DE2757832C2

DE2757832C2 - Kühlanlage mit geschlossenem Kältemittelkreis

Info

Publication number: DE2757832C2
Application number: DE2757832A
Authority: DE
Inventors: Kenneth John Hoffman Estates Ill. Kountz
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1976-12-27
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1984-01-12
Also published as: US4112703A; CA1093182A; AU513723B2; FR2375559A1; BR7708677A; IT1089180B; FR2375559B1; JPS5383242A; AU3140677A; JPS617367B2; GB1586809A; DE2757832A1; MX143450A

Description

a) eine Einrichtung (32) vorgesehen ist, welche in Abhängigkeit von dem Raumtemperatur-Istsignal und dem Raumtemperatur-Sollsignal ein Arbeitspunktsignal erzeugt, welches eine gewünschte Kältemitteltemperatur am Verdampferauslaß darstellt;

b) eine Einrichtung (44—46) vorgesehen ist, welche ein Bezugssignal erzeugt, das eine vorgegebene Mindesttemperatur des Kältemittels am Verdampferauslaß darstellt;

c) eine Einrichtung (39) vorgesehen ist, welche in w Abhängigkeit von dem Arbeitspunktsignal, dem Verdampferauslaß-Isttemperatursignal und dem Bezugssignal ein Fehlersignal erzeugt, das eine Funktion der Summe aus der gewünschten Arbeitspunkttemperatur und der Verdampfer auslaß-Isttemperatur, bezogen auf die vorgege bene Mindesttemperatur am Verdampferaus laß, ist;

d) die genannten Signale elektrische Signale sind;

e) die Expansionseinrichtung ein elsktromechani- ⁴" sches Ventil (13) enthält;

f) eine Einrichtung (51 —58) vorgesehen ist, welche in Abhängigkeit von dem Fehlersignal das elektromechanische Ventil (13) so betätigt, daß die Verdampferauslaßtemperatur auf die gewünschte Arbeitspunkttemperatur eingestellt WTd.

2. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromechanische Ventil (13) sowohl als Durchflußsteuerventil wie auch Expansionsventil dient.

3. Kühlanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromechanische Ventil (13) ein Magnetventil ist und daß das Fehlersignal das Tastverhältnis eines impulsbreitenmodulierten Signales bestimmt, das zur Steuerung des Magnetventils dient, wobei der Durchsatz des Magnetventils dem Tastverhältnis direkt proportional ist.

4. Kühlanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlersignal an eine Integrationsschaltung (51, 52) angelegt wird, dessen Ausgangssignal einer Vergleichsschaltung (57) zugeführt wird, an welcher ferner ein Dreieckssignal angelegt wird, wobei das impulsbreitenmodulierte Signal am Ausgang der Vergleichsschaltung (57) erzeugt wird.

5. Kühlanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (18), die den Ansaugdruck am Einlaß des Kompressors konstant hält

6. Kühlanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (10) ein Verdichter mit regelbarer Verdrängung ist, wobei der Ansaugdruck am Einlaß des Kompressors durch Regelung der Verdrängung des Verdichters konstant gehalten wird.

7. Kühlanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlersignal durch einen Differentialverstärker (39) erzeugt wird, an dessen einen Eingang das Bezugssignal und an dessen anderen Eingang die Summe aus dem Arbeitspunktsignal und dem Verdampferauslaß-lsttemperatursignal angelegt wird.

8. Kühlanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Arbeitspunktsignal durch eine Integrationsschaltung (32, 37) erzeugt wird, die das Raumtemperatur-Istsignal und das Raumtemperatur-Sollsignal miteinander vergleicht

9. Kühlanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schutzschaltung (67, 68; 71—79; 81) die den Durchsatz des elektromechanischen Ventils (13) verringert, falls die Isttemperatur am Verdampferauslaß unter einen vorgegebenen absoluten Mindestwert abfällt.

10. Kühlanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschaltung (67, 68; 71—79; 81) so ausgebildet ist, daß sie das Fehlersignal übersteuert und unmittelbar auf das elektromechanische Ventil (13) einwirkt, falls die Verdampferauslaß-Isttemperatur unter den vorgegebenen absoluten Mindestwert abfällt.

11. Kühlanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschaltung (67, 68; 71—79; 81) eine Einrichtung (71—73) aufweist, die ein den vorgegebenen absoluten Mindestwert darstellendes zweites Bezugssignal erzeugt, das in einer Vergleichsschaltung (67) mit dem Verdampferauslaß-lsttemperatursigna! verglichen wird, um ein Steuersignal zu erzeugen, das das Fehlersignal unwirksam macht und dem elektromechanischen Ventil (13) zugeleitet wird.

Die Erfindung betrifft eine Kühlanlage mit einem geschlossenen Kältemittelkreis, in dem ein Verdampfer, ein Kompressor, ein Kondensator und eine Expansionseinrichtung in Reihe geschaltet sind, mit einer Einrichtung, welche ein Raumtemperatur-Istsignal für die Isttemperatur des zu klimatisierenden Raumes erzeugt, mit einer Einrichtung, welche ein Verdampferauslaß-Isttemperatursignal für die Isttemperatur des Kältemittels am Verdampferauslaß erzeugt, mit einer Einrichtung, die ein Raumtemperatur-Sollsignal für die

^b0 Solltemperatur des zu klimatisierenden Raumes erzeugt, und mit einer Regeleinrichtung, welche auf die genannten Signale anspricht und durch Einwirkung auf die Expansionseinrichtung den Kältemitteldurchsatz durch den Verdampfer beeinflußt.

