verwendungsseitigen Kältemittels, das den im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher durchlaufen hat, wobei es einen Heizvorgang durchführt, während des Betriebs in den im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher, wobei es einen Kühlvorgang durchführt, während der verbleibende Teil des in einer flüssigen Phase oder in einer gemischten flüssigen/gasförmigen Phase vorliegenden verwendungsseitigen Kältemittels durch das Umgehungsrohr (20) strömt. Die übrigen Aktionen sind dieselben wie in dem Fall des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels 9 (siehe die Pfeile in 14, die den Pfeilen in 13 entsprechen).

Somit kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Heizleistung so eingestellt werden, dass sie höher ist als die Kühlleistung, indem es einem Teil des verwendungsseitigen Kältemittels erlaubt wird, den im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher zu umgehen, der den Kühlvorgang durchführt. Folglich ist die Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels im Zustand mit Wärmeüberschuss wirksam. Des Weiteren kann die Menge des verwendungsseitigen Kältemittels, das den im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher umgeht, der den Kühlvorgang durchführt, durch Regeln der Durchlassmenge des elektromotorisch betätigten Ventils (21) eingestellt werden. Demgemäß wird es möglich, das Kältemittel gemäß der Kühllast in einer geeigneten Durchflussmenge in dem im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher zu erhalten.

Es ist außerdem möglich, die Struktur anzunehmen, in der das elektromotorisch betätigte Ventil (21) nicht im Umgehungsrohr (20) vorgesehen ist (entsprechend dem Ausführungsbeispiel 2 (2)).

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 11

Das vorliegende Ausführungsbeispiel wird erhalten, indem jede der im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) in der Kreislaufstruktur (5) des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels 3 zwischen Kühl- und Heizbetrieb umschaltbar gemacht wird. Es werden ebenfalls nur Bereiche beschrieben, die sich vom oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 9 unterscheiden.

Wie in 15 gezeigt ist, ist im sekundären Kältemittelkreislauf (10) der Klimaanlage im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Umgehungsrohr (25) vorgesehen, um das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen zu umgehen. Ein Ende des Umgehungsrohrs (25) ist zwischen der Pumpe (11) und dem Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen an das Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen, und das andere Ende ist an das Hochdruck-Gasrohr (GH) angeschlossen. Im Umgehungsrohr (25) ist ein elektromotorisch betätigtes Ventil (26) vorgesehen, um das Einstellen der Durchflussmenge des Kältemittels zu ermöglichen.

In der Struktur strömt ein Teil des in einer flüssigen Phase vorliegenden, aus der Pumpe (11) abgeführten verwendungsseitigen Kältemittels während des Betriebs in das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen, absorbiert Wärme aus dem wärmequellenseitigen Kältemittel, um zu verdampfen, und strömt in das Hochdruck-Gasrohr (GH). Der verbleibende Teil des verwendungsseitigen Kältemittels strömt durch das Umgehungsrohr (25) und mischt sich mit dem in einer flüssigen Phase vorliegenden verwendungsseitigen Kältemittel, welches das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen durchlaufen hat, und um zur Durchführung eines Heizvorgangs in den im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher zu strömen. Die übrigen Aktionen sind dieselben wie in dem Fall des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels 9 (siehe die Pfeile in 15, die den Pfeilen in 13 entsprechen).

Somit kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Wärmemenge, die das verwendungsseitige Kältemittel vom wärmequellenseitigen Kältemittel erhält, auf einen geringeren Wert eingestellt werden als die Wärmemenge, die vom verwendungsseitigen Kältemittel an das wärmequellenseitige Kältemittel abgegeben wird, indem es einem Teil des verwendungsseitigen Kältemittels erlaubt wird, das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen zu umgehen. Folglich ist die Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels im Zustand mit Kälteüberschuss wirksam. Des Weiteren kann die Menge des verwendungsseitigen Kältemittels, welches das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen umgeht, durch Regeln der Durchlassmenge des elektromotorisch betätigten Ventils (26) eingestellt werden. Demgemäß wird es möglich, das Kältemittel gemäß der Heizlast in einer geeigneten Durchflussmenge im Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen bereitzustellen.

Es ist außerdem möglich, die Struktur anzunehmen, in der das Umgehungsrohr (25) nicht mit dem elektromotorisch betätigten Ventil (26) versehen ist (entsprechend dem Ausführungsbeispiel 3 (4)).

VARIANTEN

Es erfolgt eine Beschreibung der jeweiligen Kreislaufstrukturen, die durch Anwenden der Strukturen der Ausführungsbeispiele 4 bis 8 auf die Kreislaufstruktur des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels 9 erhalten werden.

Der in 16 veranschaulichte Kreislauf wird erhalten, indem das Flüssigkeitsrücklaufrohr (30) in Ausführungsbeispiel 4 in der Kreislaufstruktur des Ausführungsbeispiels 9 verwendet wird.

Der in 17 veranschaulichte Kreislauf wird erhalten, indem das Flüssigkeitsrücklaufrohr (35) in Ausführungsbeispiel 5 in der Kreislaufstruktur des Ausführungsbeispiels 9 verwendet wird.

Der in 18 veranschaulichte Kreislauf wird erhalten, indem das Flüssigkeitsübergangsrohr (40) in Ausführungsbeispiel 6 in der Kreislaufstruktur des Ausführungsbeispiels 9 verwendet wird.

Der in 19 veranschaulichte Kreislauf wird erhalten, indem das Flüssigkeitsübergangsrohr (40) in der ersten Variante des Ausführungsbeispiels 6 in der Kreislaufstruktur des Ausführungsbeispiels 9 verwendet wird.

Der in 20 veranschaulichte Kreislauf wird erhalten, indem das Flüssigkeitsübergangsrohr (40) in der zweiten Variante des Ausführungsbeispiels 6 in der Kreislaufstruktur des Ausführungsbeispiels 9 verwendet wird.

Der in 21 veranschaulichte Kreislauf wird erhalten, indem zwei im Freien angeordnete Einheiten (A1, A2), wie in Ausführungsbeispiel 7 verwendet, in der Kreislaufstruktur des Ausführungsbeispiels 9 verwendet werden. In jeder der im Freien angeordneten Einheiten (A1, A2) ist das Flüssigkeitsübergangsrohr (40) verzweigt und an die Saugseite und an die Druckseite der Pumpe (11) angeschlossen.

