CS258082B1

CS258082B1 - Valve gear for refrigerator

Info

Publication number: CS258082B1
Application number: CS805586A
Authority: CS
Inventors: Jiri Jan
Original assignee: Jiri Jan
Priority date: 1986-11-07
Filing date: 1986-11-07
Publication date: 1988-07-15
Also published as: DD269305A3; PL268573A1

Description

Vynález se týká ventilového rozvodu refrigerátoru.The invention relates to a valve manifold of a refrigerator.

Dosud známá provedení ventilového rozvodu refrigerátoru se » skládají ze vstupního a výstupního ventilu, které jsou ovládány například vačkovým rozvodem s elektromotorem, případně jinak konstrukčně řešeným mechanismem. Pohyb pístu s regenerátory může být odvozen od téhož mechanismu. Vstupní a výstupní ventil zajišťují cyklické plnění vnitřního prostoru válce z výtlačného potrubí kompresorové jednotky chladicím médiem a jeho následnou expanzi do sacího potrubí kompresorové jednotky. Mezi okamžikem zavření jednoho z ventilů a následným otevřením druhého je třeba vytvořit určitou časovou prodlevu tak, aby nedocházelo*ke zkratu výtlačného a sacího potrubí kompresorové jednotky. To se děje konstrukčním řešením ovládacího mechanismu, např. vhodným tvarem vaček .The known valve manifold designs of refrigerators consist of an inlet and an outlet valve, which are controlled, for example, by a cam manifold with an electric motor, or by a differently designed mechanism. The movement of the piston with the regenerators can be derived from the same mechanism. The inlet and outlet valves provide cyclic filling of the cylinder interior from the compressor unit discharge line with coolant and its subsequent expansion into the compressor unit suction line. Between the moment of closing one of the valves and the subsequent opening of the other it is necessary to create a certain time delay so as not to short-circuit the discharge and suction lines of the compressor unit. This is done by designing the actuating mechanism, for example by a suitable cam shape.

Nevýhodou těchto provedení je, že dojde-li к zastavení elektromotoru právě v době prodlevy, tedy při zavřeném jak vstupním ventilu, tak i výstupním ventilu, zůstane ve vnitřním prostoru válce stejný tlak jako ve výtlačném potrubí kompresorové jednotky. Tento tlak se dále zvýší, když se ohřeje chladicí médium ve válci na teplotu okolí. Ještě další zvýšení tlaku mohou způsobit nečistoty chladicího média vymrazené na regenerátorech, které se při teplotě okolí vracejí do plynného skupenství a zvětšují svůj objem. Pro takovéto náhodné zvýšení tlaku ve válci je nutné dimenzovat tloušťku stěny válce. Proti tomu je ovšem snaha stěny Válce co nejvíce ztenčit a zabránit tak tomu, aby jejich průřezem natékalo к chladnému konci válce parazitní teplo, snižující chladicí výkon refrigerátoru. Válec lze sice proti přetlaku chránit havarijní přetlakovou pojistkou vyúsťující do okolní atmosféry, ale její činnost musí být velmi výjimečná, aby nepříznivě neovlivňovala spolehlivost celého zařízení. Lze ji tedy použít jen proti extrémním a málo pravděpodobným hodnotám tlaku, způsobeným příkladmo nevhodnou manipulací s refrigerátorem.The disadvantage of these embodiments is that if the electric motor stops just at the time of dwell, i.e. when both the inlet valve and the outlet valve are closed, the same pressure will remain in the interior of the cylinder as in the discharge line of the compressor unit. This pressure is further increased when the coolant in the cylinder is heated to ambient temperature. Still further pressure increases can cause coolant impurities frozen on regenerators, which return to the gaseous state at ambient temperature and increase their volume. For such a random pressure increase in the cylinder, it is necessary to dimension the cylinder wall thickness. Against this, however, there is an attempt to reduce the wall of the cylinder as thin as possible and thus prevent their cross-section from flowing to the cold end of the cylinder parasitic heat, reducing the cooling capacity of the refrigerator. Although the cylinder can be protected against overpressure by an emergency overpressure fuse resulting in the surrounding atmosphere, its operation must be very exceptional in order not to adversely affect the reliability of the whole device. Thus, it can only be used against extreme and unlikely pressure values caused, for example, by improper handling of the refrigerator.