^h5 Eine Kühlanlage dieser Gattung ist aus der US-PS 79 034 bekannt. Bei dieser Kühlanlage wird die Expansionseinrichtung (das Expansionsventil) als Funktion der Kältemitteltemperatur am Verdampferauslaß

und des Verdampferdruckes so geregelt, daß sieb am Vsrdampferauslaß eine konstante Überhitzung ergibt Diese Art der Regelung beruht auf der Überlegung, daß der Wirkungsgrad des Verdampfers mit zunehmender Überhitzung des Kältemittels schlechter wird, daß "> jedoch andererseits eine bestimmte Überhitzung erforderlich ist, um den Eintritt von flüssigem Kältemittel in den Kompressor zu verhindern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlanlage der angegebenen Gattung so in weiterzubilden, daß der Energieverbrauch des Kältemittelkreises herabgesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Kühlanlage mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ειπεί Einrichtung vorgesehen ist π welche in Abhängigkeit von dem Raumtemperatur-Istsignal und dem Raumtemperatur-Sollsignal ein Arbeitspunktsignal erzeugt, welches eine gewünschte Kältemitteltemperatur am Verdampferauslaß darstellt; eine Einrichtung vorgesehen ist, welche ein Bezugssignal erzeugt das eine vorgegebene Mindesttemperatur des Kältemittels am Verdampfersuslaß darstellt; eine Einrichtung vorgesehen ist, welche in Abhängigkeit von dem Arbeitspunktsignal, dem Verdampferauslaß-Isttemperatursignal und dem Bezugssignai ein Fehlersignal erzeugt das eine Funktion der Summe aus der gewünschten Arbeitspunkttemperatur und der Verdampferauslaß-Isttemperatur, bezogen auf die vorgegebene Mindesttemperatur am Verdampferauslaß, ist; die genannten Signale elektrische Signale sind; die Expan- 3n sionseinrichtung ein elektromechanisches Ventil enthält; eine Einrichtung vorgesehen ist, welche in Abhängigkeit von dem Fehlersingal das elektromechanische Ventil so betätigt daß die Verdampferauslaßtemperatur auf die gewünschte Arbeitspunkttemperatur eingestellt wird.

Aufgrund der angegebenen Signalverknüpfung ergibt sich eine Regelung des Kältemittelkreises, bei der im Betrieb die Überhitzung des Kältemittels am Verdampferauslaß nicht konstant bleibt. Vielmehr stellt sich am Verdampferauslaß eine Arbeitspunkttemperatur ein, die je nach dem Kühlbedarf veränderlich ist.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei Konstanthalten der Überhitzung am Verdampferauslaß in vielen Betriebsbereichen, insbesondere bei ή stationärem Betrieb, sich ein Kältemitteldurchsatz ergibt, der größer ist als der zur Befriedigung des Kühlbedarfs erforderliche Kältemitteldurchsatz. Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Kühlanlage werden für bestimmte Betriebsbereiche bewußt eine größere Überhitzung des Kältemittels am Verdampferauslaß und somit ein schlechterer Verdampferwirkungsgrad in Kauf genommen. Der hierbei auftretende Ene<-gieverlust ist jedoch gering im Vergleich zu dem Energiegewinn, der sich daraus ergibt, daß bei der erfindungsgemäßen Regelung der Kältemitteldurchsatz auf den tatsächlichen Energiebedarf und nicht auf die Einhaltung einer konstanten Überhitzung abgestimmt wird.

Insbesondere ergibt sich bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Signalverknüpfung die Möglichkeit, den Ansaugdruck des Kompressors auf einen konstanten Wert zu regeln. Dies führt dazu, daß insbesondere bei stationären Betriebszuständen die an den Kompressor abzugebene Arbeit auf einem minimalen Wert gehalten werden kann. Die sich hieraus ergebende b5 Energieeinsparung ist wesentlich größer als der Energieverlust, der sich durci, die Inkaufnahme eines schlechteren Verdampferwirkungsgrades ergibt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüclien.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert Es zeigt

Fig.¹ das Schaltbild einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kühlanlage, die als Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug ausgebildet ist;

F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Kühlanlage.

Die dargestellte Kühlanlage umfaßt einen Kompressor 10, einen Kondensator 12, eine Expansionseinrichtung 13 sowie einen Verdampfer 15, die in Reihe geschaltet sind und somit einen herkömmlichen geschlossenen Kältemittelkreis bilden. Aus nachstehend erläuterten Gründen ist der Kompressor 10 ein Kompressor mit geregelter Verdrängung, und die Expansionseinrichtung 13 hat die Form eines elektromechanischen Ventils, z. B. eines Magnetventils. Das Kältemittelgas wird im Kompressor 10 komprimiert und dem Kondensator 12 zugeführt wo es kondensiert und der Expansionseinrichtung 13 zugeführt wird. Das Kältemittel expandiert bei Durchfluß durch die Expansions<"inrichtung 13 und erscheint als zweiphasiges Gemisch aus Flüssigkeit und Gas, jedoch hauptsächlich als Flüssigkeit Wenn dann das zweiphasige Gemisch durch den Verdampfer 15 strömt, wird Wärme von der dem zu klimatisierenden Fahrzeugraum zuzuführenden Luft an das Kältemittel abgegeben, worauf dieses insgesamt verdampft und seinen gasförmigen Zustand annimmt Dann gelangt das Kältemittelgas vom Verdampferauslaß zum Einlaß des Kompressors 10.

Der Kompressor 10 wird so geregelt, daß sein Einlaßdruck konstant gehalten wird. Dies kann beispielsweise wie folgt erreicht werden: Bei Verwendung eines in bestimmter Weise ausgestalteten Kolbenkompressors bestimmt der Druck im Kurbelkasten, der zum Kompressoreinlaß hin entlüftet ist, den Hub mehrerer Kolben, was wiederum die Verdrängung des Kompressors bestimmt. Der Kurbelkasten wird durch Leckage von Hochdruckgas vorbei an den Kolben unter Druck gesetzt; der Druck im Kurbelkasten kann nun zur Änderung der Kompressorverdrängung und somit dessen Leistung dadurch verändert werden, daß der Austritt des Gases aus dem Kurbelkasten durch die Entlüftung zur Ansaugleitung des Kompressors hin geregelt wird. Ein Hubsteuerventil 18, das in der Entlüftungsleitung vom Kurbelkasten zum Kompressoreinlaß angeordnet ist, wird durch den Einlaßdruck des Kompressors so geregelt, daß die Drosselung der Entlüftungsleitung veränderlich ist, wodurch der Druck im Kurbelkasten und somit letztlich der Einlaßdruck des Kompressors geregelt wird. Je größer die Drosselung in der Entlüftungsleitung, umso größer ist der Druck im Kurbelkasten und desto kleiner sind Kolbenhub und Verdrängung. Die Drosselung, die durch das Hubsteuerventil 18 hervorgerufen wird, ist dem Einlaßdruck des Kompressors umgekehrt proportional. Auf diese Weise ist die Verdrängung des Kompressors 10 eine direkte Funktion des Einlaßdruckes. Der Druck im Kurbelkasten beträgt vorzugsweise 5 bis 10% des Unterschiedes zwischen dem Einlaß- und Auslaßdruck des Kompressors. Wenn z. B. ein Auslaßdruck von 14,1 kg/cm² und ein Einlaßdruck von 2,11 kg/cm² herrscht, sollte der Druck im Kurbelkasten so geregelt werden, daß er zwischen 27,05 kg/cm² und 3,30 kg/cm² liegt.