Der in 22 veranschaulichte Kreislauf wird erhalten, indem eine im Freien angeordnete Einheit (A2), wie in Ausführungsbeispiel 8 verwendet, in der Kreislaufstruktur des Ausführungsbeispiels 9 verwendet wird. Auch in diesem Kreislauf ist das Flüssigkeitsübergangsrohr (40) in der im Freien angeordneten Einheit (A1) verzweigt, um an die Saugseite und an die Druckseite der Pumpe (11) angeschlossen zu werden. Des Weiteren besteht der Wärmetauscher (52) der im Freien angeordneten Einheit (A2) im Kreislauf aus einem Wärmetauscher in einer Kaskadenkonfiguration.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 12

Das vorliegende Ausführungsbeispiel erhält eine Antriebskraft zum Übertragen des verwendungsseitigen Kältemittels, indem eine Phasenänderung genutzt wird, welche das Heizen und Kühlen des Kältemittels in der Kreislaufstruktur des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels 9 begleitet.

Wie in 23 gezeigt, verwendet das vorliegende Ausführungsbeispiel ein lokales Kühl-/Heizsystem als Wärmequelle. In die im Freien angeordnete Einheit (A) wurden ein Paar Warmwasserrohre (60a, 60b) zum Zuführen und Rückgewinnen von warmem Wasser und ein Paar Kaltwasserrohre (61a, 61b) zum Zuführen und Rückgewinnen von kaltem Wasser eingeführt.

Zunächst werden der Anschluss der Warmwasserrohre (60a, 60b) an den Wärmetauscher (3) zum Heizen und der Anschluss der Kaltwasserrohre (61a, 61b) an den Wärmetauscher (5) zum Kühlen beschrieben.

Ein Warmwasserzulaufrohr (62a) ist an das Warmwasserrohr (60a) auf der Warmwasserzulaufseite und an die Einströmseite des Wärmefreisetzungselements (3A) des Wärmetauschers (3) zum Heizen angeschlossen. Ein Warmwasser-Rückgewinnungsrohr (62b) ist an das Warmwasserrohr (60b) auf der Warmwasser-Rückgewinnungsseite und an die Ausströmseite des Wärmefreisetzungselements (3A) des Wärmetauschers (3) zum Heizen angeschlossen.

Andererseits ist ein Kaltwasserzulaufrohr (63a) an das Kaltwasserrohr (61a) auf der Kaltwasserzulaufseite und an die Einströmseite des Wärmeabsorptionselements (5A) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen angeschlossen. Ein Kaltwasser-Rückgewinnungsrohr (63b) ist an das Kaltwasserrohr (61b) auf der Kaltwasser-Rückgewinnungsseite und an die Ausströmseite des Wärmeabsorptionselements (5A) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen angeschlossen. Kurz gesagt wird das verwendungsseitige Kältemittel im Wärmetauscher (3) zum Heizen durch Verwendung von warmer Wärme aus dem warmen Wasser verdampft, das durch das Warmwasserrohr (60a) eingeströmt ist, während das verwendungsseitige Kältemittel im Wärmetauscher (5) zum Kühlen durch Verwendung von kalter Wärme aus dem kalten Wasser kondensiert wird, das durch das Kaltwasserrohr (61a) eingeströmt ist.

Die Anschlüsse der Gasseite (oberer Endbereich in 23) des Wärmeabsorptionselements (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen an die einzelnen Umschalteinheiten (D1, D2) sind gleichen wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 9. Analog sind die Anschlüsse der Gasseite (oberer Endbereich in 23) des Wärmefreisetzungselements (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen an die einzelnen Umschalteinheiten (D1, D2) die gleichen wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 9.

Als Nächstes wird ein eine Antriebskraft erzeugender Kreislauf (11) beschrieben, der das Übertragungsmittel bildet.

Der eine Antriebskraft erzeugende Kreislauf (11) umfasst Folgendes: einen Umlauferhitzer (71) als Druck erhöhendes Mittel; einen Umlaufkühler (72) als Druck minderndes Mittel; einen ersten und einen zweiten Haupttank (T1, T2) und einen Nebentank (ST).

Insbesondere umfasst der Umlauferhitzer (71) ein Wärmefreisetzungselement (71A) und ein Wärmeabsorptionselement (71B), die untereinander Wärme tauschen. Das Wärmefreisetzungselement (71A) ist auf der Warmwasserzulaufseite über das Warmwasserzulaufrohr (62a) an das Warmwasserrohr (60a) angeschlossen. Andererseits ist ein Gaszulaufrohr (73) an den oberen Endbereich des Wärmeabsorptionselements (71B) angeschlossen.

Das Gaszulaufrohr (73) ist in drei Zweigrohre (73a73c) unterteilt, die einzeln an die jeweiligen oberen Endbereiche der Haupttanks (T1, T2) und des Nebentanks (ST) angeschlossen sind. Ein erstes bis drittes elektromagnetisches Ventil zur Druckerhöhung im Tank (SV-P1–SV-P3) ist in den jeweiligen Zweigrohren (73a73c) vorgesehen.

Ein Ende eines Flüssigkeitsrückgewinnungsrohrs (74) ist an den unteren Endbereich des Wärmeabsorptionselements (71B) des Umlauferhitzers (71) angeschlossen, und das andere Ende ist an den unteren Endbereich des Nebentanks (ST) angeschlossen. Im Flüssigkeitsrückgewinnungsrohr (74) ist ein Rückschlagventil (CV-1) vorgesehen, das nur das Ausströmen des Kältemittels aus dem Nebentank (ST) erlaubt.

Andererseits umfasst der Umlaufkühler (72) ein Wärmeabsorptionselement (72A) und ein Wärmefreisetzungselement (72B), die untereinander Wärme tauschen. Das Wärmeabsorptionselement (72A) ist auf der Kaltwasserzulaufseite über das Kaltwasserzulaufrohr (63a) an das Kaltwasserrohr (61a) angeschlossen. Ein Gasrückgewinnungsrohr (75) ist am oberen Endbereich des Wärmefreisetzungselements (72B) angeschlossen. Das Gasrückgewinnungsrohr (75) ist in drei Zweigrohre (75a75c) unterteilt, die an die jeweiligen Zweigrohre (73a73c) des Gaszulaufrohrs (73) angeschlossen sind und dadurch einzeln an den jeweiligen oberen Endbereich der Haupttanks (T1, T2) und des Nebentanks (ST) angeschlossen sind. Ein erstes bis drittes elektromagnetisches Ventil zur Druckminderung im Tank (SV-V1–SV-V3) ist in den jeweiligen Zweigrohren (75a75c) vorgesehen.

Ein Flüssigkeitszulaufrohr (76) ist an den unteren Endbereich des Umlaufkühlers (72) angeschlossen. Das Flüssigkeitszulaufrohr (76) ist in zwei Zweigrohre (76a76b) unterteilt, die einzeln an den jeweiligen unteren Endbereich der Haupttanks (T1, T2) angeschlossen sind. In den jeweiligen Zweigrohren (76a, 76b) sind Rückschlagventile (CV-2) vorgesehen, die nur das Strömen des Kältemittels zu den Haupttanks (T1, T2) hin erlauben.