Popsanou nevýhodu odstraňuje ventilový rozvod refrigerátoru podle tohoto vynálezu, sestávajícího z tělesa ventilového rozvodu, ke kterému je připojen válec, v němž je pohyblivě uložen píst s regenerátorem prvního a druhého stupně. Dále sestává z vačkového rozvodu s elektromotorem, ze vstupního ventilu spojeného s vačkovým rozvodem a oddělujícího výtlačné potrubí kompresorové od vnitřního prostoru válce, z výstupního ventilu spojeného s vačkovým rozvodem a oddělujícího vnitřní prostor válce od sacího potrubí kompresorové jednotky a alternativně i z havarijní pojistky. Jeho podstatou je, že ke vstupnímu ventilu jo paralelně připojen zpětný přepouštěcí ventil, uložený v tělese ventilového rozvodu a propustný pouze ve směru z vnitřního prostoru válce do výtlačného potrubí kompresorové jednotky. .The described drawback is overcome by the refrigerant valve manifold of the present invention, consisting of a valve manifold body to which is attached a cylinder in which the first and second stage regenerator piston is movably mounted. It also consists of a camshaft with an electric motor, an inlet valve coupled to the camshaft and separating the compressor discharge line from the cylinder interior, a outlet valve coupled to the camshaft and separating the cylinder interior from the compressor unit suction line and alternatively an emergency fuse. It is based on the fact that a non-return relief valve is mounted in parallel to the inlet valve, which is housed in the valve manifold body and is permeable only in the direction from the cylinder interior to the discharge line of the compressor unit. .

Ventilovým rozvodem refrigerátoru podle vynálezu je umožněno omezit maximální tlak ve válci na hodnotu tlaku ve výtlačném potrubí kompresorové jednotky, zvětšenou o tlakový spád.na zpětném přepouštěcím ventilu, nebot jakékoliv zvýšení tlaku chladicího média ve válci způsobené jeho ohřátím na teplotu okolí při zavřeném vstupním i výstupním ventilu přepustí zpětný přepouštěcí ventil do výtlačného potrubí kompresorové jednotky, jejíž objem je mnohonásobně větší. Přitom zpětný přepouštěcí ventil lze zkonstruovat tak, aby jeho tlakový spád byl vzhledem ke tlaku ve válci zanedbatelný. Skutečnost, že maximální tlak ve válci za normálního provozu nepřevýší výrazně tlak ve výtlačném potrubí kompresorové jednotky, umožňuje umístit pracovní bod havarijní přetlakové pojistky poblíž této hodnoty a válec dimenzovat na nižší tlak než doposud, kdy bylo nutné počítat s ohřátím chladicího média na teplotu okolí a s uvolňováním vymrazených nečistot na regenerátorech. Velmi výhodné je použití vynálezu ve spojení s kompresorovou jednotkou opatřenou vyrovnávacím ventilem, který ihned po zastavení kompresoru vyrovná tlaky ve výtlačném a sacím potrubí kompresorové jednotky, takže v celém okruhu včetně válce je vždy jen plnicí tlak. ·The valve manifold of the refrigerator according to the invention makes it possible to limit the maximum cylinder pressure to the pressure value in the discharge line of the compressor unit, increased by the pressure drop on the non-return valve, since any increase in coolant pressure in the cylinder caused by its heating to ambient temperature. valve, the non-return valve passes the discharge line of the compressor unit, whose volume is many times greater. The non-return valve can be designed so that its pressure drop is negligible with respect to the cylinder pressure. The fact that the maximum pressure in the cylinder during normal operation does not significantly exceed the pressure in the discharge line of the compressor unit allows to place the working point of the emergency overpressure fuse near this value and dimension the cylinder to a lower pressure than before. by releasing the frozen impurities on the regenerators. It is very advantageous to use the invention in conjunction with a compressor unit equipped with a balancing valve which, immediately after the compressor has stopped, will equalize the pressures in the discharge and suction lines of the compressor unit so that only the filling pressure is always in the entire circuit. ·