Wenn daher eine Änderung der Betriebsbedingungen eintritt wie beispielsweise eine Änderung des Wärmebe-

darfs, des Kondensatordrucks, der Kompressordrehzahl usw., sorgt das Hubsteuerventil 18 selbsttätig dafür, daß der Einlaßdruck auf dem gewünschten Wert, z. B. 2,11 kg/cm² gehalten wird. Wenn der Einlaßdruck unter den gewünschten Wert abzufallen draht, verstärkt das Hubsteuerventil 18 die Drosselung, wodurch der Durchsatz des aus dem Kurbelkasten ausströmenden Gases verringert wird; die Folge ist, daß der Druck im Kurbelkasten größer und die Verdrängung kleiner werden, wodurch der Einlaßdruck wieder auf den gewünschten Wert erhöht wird. Umgekehrt hat eine Erhöhung des Einlaßdruckes über den gewünschten Wert hinaus eine geringere Drosselung in der Entlüftungsleitung zwischen dem Kurbelkasten und dem Kompressoreinlaß zur Folge, wodurch der Durchsatz durch das Hubsteuerventil 18 erhöht wird. Die Folge ist eine Verringerung des Kurbelkastendrucks, worauf sich die Verdrängung des Kompressors erhöht, bis der Einlaßdruck sich wieder auf den gewünschten Wert verringert.

Es versteht sich, daß nicht unbedingt ein Kompressor mit geregelter Verdrängung verwendet werden muß. Unabhängig von der Art des Kompressors sollte jedoch vorzugsweise eine Einrichtung vorgesehen werden, die den Einlaßdruck des Kompressors trotz Änderungen der Betriebsbedingungen im wesentlichen konstant hält. Beispielsweise könnte ein Kompressor mit fester Verdrängung verwendet werden, bei dem irgendeine Einrichtung vorgesehen ist, mit der sich der wirksame Durchsatz des Kompressors zur Regelung des Einlaßdruckes verändern läßt (beispielsweise durch Ändern der Kompressordrehzahl).

Das elektromechanische Ventil 13 dient nicht nur als Expansionseinrichtung im Kältemittelkreis, sondern auch als Durchflußsteuerventil zur Regelung des Kältemitteldurchsatzes und damit zur Änderung des Wirkungsgrades des Verdampfers. Das Ventil 13 kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein, solange es eine veränderliche Durchflußöffnung besitzt, deren Größe in Abhängigkeit von einem angelegten Steuerst- *(> gnal geändert wird. Beispielsweise kann das Ventil 13 die Form eines proportionalen elektromechanischen Ventils haben, deren Öffnung eine Eigenschaft eines angelegten Steuersignals proportional ist. Aus Vereinfachung- und Wirtschaftlichkeitsgründen ist das Ventil 13 im dargestellten Ausführungsbeispiel ein vergleichsweise einfaches und billiges Magnetventil mit Ein- und Auscharakteristik.

Dadurch, daß die Spule 21 des Magnetventils (durch ein impulsbreitenmoduliertes Signal, wie noch beschrie- so ben wird) geregelt wird, stellt das Ventil 13 eine veränderliche DuichMußöffnung im KäiternittelkrciS zwischen dem Kondensator 12 und dem Verdampfer 15 bereit. Die Spule 21 wird in Abhängigkeit von dem impulsbreitenmodulierten Signal abwechselnd erregt und entregt. Je größer die Erregung der Spule 21 (d. h. je größer das Tastverhältnis, das das Verhältnis aus der Einschaltzeit und dem Gesamttakt darstellt), umso kleiner ist die vom Ventil 13 bewirkte Drosselung, und umso größer ist der Durchsatz durch das Ventil 13. Der Durchsatz des Kältemittels im Kältemittelkreis ist somit der Einschaltzeit der Spule 21 direkt proportional. Eine Diode 23 sorgt lediglich für einen Nebenschluß zur Spule 21, um die in dieser entwickelte Wärmeenergie abzuleiten. *>5

Ehe die Regelanlage für die Spule 21 erörtert wird, sei die Kurve 25 der Fig.2 betrachtet, in der der Verdampferwirkungsgrad (auf der y-Achse) über der Temperatur des Kältemittels am Verdampferauslaß (auf der .V-Achse) aufgetragen ist. Wie durch die Kurve 25 dargestellt, stehen diese beiden Größen in umgekehrter Beziehung zueinander. Wenn die Verdampferauslaß-Kältemitteltemperatur größer wird, verringert sich der Wirkungsgrad (und auch die Leistung) des Verdampfers. Die Wärmeübertragungszahl eines Verdampfers ist nämlich sehr viel größer, wenn Wärme von der zu kühlenden Luft auf ein zweiphasiges Flüssigkeits-Gasgemisch übertragen wird, als wenn die Wärme auf Gas allein übertragen wird. Nachdem das Flüssigkeits-Gasgemisch vollständig verdampft ist, hat jede weitere von der Luft abgegebene Wärme eine Überhitzung des Gases und somit eine Verringerung des Verdampferwirkungsgrades zur Folge. Je geringer der KältemitteldurcRsaiz durch den Verdampfer, umso größer die Überhitzung und umso größer die Verdampferauslaßtemperatur. Um den Verdampferwirkungsgrad zu optimieren, sollte daher der Durchsatz so groß sein, daß das Kältemittel ein Zweiphasengemisch in nahezu dem gesamten Verdampfer bleibt. Vorzugsweise sollte das Kältemittel vollständig in Gas umgewandelt sein, ehe es das Ende des Verdampfers erreicht, und eine kleine Mindestüberhitzung sollte dann noch aufgebracht werden. Die Verdampferauslaßtemperatur sollte daher nicht unter einen vorgegebenen Mindestwert fallen. Andernfalls könnte flüssiges Kältemittel in den Kompressor gelangen, was eine Beschädigung des Kompressors zur Folge hätte.