Die Haupttanks (T1, T2) befinden sich an Positionen, die niedriger sind als die des Umlaufkühlers (72), während der Nebentank (ST) sich an einer Position befindet, die höher ist als die des Umlauferhitzers (71).

Ein Flüssigkeitsrohr (77) ist an die Flüssigkeitsseite (unterer Endbereich in 23) des Wärmeabsorptionselements (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen angeschlossen. Das Flüssigkeitsrohr (77) ist in zwei Zweigrohre (77a77b) unterteilt, die an das jeweilige Zweigrohr (76a76b) des Flüssigkeitszulaufrohrs (76) angeschlossen sind und dadurch einzeln an den jeweiligen unteren Endbereich der Haupttanks (T1, T2) angeschlossen sind. In den jeweiligen Zweigrohren (77a, 77b) sind Rückschlagventile (CV-3) vorgesehen, die nur zum Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen gerichtete Kältemittelströme erlauben.

Das Flüssigkeitsrohr (77) und das Flüssigkeitsrohr (LL) sind miteinander über ein Flüssigkeitsablaufrohr (78) verbunden. Im Flüssigkeitsablaufrohr (78) ist außerdem ein elektromagnetisches Ventil (78a) vorgesehen. Ein Flüssigkeitsrücklaufrohr (79) ist ferner an das Flüssigkeitsablaufrohr (78) angeschlossen. Das Flüssigkeitsrücklaufrohr (79) ist in zwei Zweigrohre (79a, 79b) unterteilt, die an das jeweilige Zweigrohr (77a, 77b) des Flüssigkeitsrohrs (77) angeschlossen sind und dadurch einzeln an den jeweiligen unteren Endbereich der Haupttanks (T1, T2) angeschlossen sind. Im Flüssigkeitsrücklaufrohr (79) ist ein elektromagnetisches Ventil (79c) vorgesehen, während in den jeweiligen Zweigrohren (79a, 76b) Rückschlagventile (CV-4) vorgesehen sind, die nur zu den Haupttanks (T1, T2) gerichtete Kältemittelströme erlauben.

Das an das Wärmeabsorptionselement (3B) des Wärmetauschers (3) zum Heizen angeschlossene Flüssigkeitsrohr (77) und das an den Nebentank (ST) angeschlossene Flüssigkeitsrückgewinnungsrohr (74) sind durch ein zusätzliches Flüssigkeitsrohr (80) miteinander verbunden. Das zusätzliche Flüssigkeitsrohr (80) ist mit einem Rückschlagventil (CV-5) versehen, um nur einen zu einem Nebentank (ST) gerichteten Kältemittelstrom zu erlauben. Außerdem ist ein Flüssigkeitsrücklaufrohr (81) an die Flüssigkeitsseite (unterer Endbereich in 23) des Wärmefreisetzungselements (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen angeschlossen. Das in Strömungsrichtung unten angeordnete Ende des Flüssigkeitsrücklaufrohrs (81) ist an das Flüssigkeitsrücklaufrohr (79) angeschlossen.

Beim Vorgenannten handelt es sich um die Struktur des Kältemittelkreislaufs der Klimaanlage gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.

Betriebsvorgänge

Als Nächstes werden die Betriebsvorgänge im vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben.

In dem Fall, in dem in der ersten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (B) ein Heizbetrieb durchgeführt wird und in der zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (C) ein Kühlbetrieb durchgeführt wird, öffnet die erste Umschalteinheit (D1) das elektromagnetische Hochdruckventil (55a) und schließt das elektromagnetische Niederdruckventil (55b). Andererseits schließt die zweite Umschalteinheit (D2) das elektromagnetische Hochdruckventil (55c) und öffnet das elektromagnetische Niederdruckventil (55d).

Das elektromagnetische Ventil zur Druckerhöhung (SV-P1) des ersten Haupttanks (T1), das elektromagnetische Ventil zur Druckerhöhung (SV-P3) des Nebentanks (ST) und das elektromagnetische Ventil zur Druckminderung (SV-V2) des zweiten Haupttanks (T2) werden geöffnet. Andererseits werden das elektromagnetische Ventil zur Druckerhöhung (SV-P2) des zweiten Haupttanks (T2), das elektromagnetische Ventil zur Druckminderung (SV-V1) des ersten Haupttanks (T1) und das elektromagnetische Ventil zur Druckminderung (SV-V3) des Nebentanks (ST) geschlossen.

Des Weiteren werden die jeweiligen elektromagnetischen Ventile (78a, 79c) des Flüssigkeitsablaufrohrs (78) und des Flüssigkeitsrücklaufrohrs (79) geschlossen.

In diesem Zustand erzeugt der Wärmeübergang zwischen warmem Wasser bzw. kaltem Wasser und dem verwendungsseitigen Kältemittel im Umlauferhitzer (71) und im Umlaufkühler (72) einen hohen Druck durch das Verdampfen des flüssigen Kältemittels im Wärmeabsorptionselement (71B) des Umlauferhitzers (71) und einen niedrigen Druck durch das Kondensieren des gasförmigen Kältemittels im Wärmefreisetzungselement (72B) des Umlaufkühlers (72). Dies führt dazu, dass sich der Druck innerhalb des ersten Haupttanks (T1) und im Nebentank (ST) erhöht (Druckerhöhungsvorgang), während sich der Druck innerhalb des zweiten Haupttanks (T2) verringert (Druckminderungsvorgang).

Folglich wird das aus dem ersten Haupttank (T1) abgeführte flüssige Kältemittel in den Wärmetauscher (3) zum Heizen eingebracht, wo es Wärme mit warmem Wasser tauscht und verdampft, wie durch die durchgehenden Pfeile in 24 angegeben. Anschließend fließt das Kältemittel nacheinander durch die erste Umschalteinheit (D1), die erste im Gebäudeinneren angeordnete Einheit (B), die zweite Umschalteinheit (D2) und die zweite im Gebäudeinneren angeordnete Einheit (C), um in der ersten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (B) einen Heizvorgang und in der zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (C) einen Kühlvorgang durchzuführen.

Das gasförmige Kältemittel, das aus der zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (C) geströmt ist, durchläuft das Gasrohr (GL), tauscht im Wärmetauscher (5) zum Kühlen Wärme mit kaltem Wasser, um zu kondensieren, durchläuft die Flüssigkeitsrücklaufrohre (81, 79), um vom zweiten Haupttank (T2) rückgewonnen zu werden. Das im Umlaufkühler (72) kondensierte flüssige Kältemittel wird über das Zweigrohr (76b) in den zweiten Haupttank (T2) eingebracht.