Přiložený výkres znázorňuje schematicky v řezu konkrétní provedení dvoustupňového refrigerátor.u s uplatněným vynálezem a s kompresorovou jednotkou.The attached drawing shows schematically in cross-section a particular embodiment of a two-stage refrigerator with the present invention and with a compressor unit.

258082 '258082 '

Refrigerátor sestává z tělesa 2 ventilového rozvodu, ve kterém jsou umístěny vačkový rozvod 2 s elektromotorem, vstupní ventil £ (v otevřené poloze) spojený s vačkovým rozvodem 2 a oddělující výtlačné potrubí 11 kompresorové jednotky 13 od vnitřního prostoru válce 7, výstupní ventil 5. ('J zavřené poloze) spojený s vačkovým rozvodem 2 a oddělující vnitřní prostor válce 2 od sacího potrubí 12 kompresorové jednotky 13, havarijní přetisková pojistka 6 (v zavřené poloze) a zpětný přepouštěcí ventil 2 (v zavřené poloze). К tělesu 2 ventilového rozvodu je připojen válec 2» ^v němž je pohyblivě uložen píst (J> jehož pohyb je odvozen od vačkového rozvodu 2 s elektromotorem. Uvnitř pístu 8. je regenerátor 2 prvního stupně a regenerátor 10 druhého stupně. Kompresorová jednotka 13 opatřená vyrovnávacím ventilem 14 je připojena výtlačným potrubím 11 ke vstupnímu ventilu 4 a sacím potrubím 12 přes vnitřní prostor tělesa 2 ventilového rozvodu к výstupnímu ventilu 5.The refrigerator consists of a valve manifold body 2 in which the camshaft 2 with the electric motor is located, an inlet valve 6 (in the open position) connected to the camshaft 2 and separating the discharge line 11 of the compressor unit 13 from the interior of the cylinder 7, the outlet valve 5. 1 (closed position) connected to the cam manifold 2 and separating the interior of the cylinder 2 from the suction line 12 of the compressor unit 13, the emergency overpressure fuse 6 (in the closed position) and the check valve 2 (in the closed position). A cylinder 2 is connected to the valve timing body 2, ⁱⁿ which a piston (J> whose movement is derived from a camshaft 2 with an electric motor) is movably mounted. Inside the piston 8 there is a first stage regenerator 2 and second stage regenerator 10. The valve 14 is connected via the discharge line 11 to the inlet valve 4 and the suction line 12 through the interior of the valve manifold body 2 to the outlet valve 5.