Die gestrichelte Linie 26 in F i g. 2 stellt den gewünschten Mindestwert der Verdampferauslaßtemperatur im gezeigten Ausführungsbeispiel dar. Der Schnittpunkt der Linie 26 mit der Kurve 25 stellt somit den maximalen Verdampferwirkungsgrad dar, bei dem die Anlage arbeitet. Wenn der Käitemitteldurchsatz so eingestellt wird, daß sich die Verdampferauslaßtemperatur auf dem gewünschten Mindestwert befindet, wird eine gewünschte Mindestüberhitzung des Kältemittelgases am Verdampferauslaß aufrechterhalten. Wenn die Auslaßtemperatur unter den gewünschten Mindestwert (also links von der Linie 26) abfällt, ist die Überhitzung unzureichend, und flüssiges Kältemittel gelangt in den Kompressor. Wie im folgenden noch deutlich wird, wird die Verdampferauslaßtemperatur, bei der der Kältemittelkreis arbeitet, selbsttätig so gewählt, daß der Kältemitteldurchsatz jederzeit auf den Wärmebedarf so abgestimmt wird, daß sich eine Betriebsweise mit möglichst geringem Energieverbrauch ergibt. Der Einfachheit halber wird die entlang der Abszisse in F i g. 2 ausgewählte gewünschte Verdampferauslaßtemperatur als Arbeitspunkttemperatur bezeichnet. Wie noch erläutert wird, wird der Käitemitteldurchsatz durch den Verdampfer selbsttätig so geregelt, daß die Verdampferauslaßtemperatur sich auf dem Arbeitspunkt (entlang der Abszisse) einstellt, der erforderlich ■■· ist, um den Fahrzeuginnenraum auf der gewünschten '■ Raumtemperatur zu halten.

Ein als Thermistor ausgelegter Temperaturfühler 28 ist in dem zu klimatisierenden Innenraum des Fahrzeu- ν ges angeordnet Eine Klemme des Thermistors 28 ist an die Masse einer Bezugsspannung geführt, während die andere Klemme über einen Widerstand 29 eine positive '-Gleichspannungsquelle V+ angeschlossen ist Die Größe dieser Gleichspannung soll +10 V betragen, und die Bezugsspannung an Masse 0 V. Natürlich sind alle Klemmen » V+« der Zeichnung an dieselbe Gleichspannungsquelle angeschlossen. Der Thermistor 28 arbeitet mit negativem Temperaturkoeffizienten, so daß sein

Widerstand eine umgekehrte Funktion der Isttemperatur des zu klimatisierenden Raumes ist. Das heißt, wenn beispielsweise die Raumtemperatur zunimmt, nimmt der Widerstand des Thermistors 28 sowie die Spannung am Knotenpunkt zwischen Temperaturfühler 28 und Widerstand 29 ab.

Der Knotenpunkt des Temperaturfühlers 28 und Widerstands 29 ist über einen Widerstand 31 an den positiven Eingang eines IC-Rechenverstärkers 32 geführt. Obwohl nicht besonders ausgewiesen, sind alle Rechenverstärker an die positive Spannungsquelle V+ geführt, so daß ihre Betriebsspannung +10 V ist.

Der Widerstand 31 sowie alle anderen entsprechenden Widerstände sind in Reihe mit den Eingängen der !C-Rechen.versiärker geschaltet, um Eingangsspannungen in Eingangsströme umzusetzen.

Da sich die Spannung am Knotenpunkt vom Thermistor 28 und Widerstand 29 im umgekehrten Verhältnis zur Isttemperatur des klimatisierten Raumes im Fahrzeug ändert, ändert sich auch das am positiven Eingang des Verstärkers 32 anliegende Stromsignal als Umkehrfunktion der Raum-Isttemperatur und stellt die Raumtemperatur dar. Die Solltemperatur des Fahrzeuginnenraumes kann gewöhnlich durch den Fahrer einfach mit einer Steuervorrichtung in Form eines Potentiometers 34 eingestellt werden, der sich auf dem Armaturenbrett befinden soll. Daher stellt die Verbindung vom Thermistor 28 und Potentiometer 34 praktisch einen Thermostaten dar. Somit liegt bei einem in Reihe geschalteten Widerstand 35 ein Stromsignal am Inversionseingang (negativen Eingang) des Verstärkers 32 an. Die Amplitude dieses Eingangsstromes (der Raumtemperatur-Sollsignal genannt werden kann, da es die Raum-Solltemperatur darstellt) ist direkt proportional zum gewählten Sollwert des Thermostaten. Je höher die Raumsolltemperatur ist, umso größer ist der zum negativen Eingang fließende Strom.

Der verwendete Verstärker arbeitet insofern als Differentialverstärker, als die Ausgangsspannung proportional zur Differenz zwischen den beiden Eingangsstromsignalen ist. Da auch ein gepoher Kondensator 37 vorgesehen ist, arbeitet der Verstärker 32 auch als Integrationsglied. Wenn der am positiven Eingang des Verstärkers 32 anliegende Strom größer ist als der am negativen Eingang anliegende, steigt die Ausgangsspannung allmählich in positiver Richtung an (d. h. sie integriert oder läuft aufwärts, um eine sägezahriartige Wellenform zu bilden) bis zu einem Amplitudenpegel an, der durch die Differenz zwischen den beiden Eingangssignalen bestimmt ist. Bei einer Änderung eines der beiden Eingangssignal derart, daß der am negativen Eingang anliegende Strom größer wird als der am positiven Eingang anliegende, nimmt die Ausgangsspannung allmählich in negativer Richtung (d. h. sie läuft oder integriert abwärts) gegen Null oder Massepotential ab. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 32 kann niemals unter die Spannung an den beiden Eingängen abfallen, die im wesentlichen auf Massepotential liegen.

Somit vergleicht der Verstärker 32 das Signal für die Raumtemperatur-Istsignal mit dem Raumtemperatur-Sollsignal, um eine Ausgangsspannung zu erzeugen, die sich in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Raum-Ist- und Raum-Solltemperatur ändert Dieses Spannungssignal wird durch den Reihep.widerstand 38 in ein Stromsignal verwandelt und liegt am negativen Eingang eines Verstärkers 39 an. Das den Widerstand 38 durchfließende und am negativen Eingang anliegende Stromsignal stellt die Solltemperatur des Kältemittels am Vergaserauslaß dar, die auf die Mindesttemperatur am Verdampferauslaß bezogen ist und Arbeitspunktsignal genannt werden kann, da es den Arbeitspunkt auf der Abszisse der Fig. 2 zeigt, bei dem die Anlage arbeiten soll, um den klimatisierten Raum richtig zu kühlen. Das heißt, daß die Arbeitspunkttemperatur eine Funktion der Ausgangsspannung des Verstärkers 32 ist.