Da der Druck im Nebentank (ST) dem im Wärmeabsorptionselement (71B) des Umlauferhitzers (71) angeglichen wurde, durchläuft das flüssige Kältemittel innerhalb des Nebentanks (ST) das Flüssigkeitsrückgewinnungsrohr (74), um dem Wärmeabsorptionselement (71B) des Umlauferhitzers (71) zugeführt zu werden, wie durch die Strichlinienpfeile in 24 angegeben. Das zugeführte flüssige Kältemittel verdampft im Wärmeabsorptionselement (71B), um zum erhöhten Druck im ersten Haupttank (T1) beizutragen. Anschließend wird das flüssige Kältemittel innerhalb des Nebentanks (ST) hauptsächlich dem Wärmeabsorptionselement (71B) zugeführt, so dass das elektromagnetische Ventil zur Druckerhöhung (SV-P3) des Nebentanks (ST) geschlossen wird, während das elektromagnetische Ventil zur Druckminderung (SV-V3) des Nebentanks (ST) geöffnet wird.

Dies verringert den Druck innerhalb des Nebentanks (ST), und ein Teil des aus dem ersten Haupttank (T1) abgeführten flüssigen Kältemittels durchläuft das zusätzliche Flüssigkeitsrohr (80) und das Flüssigkeitsrückgewinnungsrohr (74), um vom Nebentank (ST) rückgewonnen zu werden, wie durch die Strichpunktlinienpfeile in 24 angegeben. Solche Vorgänge wie das Abführen und Rückgewinnen des flüssigen Kältemittels im Nebentank (ST) werden abwechselnd durchgeführt, unabhängig von den Vorgängen, die in den jeweiligen elektromagnetische Ventilen (SV-P1–SV-V2) der Haupttanks (T1, T2) stattfinden.

Nachdem solche Vorgänge während eines bestimmten Zeitraums durchgeführt wurden, werden die elektromagnetischen Ventile umgeschaltet. Speziell werden das elektromagnetische Ventil zur Druckerhöhung (SV-P1) des ersten Haupttanks (T1) und das elektromagnetische Ventil zur Druckminderung (SV-V2) des zweiten Haupttanks (T2) geschlossen. Das elektromagnetische Ventil zur Druckerhöhung (SV-P2) des zweiten Haupttanks (T2) und das elektromagnetische Ventil zur Druckminderung (SV-V1) des ersten Haupttanks (T1) werden geöffnet.

Dies mindert den Druck innerhalb des ersten Haupttanks (T1) und erhöht umgekehrt den Druck innerhalb des zweiten Haupttanks (T2). Demgemäß wird ein Kältemittelumwälzzustand erhalten, in dem das aus dem zweiten Haupttank (T2) abgeführte flüssige Kältemittel wie oben beschrieben zirkuliert, um vom ersten Haupttank (T1) rückgewonnen zu werden. Auch in diesem Fall werden die Öffnungs- und Schließvorgänge des elektromagnetischen Ventils zur Druckerhöhung (SV-P3) und des elektromagnetischen Ventils zur Druckminderung (SV-V3) im Nebentank (ST) wiederholt, so dass die Vorgänge des Abführens und Rückgewinnens des flüssigen Kältemittels abwechselnd durchgeführt werden.

Dadurch, dass die vorgenannten Umschaltvorgänge bei den elektromagnetischen Ventilen wiederholt durchgeführt werden, zirkuliert das verwendungsseitige Kältemittel so, dass Heiz- und Kühlvorgänge in der ersten bzw. in der zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (B) bzw. (C) durchgeführt werden.

In dem Fall, in dem in der ersten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (B) ein Kühlbetrieb durchgeführt wird und in der zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (C) ein Heizbetrieb durchgeführt wird, schließt die erste Umschalteinheit (D1) das elektromagnetische Hochdruckventil (55a) und öffnet das elektromagnetische Niederdruckventil (55b). Andererseits öffnet die zweite Umschalteinheit (D2) das elektromagnetische Hochdruckventil (55c) und schließt das elektromagnetische Niederdruckventil (55d). Der eine Antriebskraft erzeugende Kreislauf (11) führt dieselben Vorgänge wie im oben beschriebenen Fall durch.

Dies führt dazu, dass das aus einem der Haupttanks abgeführte flüssige Kältemittel im Wärmetauscher (3) zum Heizen verdampft und in der zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (C) kondensiert und dadurch einen Heizvorgang durchführt. Das flüssige Kältemittel, das die zweite im Gebäudeinneren angeordnete Einheit (C) durchlaufen hat, wird in die erste im Gebäudeinneren angeordnete Einheit (B) eingebracht, um zu verdampfen, wodurch es einen Kühlvorgang durchführt. Das gasförmige Kältemittel, das die erste im Gebäudeinneren angeordnete Einheit (B) durchlaufen hat, wird im Wärmetauscher (5) zum Kühlen kondensiert, um von dem anderen der Haupttanks rückgewonnen zu werden. Die übrigen Aktionen sind dieselben wie oben beschrieben.

In dem Fall, in dem Heizvorgänge in jeder der im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) durchgeführt werden, werden die elektromagnetischen Hochdruckventile (55a, 55c) der Umschalteinheiten (D1, D2) geöffnet, und ihre elektromagnetischen Niederdruckventile (55b, 55d) werden geschlossen. Andererseits wird das elektromagnetische Ventil (79c) des Flüssigkeitsrücklaufrohrs (79) geöffnet, und das elektromagnetische Ventil (78a) des Flüssigkeitsablaufrohrs (78) wird geschlossen.

Dies führt dazu, dass das aus einem der Haupttanks abgeführte verwendungsseitige Kältemittel im Wärmetauscher (3) zum Heizen verdampft wird und auf die einzelnen im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) verteilt wird. Das Kältemittel wird im jeweiligen im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12, 14) der im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) kondensiert und durchläuft das Flüssigkeitsrohr (LL) und das Flüssigkeitsrücklaufrohr (79), um von dem anderen der Haupttanks rückgewonnen zu werden.

In dem Fall, in dem Kühlvorgänge in jeder der im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) durchgeführt werden, werden die jeweiligen elektromagnetischen Niederdruckventile (55b, 55d) der Umschalteinheiten (D1, D2) geöffnet, und ihre elektromagnetischen Hochdruckventile (55a, 55c) werden geschlossen. Andererseits wird das elektromagnetische Ventil (78a) des Flüssigkeitsablaufrohrs (78) geöffnet, und das elektromagnetische Ventil (79c) Flüssigkeitsrücklaufrohrs (79) wird geschlossen.