Pracuje-li refrigerátor v ustáleném stavu, je válec 2 ^s pístem 2 včetně obou regenerátorů £, 10 prochlazen od teploty okolí na straně ventilového rozvodu postupně až na teplotu asi 20 K‘ na opačném konci v místech regenerátoru 10 druhého stupně. Objem chladicího média (plynu) je při konstantním tlaku úměrný teplotě, takže ve válci 2 ^{se v} tomto stavu nachází úměrně více plynu než v době, kdy celý válec 2 vykazoval teplotu okolí. Průtokem chladicího média přes oba chladné regenerátory 2> Ιθ. dochází na jejich površích к vymrzání plynných nečistot a tím je vázán další plyn s malým objemem. Zástaví-li se za tohoto stavu vačkový rozvod 2 s elektromotorem v takové poloze, že vstupní ventil £ i výstupní ventil 2 zůstanou zavřeny, dochází při postupném ohřevu válce 2, pístu 8. a obou regenerátorů ^na teplotu okolí к vzestupu tlaku ve válci 2· Protože refrigerátor je vybaven zpětným přepouštěcím ventilem 7, jakmile rozdíl tlaků na desce zpětného přepouštěcího ventilu ]_ překoná sílu jeho pružiny, přepustí se chladicí médium z prostoru válce 2 ^do výtlačného potrubí 11 kompresorové jednotky 13.When the refrigerator is operating at steady state, the cylinder 2 ^{with the} piston 2, including the two regenerators 8, 10, is cooled gradually from the ambient temperature on the valve manifold side to a temperature of about 20 K 'at the opposite end at the second stage regenerator 10. The volume of the cooling medium (gas) is proportional to the temperature at a constant pressure, so that ⁱⁿ this state the cylinder 2 ^is proportionally more gas than at the time when the whole cylinder 2 was at ambient temperature. Coolant flow through both cold regenerators 2> θθ. there is a freezing of gaseous impurities on their surfaces, thereby binding another gas with a small volume. In this condition, if the camshaft 2 with the electric motor is stopped in such a position that the inlet valve 6 and the outlet valve 2 remain closed, the cylinder 2, the piston 8 and both regenerators gradually warm ^to ambient temperature to increase the pressure in the cylinder 2. Since the refrigerator is equipped with a check valve 7 as soon as the pressure difference across the check valve plate exceeds its spring force, the coolant is discharged from the cylinder 2 ^{into the} discharge line 11 of the compressor unit 13.

Výhoda funkce zpětného přepouštěcího ventilu 2 dále vynikne v důsledku vybavenosti kompresorové jednotky 13 vyrovnávacím ventilem 21· Zastaví-li se chod celého zařízení, tj. kompresorové jednotky 13 a refrigerátoru, vyrovná vyrovnávací ventil 14 tlaky ve výtlačném potrubí 11 a v sacím potrubí 12 kompresorové jed258082 notky 13 na plnicí tlak a zpětný přepouštěcí ventil 7 následně ‘ okamžitě sníží tlak ve válci 3 na tutéž hodnotu. Vynález tedy umožňuje dimenzovat stěny válce 3 pouze na výstupní tlak kompresorové jednotky 13· Činnost havarijní přetlakové pojistky 6 připadá při využití vynálezu v úvahu jen při nevhodné manipulaci s refгigerátorem odpojeným od kompresorové jednotky 13, což zvyšuje spolehlivost celého zařízení.The advantage of the check relief valve 2 function is further enhanced by equipping the compressor unit 13 with a balancing valve 21. · When the entire plant, i.e. the compressor unit 13 and the refrigerator is stopped, the balancing valve 14 will equalize the pressures in the discharge line 11 and in the suction line 12 The pressure relief valve 13 and the check valve 7 immediately lower the pressure in the cylinder 3 to the same value. Thus, the invention makes it possible to dimension the walls of the cylinder 3 only to the outlet pressure of the compressor unit 13. The operation of the emergency overpressure fuse 6 can only be used in the present invention when handling the refigigerator disconnected from the compressor unit 13.

Claims

Refrigerator valve manifold consisting of a valve manifold body with a cylinder attached within which a first and second stage regenerator piston is movably mounted, a cam manifold with an electric motor, an inlet valve connected to a cam manifold and separating the compressor unit discharge line from the cylinder interior; an outlet valve connected to the cam distribution and separating the inner space of the cylinder from the suction line of the compressor unit and alternatively also from the emergency fuse, characterized in that the inlet valve (4) is connected in parallel with a check relief valve (7) housed in the body (1) the valve manifold and permeable only in the direction from the interior of the cylinder (3) to the discharge line (11) of the compressor unit (13).