Ein Temperaturfühler in Form eines Thermistors 41

to ist am Verdampferauslaß angeordnet, um die Kältemitteltemperatur nach dem Verlassen des Verdampfers zu erfassen. Der Fühler 41 ist wie der Fühler 28 ausgelegt und arbeitet ebenfalls mit negativem Temperaturkoeffizienten, so daß sein Widerstand zur Temperatur des Kältemittels am Verdampferauslaß umgekehrt proportional ist. Wenn beispielsweise die Kältemitteltemperatur fällt, erhöhen sich der Widerstand des Thermistors 41 sowie die Spannung an seinem Knotenpunkt mit einem Widerstand 42. Das am Knotenpunkt erzeugte Signal stellt somit die Isttemperatur des Kältemittels am Verdampferauslaß dar, und dieses Spannungssignal ändert sich umgekehrt zur Temperatur. Wegen des Reihenwidirstandes 43 wird das Spannungssignal in ein Stromsignal umgesetzt und liegt am negativen Eingang eines Verstärkers 39 an. Der den Widerstand 43 durchfließende Strom kann somit als Verdampferauslaß-lsttemperatursignal bezeichnet werden. Da am Eingang des Verstärkers 39 zwei Signale anliegen, findet eine Addition dieser Signale am Eingang statt. Wenn der Fahrzeuginnenraum kalter als die Solltemperatur oder die Verdampferauslaßtemperatur kälter als der Sollwert wird, ergibt sich die gleiche Wirkung für den Verstärker 39.

Ein Spannungsteiler mit den Widersländen 44 und 45 erzeugt eine Bezugsspannung am Knotenpunkt dieser Widerstände, die durch einen Reihenwiderstand 46 in einen Eingangsstrom für den positiven Eingang des Verstärkers 39 umgesetzt wird. Das Stromsignal dient als Bezugssignal, dessen Amplitude die Mindesttemperatur des Kältemittels am Verdampferauslaß darstellt. Im Ausführungsbeispiel liegt der Pegel des Bezugssignals so, daß die Kältemitteltemperatur am Verdampferauslaß während des Normalbetriebs der Klimaanlage nicnt unter den durch die gestrichelte Linie 26 der F i g. 2 angezeigten Mindestwert abfallen kann.

Der Verstärker 39 arbeitet hauptsächlich als Differentialverstärker, dessen Frequenzgang durch einen Rückführungswiderstand 47 bestimmt wird. Mit Ausnahme des Zustandes, in welchem die Regeleinrichtung auf dem durch die gestrichelte Linie 26 angegebenen Mindestwert arbeitet, ändert sich die Verstärkerausgangsspannung, die stets eine positive Spannung zwischen 0 und +10 V ist und Fehlerspannungssignal heißt, (in positiver Richtung) über und (in negativer Richtung) unter einem Bezugssignal in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Eingangsströmen. Somit ändert sich das Fehlerspannungssignal als Funktion der Differenz zwischen der Arbeitspunkttemperatur, der Verdampfer-Istauslaßtemperatur und der Verdampferauslaß-Mindesttemperatur. Der Bezugspegel des Fehlersignals am Ausgang des Verstärkers 39 ändert sich mit der Solltemperatur, so daß jedesmal ein neuer Sollwert auf der Abszisse der Fig.2 gewählt wird, wenn das Fehlersignal auf einem neuen Bezugspegel eingeschwungen ist

Arbeitet die Regeleinrichtung auf dem durch die gestrichelte Linie 26 angezeigten Mindestwert, dann ist die Charakteristik der Eingangssignale für den Verstär-

ker 39 so, daß der Bezugspegel seine Maximalamplitude hat, und das Fehlersignal auf diese Amplitude begrenzt bleibt. Wenn andererseits die Regeleinrichtung auf einem Arbeitspunkt rechts von der gestrichelten Linie 26 arbeitet, kann das Fehlersignal über und unter dem Bezugspegel schwanken.

Unter stationären Bedingungen sind die Eingangsströme des Verstärkers 39 konstant und stehen in einem festen Verhältnis, um das Fehlersignal auf dem erforderlichen Bezugspegel zu halten. Wenn sich der am negativen Eingang des Verstärkers 39 anliegende Strom verstärkt, fällt das Fehlersignal unter seinen Bezugspegel ab. Wenn andererseits der Eingangsstrom am negativen Eingang abnimmt, übersteigt die Ausgangsspannung des Verstärkers 39 den Bezugspegel.

Zwei in Reihe geschaltete Widerstände 48 und 49 setzen das Fehlerspannungssignal in ein Fehlerstromsignal um, das am negativen Eingang eines Verstärkers 51 anliegt, der, mit einem gepolten Kondensator 52 bestückt, als Integrationsglied dient. Der Strom wird dem positiven Eingang über Widerstände 53,54,55 und

56 eingespeist, um den Vorspannungspegel für den Verstärker 51 aufzubauen. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 51 schwankt zwischen einem im wesentlichen Nullpotential und V+ ( +10 V im Ausführungsbeispiel) in Abhängigkeit von der Amplitude des am negativen Eingang liegenden Fehlersignals. Da der Verstärker 51 ein Integrationsglied ist, ändert sich die Ausgangsspannung des Verstärkers nicht plötzlich, sondern erhöht sich oder vermindert sich allmählich, wann immer eine Änderung der Größe des Fehlersignals auftritt.

Ein impulsbreitenmoduliertes Signal wird erzeugt, dessen Wellenform von der Ausgangsspannung des Verstärkers 51 abhängt. Dieses Signal ist ein Rechtecksignal mit periodisch wiederkehrenden positiven und dazwischenliegenden negativen Impulsen. Die Frequenz ist konstant, jedoch die relative Breite der positiven und negativen Impulse ändert sich in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Verstärkers 51. Wenn sich die Dauer der positiven Impulse erhöht, verringert sich die Dauer der negativen Impulse proportional und umgekehrt. Das Taktverhältnis des Signals ist das Verhältnis der Dauer eines positiven Impulses zur Dauer einer vollständigen Periode. Das Taktverhältnis des impulsbreitenmodulierten Signals ist gleich dem Arbeitstakt der Magnetspule 21.