Dies führt dazu, dass das aus einem der Haupttanks abgeführte verwendungsseitige Kältemittel das Flüssigkeitsablaufrohr (78) und das Flüssigkeitsrohr (LL) durchläuft und in einzelne Ströme zu den im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) unterteilt wird. Das Kältemittel wird im jeweiligen im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12, 14) der im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) verdampft und strömt durch das Niederdruck-Gasrohr (GL) in den Wärmetauscher (5) zum Kühlen, um dort zu kondensieren und über das Flüssigkeitsrücklaufrohr (79) von dem anderen der Haupttanks rückgewonnen zu werden.

Somit wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Abführen und Rückgewinnen des Kältemittel aus dem Haupttanks (T1, T2) durch Heizen und Kühlen des verwendungsseitigen Kältemittels unter Verwendung der warmen Wärme des warmen Wassers und der kalten Wärme des kalten Wassers durchgeführt, wobei jeweils lokale Kühl- und Heizvorgänge durchgeführt werden, wodurch die Antriebskraft zum Zirkulieren des Kältemittels im sekundären Kältemittelkreislauf (10) erhalten wird. Dies ermöglicht es dem Kältemittel, einen Umwälzbetrieb mit größerer Effizienz und höherer Zuverlässigkeit als in einer Struktur durchzuführen, die eine mechanische Pumpe verwendet.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 13

Nun wird das Ausführungsbeispiel 13 beschrieben, das durch Verbessern des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels 12 erhalten wird. Das vorliegende Ausführungsbeispiel erhält eine Antriebskraft zum Übertragen des verwendungsseitigen Kältemittels ebenfalls, indem eine Phasenänderung genutzt wird, welche das Heizen und Kühlen des Kältemittels begleitet.

Hier erfolgt nur die Beschreibung von Bereichen, die sich vom Ausführungsbeispiel 12 unterscheiden, und die Beschreibung derselben Komponenten, die in 25 gezeigt sind und im Ausführungsbeispiel 12 verwendet werden, wird ausgelassen, wobei dieselben Bezugszeichen beibehalten werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung auf eine Klimaanlage angewendet, die drei im Gebäudeinneren angeordnete Einheiten (B, C, E) umfasst.

Wie in 25 gezeigt, umfasst ein Kreislauf gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Paar von eine Antriebskraft erzeugenden Kreisläufen (11a, 11b). Der in Strömungsrichtung unten angeordnete, eine Antriebskraft erzeugende Kreislauf (11b), der sich in 25 auf der rechten Seite befindet, weist den ersten und den zweiten Haupttank (T1, T2) auf. Andererseits weist der in Strömungsrichtung oben angeordnete, eine Antriebskraft erzeugende Kreislauf (11a), der sich in 25 auf der linken Seite befindet, einen dritten und einen vierten Haupttank (T3, T4) und den Nebentank (ST) auf. Der in Strömungsrichtung unten angeordnete, eine Antriebskraft erzeugende Kreislauf (11b) weist im Allgemeinen dieselbe Struktur auf wie der eine Antriebskraft erzeugende Kreislauf gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 12.

Andererseits weist der in Strömungsrichtung oben angeordnete, eine Antriebskraft erzeugende Kreislauf (11a) eine solche Struktur auf, dass der dritte und der vierte Haupttank (T3, T4) und der Nebentank (ST) umschaltbar mit dem Umlauferhitzer (71) und mit dem Umlaufkühler (72) verbunden sind. Der Umschaltmechanismus besteht aus einer Vielzahl von elektromagnetischen Ventilen, ähnlich wie im in Strömungsrichtung unten angeordneten, eine Antriebskraft erzeugenden Kreislauf (11b).

Der in Strömungsrichtung unten angeordnete Bereich des Flüssigkeitsrücklaufrohrs (81), der an die Flüssigkeitsseite des Wärmefreisetzungselements (5B) des Wärmetauschers (5) zum Kühlen angeschlossen ist, ist in Zweigrohre (81a, 81b) unterteilt, die einzeln an die jeweiligen unteren Endbereiche des dritten und vierten Haupttanks (T3, T4) angeschlossen sind. In den Zweigrohren (81a, 81b) sind Rückschlagventile (CV-6) vorgesehen, die nur zum dritten und zum vierten Haupttank (T3, T4) gerichtete Kältemittelströme erlauben.

Der in Strömungsrichtung unten angeordnete Bereich des Flüssigkeitsrohrs (LL), der eine Verbindung zwischen den jeweiligen Flüssigkeitsseiten der im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C, E) bereitstellt, ist in drei Zweigrohre (L1, LL2, LL3) unterteilt, die an die jeweiligen Zweigrohre (81a, 81b) des Flüssigkeitsrücklaufrohrs (81) und an das Flüssigkeitsrückgewinnungsrohr (74) angeschlossen sind, wodurch die Zweigrohre (LL1, LL2, LL3) einzeln an die jeweiligen unteren Enden des dritten und vierten Haupttanks (T3, T4) und den Nebentank (ST) angeschlossen sind. Das in Strömungsrichtung oben angeordnete Ende des Flüssigkeitsrücklaufrohrs (79) ist an das Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen.

Als Nächstes werden die Umschalteinheiten (D1, D2, D3) gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben.

Jede der Umschalteinheiten (D1, D2, D3) weist dieselbe Struktur auf. Das Hochdruck-Gasrohr (GH), das Niederdruck-Gasrohr (GL) und das Flüssigkeitsrohr (LL) werden in die Umschalteinheiten (D1, D2, D3) eingeführt.

In jeder der Umschalteinheiten (D1, D2, D3) ist das Hochdruck-Gasrohr (GH) in zwei Zweigrohre unterteilt, von denen das eine ein elektromagnetisches Ventil (90) und das andere ein Rückschlagventil (CV-7) aufweist. Das Rückschlagventil (CV-7) erlaubt nur das Ausströmen des Kältemittels zum Hochdruck-Gasrohr (GH).

Das Niederdruck-Gasrohr (GL) weist in jeder der Umschalteinheiten (D1, D2, D3) ein elektromagnetisches Ventil (91) auf. Das Niederdruck-Gasrohr (GL) und das Hochdruck-Gasrohr (GH) sind in jeder der Umschalteinheiten (D1, D2, D3) miteinander verbunden, um an die jeweiligen Gasseiten der im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (12, 14, 16) angeschlossen zu werden.