Das impulsbreitenmodulierte Signal steht am Ausgang eines Verstärkers 57 an, der als Vergleichsschaltung dient. Die Verstärker 58 und 59 bilden mit ihren zugehörigen Schaltbausteinen einen Dreiecksspannungsgenerator oder Oszillator zur Abgabe eines dreieckigen Stro»nsignals bei einem Serienwiderstand 61 den negativen Eingang des Verstärkers 57. Die Frequenz des Signals liegt vorzugsweise bei einem Hertz. Außerdem wird ein Ausgangsspannungssignal am Verstärker 51 über einen Widerstand 62 als Stromsignal dem negativen Eingang angelegt Die Summierung der beiden Stromsignale folgt am negativen Eingang. Das heißt, daß die Dreieckswelle im wesentlichen dem Ausgangssignal des Verstärkers 51 überlagert wird. Am positiven Eingang des Verstärkers

57 steht ein festes Bezugssignal an. Der in den negativen Eingang gelangende Netzstrom schwankt abwechselnd (bei der Frequenz der Dreieckswelle) über und unter den Pegel des am positiven Eingang anliegenden Bezugsstromes. Wenn immer der Eingangsstrom am negativen Eingang unter den Eingangsstrom am positiven Eingang abfällt, schaltet die Ausgangsspannung des Verstärkers 57 plötzlich von Masse oder Null auf V+ oder +10 V um, wo sie bleibt, bis der Strom am negativen Eingang größer als der Bezugsstrom am positiven Eingang wird. Jetzt schaltet die Ausgangsspannung von ihrem hohen Pegel zurück zu ihrem niedrigen Pegel oder auf Null. Je größer der Ausgangsstrom des Verstärkers 51 ist, umso größer sind die Zeitspannen, in welchen die Ausgangsspannung des

ίο Verstärkers 57 bei Nullpotential ansteht, und umso geringer sind die Zeitspannen, in welchen die Ausgangsspannung auf ihrem hohen Pegel liegt. Auf diese Weise entsteht am Ausgang des Verstärkers 57 ein impulsbreitenmoduliertes Rechtecksignal mit einer Amplitude von 10 V„, deren relative Breiten der abwechselnden positiven und negativen Impulse unter Steuerung des Verstärkers 51 moduliert werden.

Das impulsbreitenmodulierte Signal steuert eine Solenoidtreiberstufe mit den Transistoren 64 und 65

:o sowie ihren zugeordneten Schaltelementen an, um dieses Signal an die Magnetspule 21 anzulegen. Die + 12V an der rechten Klemme der Spule 21 werden vom Spannungsregler des Fahrzeugs abgegriffen. Wenn während der positiven Impulse die Ausgangsspannung des Verstärkers 57 hochpegelig ist, steuern die Transistoren 64 und 65 durch, wobei die linke Klemme der Spule 21 im wesentlichen an Masse liegt und damit volle 12 V an der Spule anstehen. Während der dazwischenliegenden negativen Impulse, wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers 57 niederpegelig oder auf Nullpegel ist, sperren die Transistoren 64 und 65. und die Spule 21 ist abgeschaltet. Da die Spule 21 nur durch positive Impulse beaufschlagt wird, ist der Arbeitstakt der Spule 21 gleich dem Tastverhältnis des impulsbreitenmodulierten Signals, welches auch den Arbeitstakt der Spule bestimmt. Je größer der Arbeitstakt ist, umso geringer ist die durch das Ventil 13 gegebene Drosselung und umso größer ist der Kältemitteldurchsatz im Kältemittelkreis. Da die lntervalldauer bei hochpegeligem Ausgangssignal des Verstärkers 57 umgekehrt proportional zum Ausgangssignal des Verstärkers 51 ist, ändern sich der Arbeitstakt und daher der Kältemitteldurchsatz ebenso umgekehrt zum Ausgangssignal des Verstärkers 51.

Unter Normalbedingungen verhindert der Eingangsstrom am positiven Eingang des Verstärkers 39, daß das Kältemittel am Verdampfungsauslaß unter den Mindestwert abfällt der durch die gestrichelte Linie 26 der Fig.2 dargestellt ist Da der Verdichter einer

so Kraftfahrzeug-Klimaanlage meist vom Fahrzeugmotor angetrieben wird, erhöht sich der Kältemitteldurchsatz, und die Temperatur am Verdampferauslaß kann unter den Mindestwert während des hochtourigen Betriebes abfallen, beispielsweise während des Herunterschaltens, wo- sich die Motordrehzahl schnell erhöht Um zu verhindern, daß die Temperatur so weit abfällt daß flüssiges Kältemittel in den Verdichter gelangt ist eine Schutzschaltung vorgesehen. Insbesondere ist der nicht invertierende oder positive Eingang eines als Vergleichsschaltung arbeitenden Verstärkers 67 über einen Serienwiderstand 68 so geschaltet, daß an ihm das Signal für die Verdampferauslaßtemperatur anliegt Die Widerstände 71, 72 und 73 geben an den negativen Eingang ein Bezugsstromsigna] ab, welches einen absoluten Minimalpegel darstellt, der für das Kältemittel am Verdampferauslaß zulässig ist Diese Temperatur liegt natürlich unter dem Mindestwert und daher links von der gestrichelten Linie 26 der Fig.2, doch ist sie

noch immer genügend hoch, um das gesamte den Verdampfer durchströmende flüssige Kältemittel zu verdampfen.

Unter Normalbedingungen ist der am positiven Eingang des Verstärkers 67 anstehende Strom kleiner als der Bezugsstrom am negativen Eingang, und die Ausgangsspannung des Verstärkers liegt im wesentlichen auf Null oder Massepotential. Wenn die Verdampferauslaßtemperatur auf den absoluten Minimalpegel abfällt, ist der Strom am positiven Eingang größer als der am negativen, und die Ausgangsspannung des Verstärkers 67 schaltet plötzlich von Null und V+ oder + 10V um. Diese Ausgangsspannung gelangt über Widerstände 74 und 75 an die Basen der Transistoren 76 und 77. Die Widerstände 78, 79 und 81 setzen die Ausgangsspannung in einen Ausgangsstrom für den positiven Eingang des Verstärkers 51 um. Wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers 67 V+ ist, steuern die Transistoren 76 und 77 durch und legen damit den Knotenpunkt der Widerstände 55 und 56 sowie 48 und 49 an Masse. Gleichzeitig wird Strom dem positiven Eingang des Verstärkers 51 mit einer Amplitude zugeführt, die genügt, um die Ausgangsspannung des Verstärkers aufwärts oder positiv auf V+ zu integrieren, wo sie abflacht.

Für die Beschreibung der Arbeitsweise der Kühlanlage sei angenommen, daß beim ersten Anschalten der Kühlanlage die im zu klimatisierenden Fahrzeugraum herrschende Isttemperatur wesentlich höher ist als die durch Thermostateinstellung, nämlich die Einstellung des Potentiometers 34, angestrebte Solltemperatur. Jetzt ist der am negativen Eingang des Verstärkers 32 fließende Strom erheblich größer als der am positiven Eingang anstehende, wodurch die Ausgangsspannung des Verstärkers im wesentlichen auf 0 V bleibt. Da beim Start die Kältemitteltemperatur am Verdampferauslaß verhältnismäßig hoch ist, ist auch die Spannung am Knotenpunkt des Temperaturfühlers 41 und des Widerstandes 42 verhältnismäßig niedrig. Somit ist auch die Amplitude des Arbeitspunktsignals (das über den Widerstand 38 fließt) als auch des Verdampferauslaß-Temperatursignals (das über den Widerstand 43 fließt) niedrig und erheblich kleiner als das Bezugssignal (das die Mindesttemperatur am Vtrdampferauslaß darstellt), der am positiven Eingang des Verstärkers 39 ansteht. Daher erhält das am Ausgang des Verstärkers 39 erzeugte Fehlerspannungssignal seinen Maximalpegel und bewirkt, daß das am negativen Eingang des Verstärkers 51 anliegende Fehlerstromsignal erheblich größer ist als der am positiven Eingang fließende Strom. Jetzt sperren natürlich die Transistoren 76 und 77, da die Ausgangsspannung des Verstärkers 67 Null ist Die Ausgangsspannung des Verstärkers 51 bleibt somit auf Nullpotential, woraus folgt, daß das am Ausgang des Verstärkers 57 entwickelte impulsbreitenmodulierte Signal sein maximales Tastverhältnis aufweist, das seinerseits den Durchsatz des geschlossenen Kältemittelkreises maximiert Der hohe Kältemitteldurchsatz bewirkt einen Abfall der Verdampferauslaßtemperatur bis auf den Mindestwert, wie durch die gestrichelte Linie 26 gezeigt Wenn dies auftritt, stellt sich der am negativen Eingang des Verstärkers 39 anstehende Strom automatisch so ein, daß die Verdampferauslaßtemperatur auf dem Mindestwert bleibt Wenn diese Temperatur kleiner wird als der Mindestwert, erhöht sich der Eingangsstrom am negativen Eingang und bewirkt einen Abfall des Fehlersignals sowie eine Herabsetzung des Tastverhältnisses, derart, daß die Verdampferauslaßtemperatur wieder auf den Mindestwert angehoben wird.

Die Kühlanlage arbeitet weiter mit dem durch die gestrichelte Linie 26 angezeigten Mindestwert, und die Kälte gelangt an die an den klimatisierten Raum abgegebene Luft, bis dieser Raum auf die eingestellte Solltemperatur abgekühlt ist. Diese Abkühlungszeit wird manchmal »Kaltstartperiode« genannt. Wenn dann schließlich die Sollraumtemperatur erreicht ist, sind die beiden Eingangsströme des Verstärkers 32 gleich, wobei die Ausgangsspannung in diesem Moment Null ist. Da jedoch der klimatisierte Raum dann etwas kalter wird, ist der am positiven Eingang des Verstärkers 32 anstehende Strom größer als der am negativen Eingang fließende, und die Ausgangsspannung integriert aufwärts, wodurch sich auch der über den Widerstand 38 zum negativen Eingang des Verstärkers 39 fließende Strom verstärkt. Das Fehlerspannungssignal am Ausgang des Verstärkers 39 fällt daher auf einen neuen Bezugspegel ab und bewirkt, daß sich das Tastverhältnis verkleinert und auch der Kältemitteldurchsatz verringert, so daß der klimatisierte Raum n'cht kälter wird als der Sollwert. Jetzt ist ein stationärer Zustand erreicht. Die

2> Ausgangsspannung des Verstärkers 32 wurde von Null an aufwärts auf einen konstanten positiven Pegel integriert, wo sie solange bleibt, wie die Raum-Isttemperatur der Raumsolltemperatur gleicht. Da jetzt der Kältemitteldurchsatz geringer ist als der während der »Kaltstartperiode« herrschende Durchsatz, steigt die Verdampferauslaßtemperatur an, und der Arbeitspunkt verschiebt sich auf der Abszisse in F i g. 2 nach rechts. Für Erläuterungszwecke sei angenommen, daß die neue Arbeitspunkttemperatur mit der durch die gestrichelte Linie 84 angezeigten Temperatur identisch ist. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 32 stellt somit die Arbeitspunkttemperatur dar, die auf die Mindesttemperatur am Verdampferauslaß bezogen ist, da die Verdampferauslaßtemperatur eine Funktion der Amplitude der am Verstärker 32 anliegenden Ausgangsspannung ist. Somit kann das Ausgangssignal des Verstärkers 32 als Arbeitspunklsignal bezeichnet werden.

Der neue Arbeitspunkt (gestrichelte Linie 84) stellt sich nach dem Wärmebedarf an, und die Regeleinrichtung stabilisiert sich um diesen Arbeitspunkt, um automatisch den klimatisierten Raum auf der Solltemperatur zu halten, während gleichzeitig der Kältemitteldurchsatz nur so hoch wie unbedingt erforderlich gehalten wird. Daher wird Energie gespart und der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs so gering wie möglich gehalten, was dem Betrieb der Kühlanlage zuzuschreiben ist Solange die Wärmebelastung konstant ist und das Thermostat auf der gleichen Einstellung verbleibt bleibt die Ausgangsspannung des Verstärkers 32 konstant und das Fehlersignal auf demselben Bezugspegel. Wenn ein Faktor diesen stationären Zustand zu stören oder aus dem Gleichgewicht zu bringen droht stellt sich die Regeleinrichtung von selbst so ein, daß dieser Zustand aufrechterhalten bleibt Ergibt sich nun eine Erhöhung der Wärmebelastung (angenommen, die Außentemperatur steigt an) und der Raum wird wärmer als gewünscht, so fällt die Ausgangsspannung des Verstärkers 32 langsam ab (d. h. sie integriert abwärts), und das Fehlersignal am Ausgang des Verstärkers 39 steigt auf einen neuen Bezugspegel an, wodurch das Tastverhältnis und damit auch der Durchsatz des Kältemittels vergrößert werden. Dies verringert die Verdampferauslaßtemperatur, um

den klimatisierten Raum auf die Solltemperatur zurückzuführen. Der Arbeitspunkt stellt sich nun links von der gestrichelten Linie 84 ein, und die positive Ausgangsspannung des Verstärkers 32 flacht bei einer neuen Amplitude ab, um die Verdampferauslaßtemperatur auf dem erforderlichen Wert zu halten. Natürlich würde dieselbe Folge ablaufen, wenn der Fahrer den Thermostaten niedriger einstellt.