Das Flüssigkeitsrohr (LL) und das Niederdruck-Gasrohr (GL) sind miteinander über ein Umgehungsrohr (92) verbunden. Das Umgehungsrohr (92) weist ein elektromagnetisches Ventil (93) auf. In jeder der Umschalteinheiten (D1, D2, D3) ist ein Wärmetauscherteil (94) zum Bewirken eines Wärmeaustauschs zwischen dem durch das Umgehungsrohr (92) strömenden Kältemittel und dem durch das Niederdruck-Gasrohr (GL) strömenden Kältemittel enthalten.

Als Nächstes werden die Betriebsvorgänge im vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Umschalteinheit, die mit derjenigen aus der ersten bis dritten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (B, C, E) verbunden ist, welche einen Heizvorgang durchführt, öffnet das elektromagnetische Hochdruckventil (90) und schließt das elektromagnetische Ventil (93) des Umgehungsrohrs (92) sowie das elektromagnetische Niederdruckventil (91).

Andererseits schließt die Umschalteinheit, die mit derjenigen im Gebäudeinneren angeordneten Einheit verbunden ist, welche einen Kühlvorgang durchführt, das elektromagnetische Hochdruckventil (90) und das elektromagnetische Ventil (93) des Umgehungsrohrs (92) und öffnet das elektromagnetische Niederdruckventil (91).

In diesem Zustand wird bewirkt, dass im Umlauferhitzer (71) erzeugter hoher Druck und im Umlaufkühler (72) erzeugter niedriger Druck auf den jeweiligen Tank wirken, ähnlich wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 12. Wenn bewirkt wird, dass beispielsweise hoher Druck auf den ersten und dritten Tank (T1) und (T3) wirkt und niedriger Druck auf den zweiten und vierten Tank (T2) und (T4) wirkt, zirkuliert das Kältemittel, wie durch die durchgehenden Pfeile in 26 angegeben.

Das aus dem ersten Tank (T1) abgeführte Kältemittel durchläuft das Flüssigkeitsrohr (77), um im Wärmetauscher (3) zum Heizen zu verdampfen, und strömt in die im Gebäudeinneren angeordnete Einheit, welche über das Hochdruck-Gasrohr (GH) einen Heizbetrieb durchführt (26 veranschaulicht den Umwälzbetrieb des Kältemittels, wenn der Heizvorgang in der ersten und in der zweiten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (B, C) durchgeführt wird und der Kühlvorgang in der dritten im Gebäudeinneren angeordneten Einheit (E) durchgeführt wird).

Das Kältemittel, das in die im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C) geströmt ist, wird in den im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauschern (12, 14) kondensiert, um einen Heizvorgang im Gebäudeinneren durchzuführen. Anschließend durchläuft das Kältemittel das Flüssigkeitsrohr (LL), und ein Teil des Kältemittels strömt in die im Gebäudeinneren angeordnete Einheit (E), welche einen Kühlvorgang durchführt. Das Kältemittel, das in die im Gebäudeinneren angeordnete Einheit (E) geströmt ist, die den Kühlvorgang durchführt, verdampft in dem im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauscher (16), um einen Kühlvorgang im Gebäudeinneren durchzuführen, durchläuft das Niederdruck-Gasrohr (GL), um im Wärmetauscher (5) zum Kühlen zu kondensieren, durchläuft das Flüssigkeitsrücklaufrohr (81), um vom vierten Haupttank (T4) rückgewonnen zu werden. Der verbleibende Teil des Kältemittels strömt durch das Flüssigkeitsrohr (LL) und durchläuft das Flüssigkeitsrücklaufrohr (79), um vom zweiten Haupttank (T2) rückgewonnen zu werden.

Andererseits durchläuft das aus dem dritten Haupttank (T3) abgeführte Kältemittel das Flüssigkeitsrücklaufrohr (79), um vom zweiten Haupttank (T2) rückgewonnen zu werden, wie durch die Strichlinienpfeile in 26 angegeben. In diesem Fall erfolgt der Vorgang des Zuführens und Rückgewinnens des flüssigen Kältemittels zu dem und aus dem Nebentank (ST) dergestalt, dass ein Teil des aus dem dritten Haupttank (T3) abgeführten Kältemittels zugeführt wird, wenn der niedrige Druck im Nebentank (ST) aufrechterhalten wird, und das flüssige Kältemittel wird durch den Umlauferhitzer (71) rückgewonnen, wenn ein hoher Druck im Nebentank (ST) aufrechterhalten wird.

Ein solcher Umwälzbetrieb des Kältemittels wird durchgeführt, wobei der in Strömungsrichtung unten angeordnete, eine Antriebskraft erzeugende Kreislauf (11b) der gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 6 in Strömungsrichtung unten angeordneten Pumpe entspricht und wobei der in Strömungsrichtung oben angeordnete, eine Antriebskraft erzeugende Kreislauf (11a) der oben beschriebenen, in Strömungsrichtung oben angeordneten Pumpe entspricht. Daher kann der Umwälzbetrieb des verwendungsseitigen Kältemittels ähnlich wie im Ausführungsbeispiel 6 sowohl im Zustand mit Wärmeüberschuss als auch im Zustand mit Kälteüberschuss auf geeignete Weise durchgeführt werden.

In dem Fall, in dem jede der im Gebäudeinneren angeordneten Einheiten (B, C, E) einen Heizvorgang durchführt, ist das elektromagnetische Ventil (93) des Umgehungsrohrs (92) geöffnet. Dies erlaubt es dem Kältemittel, das in den im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauschern (12, 14, 16) kondensiert wurde, über das Umgehungsrohr (92) und das Niederdruck-Gasrohr (GL) rückgewonnen zu werden.

Obwohl bei jedem der Ausführungsbeispiele der Fall beschrieben wurde, in dem die vorliegende Erfindung auf eine Klimaanlage angewendet wird, ist die vorliegende Erfindung auch auf andere Kältevorrichtungen anwendbar.

Obwohl bei jedem der Ausführungsbeispiele 1 bis 12 der Fall beschrieben wurde, in dem die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung angewendet wird, die zwei im Gebäudeinneren angeordnete Einheiten (B, C) umfasst, und beim Ausführungsbeispiel 13 der Fall beschrieben wurde, in dem die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung angewendet wird, die drei im Gebäudeinneren angeordnete Einheiten (B, C, E) umfasst, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls auf eine Vorrichtung anwendbar, die drei oder mehr im Gebäudeinneren angeordnete Einheiten umfasst, oder auf eine Vorrichtung, in der eine Vielzahl von Wärmetauschern in einer einzelnen im Gebäudeinneren angeordneten Einheit enthalten sind.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Wie oben beschrieben, ist die Kältevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung in einer Klimaanlage geeignet, die eine Vielzahl von im Gebäudeinneren angeordneten Wärmetauschern umfasst, insbesondere in einer Klimaanlage zum gleichzeitigen Durchführen von Kühl- und Heizbetrieb.


Anspruch[de]
Kältevorrichtung, umfassend: eine wärmequellenseitige Einheit (A); verwendungsseitige Einheiten (B, C); und zumindest einen der Wärmetauscher (12, 14), die in jeder der verwendungsseitigen Einheiten (B, C) enthalten sind, wobei in der wärmequellenseitigen Einheit (A) erzeugte Wärme den verwendungsseitigen Einheiten (B, C) zugeführt wird, wobei zumindest einer (12) der Wärmetauscher einen wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) zum Durchführen eines Wärmefreisetzungsvorgangs bildet, wobei der andere (14) der Wärmetauscher einen wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zum Durchführen eines Wärmeabsorptionsvorgangs bildet,

wobei die wärmequellenseitige Einheit (A) ein Heizelement (3A), ein Kühlelement (5A), ein Wärmeabsorptionselement (3B) zum Aufnehmen von warmer Wärme aus dem Heizelement (3A) und ein Wärmefreisetzungselement (5B) zum Aufnehmen von kalter Wärme aus dem Kühlelement (5A) aufweist,

wobei das Wärmeabsorptionselement (3B), der wärmefreisetzungsseitige Wärmetauscher (12), der wärmeabsorptionsseitige Wärmetauscher (14) und das Wärmefreisetzungselement (5B) in dieser Reihenfolge hintereinander durch ein Flüssigkeitsrohr (LL) und Gasrohre (GH, GL) miteinander verbunden sind und wobei Übertragungsmittel (11) mit dem Flüssigkeitsrohr (LL) verbunden sind, welches das Wärmefreisetzungselement (5B) mit dem Wärmeabsorptionselement (3B) verbindet, um einen verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10) zu bilden, durch den ein Kältemittel zirkuliert,

wobei in dem verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10) das flüssige Kältemittel in dem Wärmeabsorptionselement (3B) durch die warme Wärme aus dem Heizelement (3A) verdampft, das gasförmige Kältemittel durch das Gasrohr (GH) zu den verwendungsseitigen Einheiten (B, C) strömt und Wärme in dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freisetzt, um zu kondensieren, das flüssige Kältemittel Wärme in dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) absorbiert, um zu verdampfen, das gasförmige Kältemittel durch das Gasrohr (GL) zu der wärmequellenseitigen Einheit (A) strömt, um in dem Wärmefreisetzungselement (5B) durch die kalte Wärme aus dem Kühlelement (5A) zu kondensieren, und dann das flüssige Kältemittel in das Wärmeabsorptionselement (3B) strömt, wobei Flüssigkeitsübergangsrohre (30, 35, 40) zwischen einem ersten, eine Verbindung zwischen dem Wärmefreisetzungselement (5B) und dem Wärmeabsorptionselement (3B) vorsehenden Flüssigkeitsrohr (LL) und einem zweiten, eine Verbindung zwischen dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) und dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) vorsehenden Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen sind, wobei die Flüssigkeitsübergangsrohre (30, 35, 40) ein Strömen des Kältemittels zwischen dem ersten Rohr (LL) und dem zweiten Rohr (LL) erlauben.
Kältevorrichtung nach Anspruch 1, wobei

das Übertragungsmittel (11) in dem ersten Flüssigkeitsrohr (LL) vorgesehen ist und

das Flüssigkeitsübergangsrohr (30) ein an das zweite Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossenes, in Strömungsrichtung oben angeordnetes Ende und ein zwischen dem Übertragungsmittel (11) und dem Wärmefreisetzungselement (5B) in dem ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossenes, in Strömungsrichtung unten angeordnetes Ende aufweist.
Kältevorrichtung nach Anspruch 2, wobei

ein Durchflussmengen-Einstellventil (31), dessen Durchflussmenge einstellbar ist, in dem Flüssigkeitsübergangsrohr (30) vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung ferner Folgendes umfasst:

Durchlassmengen-Einstellmittel zum Erhöhen einer durch das Flüssigkeitsübergangsrohr (30) strömenden Kältemittelmenge durch Erhöhen der Durchlassmenge des Durchflussmengen-Einstellventils (31), wenn eine erforderliche Menge der von dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme geringer ist als eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme.
Kältevorrichtung nach Anspruch 1, wobei

das Übertragungsmittel (11) in dem ersten Flüssigkeitsrohr (LL) vorgesehen ist und

das Flüssigkeitsübergangsrohr (35) ein zwischen dem Übertragungsmittel (11) und dem Wärmefreisetzungselement (5B) in dem ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossenes, in Strömungsrichtung oben angeordnetes Ende und ein an das zweite Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossenes, in Strömungsrichtung unten angeordnetes Ende aufweist.
Kältevorrichtung nach Anspruch 4, wobei

ein Durchflussmengen-Einstellventil (36), dessen Durchlassmenge einstellbar ist, in dem Flüssigkeitsübergangsrohr (35) vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung ferner Folgendes umfasst:

Durchlassmengen-Einstellmittel zum Erhöhen einer durch das Flüssigkeitsübergangsrohr (35) strömenden Kältemittelmenge durch Erhöhen der Durchlassmenge des Durchflussmengen-Einstellventils (36), wenn eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme geringer ist als eine erforderliche Menge der von dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme.
Kältevorrichtung nach Anspruch 1, wobei

in dem ersten Flüssigkeitsrohr (LL) zwei Übertragungsmittel (11a, 11b) angeordnet sind und

ein Flüssigkeitsübergangsrohr (40) zwischen den beiden Übertragungsmitteln (11a, 11b) in dem ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeordnet ist.
Kältevorrichtung nach Anspruch 6, ferner umfassend Leistungseinstellmittel zum Einstellen der Übertragungsleistung des in Strömungsrichtung unten angeordneten Übertragungsmittels (11b), so dass diese höher ist als die Übertragungsleistung des in Strömungsrichtung oben angeordneten Übertragungsmittels (11a), wenn eine erforderliche Menge der von dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme geringer ist als eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme, während die Übertragungsleistung des in Strömungsrichtung oben angeordneten Übertragungsmittels (11a) so eingestellt wird, dass sie höher ist als die Übertragungsleistung des in Strömungsrichtung unten angeordneten Übertragungsmittels (11b), wenn eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme geringer ist als eine erforderliche Menge der von dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme. Kältevorrichtung nach Anspruch 1, wobei

das Übertragungsmittel (11) in dem ersten Flüssigkeitsrohr (LL) vorgesehen ist und

der an das erste Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossene Bereich des Flüssigkeitsübergangsrohrs (40) in ein erstes Zweigrohr (40a) und ein zweites Zweigrohr (40b) unterteilt ist,

wobei das erste Zweigrohr (40a) zwischen dem Wärmefreisetzungselement (5B) und dem Übertragungsmittel (11) in dem ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen ist, wobei das zweite Zweigrohr (40b) zwischen dem Übertragungsmittel (11) und dem Wärmeabsorptionselement (3B) in dem ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen ist,

wobei ein erstes Durchflussmengen-Regelventil (41a) und ein zweites Durchflussmengen-Regelventil (41b) in dem ersten Zweigrohr (40a) bzw. in dem zweiten Zweigrohr (40b) vorgesehen sind.
Kältevorrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend öffnende/schließende Steuermittel zum Öffnen des ersten Durchflussmengen-Regelventils (41a) und zum Schließen des zweiten Durchflussmengen-Regelventils (41b), wenn eine erforderliche Menge der von dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme geringer ist als eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme, während das zweite Durchflussmengen-Regelventil (41b) geöffnet und das erste Durchflussmengen-Regelventil (41a) geschlossen wird, wenn eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme geringer ist als eine erforderliche Menge der von dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme. Kältevorrichtung nach Anspruch 1, wobei

das Übertragungsmittel (11) in dem ersten Flüssigkeitsrohr (LL) vorgesehen ist und

der an das erste Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossene Bereich des Flüssigkeitsübergangsrohrs (40) in ein erstes Zweigrohr (40a) und ein zweites Zweigrohr (40b) unterteilt ist,

wobei das erste Zweigrohr (40a) an das in Strömungsrichtung vor dem Wärmefreisetzungselement (5B) angeordnete Gasrohr (GL) angeschlossen ist, wobei das zweite Zweigrohr (40b) zwischen dem Übertragungsmittel (11) und dem Wärmeabsorptionselement (3B) in dem ersten Flüssigkeitsrohr (LL) angeschlossen ist,

wobei ein erstes Durchflussmengen-Regelventil (42a) und ein zweites Durchflussmengen-Regelventil (42b) in dem ersten Zweigrohr (40a) bzw. in dem zweiten Zweigrohr (40b) vorgesehen sind.
Kältevorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend Durchlassmengen-Einstellmittel zum Einstellen entsprechender Durchlassmengen der Durchflussmengen-Regelventile (42a, 42b), so dass die Durchlassmenge des ersten Durchflussmengen-Regelventils (42a) größer ist als die Durchlassmenge des zweiten Durchflussmengen-Regelventils (42b), wenn eine erforderliche Menge der von dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme geringer ist als eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme, und so dass die Durchlassmenge des zweiten Durchflussmengen-Regelventils (42b) größer ist als die Durchlassmenge des ersten Durchflussmengen-Regelventils (42a), wenn eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme geringer ist als eine erforderliche Menge der von dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme. Kältevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner umfassend eine Vielzahl von wärmequellenseitigen Einheiten (A1, A2),

wobei die jeweiligen Gasseiten der Wärmeabsorptionselemente (3B) der einzelnen wärmequellenseitigen Einheiten (A1, A2) über das Gasrohr (GH) miteinander und mit dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) verbunden sind,

wobei die jeweiligen Gasseiten der Wärmefreisetzungselemente (5B) der einzelnen wärmequellenseitigen Einheiten (A1, A2) über das Gasrohr (GL) miteinander und mit dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) verbunden sind.
Kältevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner umfassend eine zusätzliche wärmequellenseitige Einheit (A2), wobei die zusätzliche wärmequellenseitige Einheit (A2) umschaltbar ist zwischen

einer Aktion zur Unterstützung der Wärmefreisetzung, indem das gasförmige Kältemittel dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) zugeführt und das aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) strömende, flüssige Kältemittel rückgewonnen wird, ohne dass es dem Kältemittel erlaubt wird, durch den wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu strömen, und

einer Aktion zur Unterstützung der Wärmeabsorption, indem das flüssige Kältemittel dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zugeführt wird, ohne dass es dem Kältemittel erlaubt wird, durch den wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) zu strömen, und indem das aus dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) strömende gasförmige Kältemittel rückgewonnen wird.
Kältevorrichtung nach Anspruch 13, wobei

die zusätzliche wärmequellenseitige Einheit (A2) Übertragungsmittel (50), einen Wärmetauscher (52) und Durchflussweg-Umschaltmittel (51) aufweist,

wobei die Aktion zur Unterstützung der Wärmefreisetzung der zusätzlichen wärmequellenseitigen Einheit (A2) das Umschalten des Durchflussweg-Umschaltmittels (51), das Zuführen des aus dem Übertragungsmittel (50) ausgestoßenen und in dem Wärmetauscher (52) verdampften gasförmigen Kältemittels zu dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) und das Rückgewinnen des in dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) kondensierten flüssigen Kältemittels umfasst,

wobei die Aktion zur Unterstützung der Wärmeabsorption der zusätzlichen wärmequellenseitigen Einheit (A2) das Umschalten des Durchflussweg-Umschaltmittels (51), das Zuführen des aus dem Übertragungsmittel (50) ausgestoßenen flüssigen Kältemittels zu dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) und in dem Wärmetauscher (52) das Kondensieren des durch den wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) strömenden und durch den verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10) zirkulierenden gasförmigen Kältemittels umfasst, so dass das Kältemittel durch die Übertragungsmittel (50) rückgewonnen wird.
Kältevorrichtung nach Anspruch 14, ferner umfassend Umschalt-Steuermittel zum Umschalten der Durchflussweg-Umschaltmittel (51), so dass die Aktion zur Unterstützung der Wärmefreisetzung durchgeführt wird, wenn eine erforderliche Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme größer ist als eine erforderliche Menge der von dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme, und die Aktion zur Unterstützung der Wärmeabsorption durchgeführt wird, wenn die erforderliche Menge der von dem wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauscher (14) zu absorbierenden Wärme größer ist als die Menge der aus dem wärmefreisetzungsseitigen Wärmetauscher (12) freizusetzenden Wärme. Kältevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei es sich bei dem Übertragungsmittel (11) um eine mechanische Pumpe handelt. Kältevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Übertragungsmittel (11) zumindest eines von Druck erhöhenden Mitteln (71) zum Heizen des flüssigen Kältemittels und Erzeugen eines hohen Drucks sowie Druck mindernden Mitteln (72) zum Kühlen des gasförmigen Kältemittels und Erzeugen eines niedrigen Drucks aufweist und eine Antriebskraft für die Zirkulation des Kältemittels in dem verwendungsseitigen Kältemittelkreislauf (10) erzeugt, wobei der Druck von dem Druck erhöhenden Mittel (71) oder dem Druck mindernden Mittel (72) erzeugt wird.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com