Wenn andererseits sich die Hitzebelastung verringert oder der Fahrer die Thermostateinstellung erhöht, integriert das Ausgangssignal des Verstärkers 32 aufwärts auf einem neuen Amplitudenpegel, und der Kältemitteldurchsatz verringert sich, um die Verdampferauslaßtemperatur zu erhöhen, wodurch sich der Arbeitspunkt nach rechts verschiebt, um weniger Kälte an den klimatisierten Raum abzugeben, wodurch der Raum wieder auf Solltemperatur verbleibt

Wenn die Thermostateinstellung im stationären Zustand nicht geändert wird und die Wärmebelastung konstant bleibt, wobei auch das durch den Verstärker 32 erzeugte Arbeitspunktsignal konstant bleibt, bleibt auch die Verdampferauslaßtemperatur fest auf dem Arbeitspunkt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Kältemitteldurchsatz so geregelt wird, daß der Arbeitspunkt stets fest bleibt, wenn die vom Verstärker 32 eingehenden Daten konstant bleiben. Wenn beispielsweise die Verdampferauslaßtemperatur anzusteigen bestrebt ist, nimmt der über den Widerstand 43 zum negativen Eingang des Verstärkers 39 fließende Strom ab, und das Ausgangssignal dieses Verstärkers erhöht sich, um den Kältemittelstrom zu verstärken und die Verdampferauslaßtemperatur auf dem Arbeitspunkt zu halten. Auch wenn die Verdampferauslaßtemperatur zu niedrig werden sollte, fällt das Ausgangssignal des Verstärkers 39 ab, um den Strömungsmittelfluß zu verringern, so daß die Verdampferauslaßtemperatur auf dem Pegel des Arbeitspunktes bleibt. Wenn somit die durch den Verdampfer zu erfüllenden Wärmebelastungsforderungen im wesentlichen konstant sind, hält die Regeleinrichtung automatisch sowohl die Verdampferauslaßtemperatur als auch die Raumtemperatur auf konstanten Sollpegeln, wobei der Kältemitteldurchsatz nur so hoch als nötig ist, um diese konstanten Temperaturen beizubehalten.

Da natürlich der Kompressor 10 meist vom FahrzeugnKHor gedreht wird, ist die Tourenzahl des Kompressors eine Funktion der Motorendrehzahl, und der Kühlmitteldurchsatz ändert sich mit den Drehzahländerungen des Motors. Die Regeleinrichtung kompensiert jedoch automatisch jede Drehzahländerung. Wenn beispielsweise der Kältemittelstrom bestrebt ist, sich zu vermehren, fällt die Verdampferauslaßtemperatur ab, und dies verringert das Fehlersignal am Ausgang des Verstärkers 39, mit dem Ergebnis, daß das Tastverhältnis sich um die Größe vermindert, die erforderlich ist, den Durchsatz auf einen Pegel herabzusetzen, bei welchem die Raumtemperatur auf dem Sollwert gehalten wird. Umgekehrt wird das Magnetventil 13 automatisch bei einer Verringerung der Motorendrehzahl so gesteuert, daß sich der Kältemittelstrom soweit erhöht, daß die Raum-Solltemperatur aufrechterhalten werden kann.

Unter normalen Bedingungen, beispielsweise bei

einer plötzlichen Erhöhung der Motorendrehzahl wie bei einem Herunterschalten des Motors, verhindert die Schutzschaltung, daß sich der Kältemittelstrom so weit vermehrt, daß Naßdampf in die Ansaugleitung des Kompressors eindringen kann. Wenn der Kompressor so schnell angerieben wird, daß die Verdampferauslaßtemperatur auf den zulässigen absoluten Minimalpegel abfällt (der sich links von der gestrichelten Linie 26 befindet), übersteigt der Eingangsstrom am positiven Eingang des Verstärkers 67 den am negativen Eingang anliegenden Strom mit dem Ergebnis, daß die Ausgangsspannung des Verstärkers 67 plötzlich von 0 V auf V+ oder +10 V springt. Die Transistoren 76 und 77 steuern sofort durch und schließen die Knotenpunkte der Widerstände 55 und 56 sowie 48 und 49 an Masse (wodurch das Fehlersignal unterdrückt und unwirksam gemacht wird), während gleichzeitig Strom an den positiven Eingang des Verstärkers 51 gelangt, um die Ausgangsspannung aufwärts zu integrieren und das Tastverhältnis zu verringern. Der Durchsatz des Kältemittels wird so erheblich verringert, so daß kein unverdampftes Kältemittel die Ansaugleitung erreicht.

Wenn die Verdampferauslaßtemperatur den absoluten Minimalwert übersteigt, kehrt der Verstärker 67 auf seinen Normalzustand zurück (in welchem seine Ausgangsspannung Null ist), und der Normalbetrieb

■t5 wird wieder aufgenommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kühlanlage mit einem geschlossenen Kältemittelkreis, in dem ein Verdampfer, ein Kompressor, ein Kondensator und eine Expansionseinrichtung in Reihe geschaltet sind, mit einer Einrichtung, welche ein Raumtemperatur-Istsigna] für die Isttemperatur des zu klimatisierenden Raumes erzeugt, mit einer Einrichtung, welche ein Verdampferauslaß-Isttemperatursignal für die Isttemperatur des Kältemittels am Verdampferauslaß erzeugt, mit einer Einrichtung, die ein Raumtemperatur-Sollsignal für die Solltemperatur des zu klimatisierenden Raumes erzeugt, und mit einer Regeleinrichtung, welche auf die genannten Signale anspricht und durch Einwirkung auf die Expansionseinrichtung den Kältemitteldurchsatz durch den Verdampfer beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß