DE102013021177A1 - Thermoelectric subcooler - Google Patents
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Abstract
Unterkühler werden in Kompressionskältemaschienen eingebaut, um das verflüssigte Kältemittel zu unterkühlen damit der richtige Betrieb der Kompressionskältemaschiene sichergestellt ist und ein Leistungszuwachs erreicht wird. Durch die bekannten Unterkühler werden nur geringe Unterkühlungen erreicht und durch zusätzliches Überhitzen des Kältemittels ist der Leistungszuwachs beschränkt. Der Thermoelektrische-Unterkühler soll eine große Unterkühlung sowie einen Leistungszuwachs schaffen. Um eine große Unterkühlung zu erreichen wird mittels eines Wärmetauschers und durch Peltier-Elemente dem verflüssigten Kältemittel einer Kompressionskältemaschiene Wärmeenergie entzogen. Die aufgenommen Wärmeenergie wird nicht an das Kältemittel zurückgegeben sondern an die Umgebungsluft. Der Thermoelektrischer-Unterkühler eignet sich, um im Kältekreis einer Kompressionskältemaschiene das verflüssigte Kältemittel zu unterkühlen.Subcoolers are installed in compression refrigerators to undercool the liquefied refrigerant to ensure proper operation of the compression refrigeration unit and to increase performance. Due to the known subcooler only small subcoolings are achieved and by additional overheating of the refrigerant, the power increase is limited. The thermoelectric subcooler is to create a large hypothermia and an increase in performance. In order to achieve a large supercooling heat energy is extracted by means of a heat exchanger and by Peltier elements the liquefied refrigerant a Kompressionskältemaschiene. The absorbed heat energy is not returned to the refrigerant but to the ambient air. The thermoelectric subcooler is suitable for subcooling the liquefied refrigerant in the refrigerant circuit of a compression refrigerating machine.
Description
Es ist üblich Unterkühler im Kältekreis einer Kompressionskältemaschiene einzubauen, welche verflüssigtes Kältemittel nach dem Verflüssiger unterkühlen. Dadurch wird sichergestellt, dass sich im verflüssigten Kältemittel vor dem Drosselorgan kein Gasanteil des Kältemittels befindet, um den richtigen Betrieb der Kompressionskältemaschiene sicherzustellen. Auch wird durch das unterkühlen des verflüssigten Kältemittels einer Kompressionskältemaschiene ein Verdampfungsenthalpiezuwachs erreicht, was einen Kälteleistungszuwachs der Kompressionskältemaschiene zur Folge hat.It is common to install subcoolers in the refrigeration circuit of a compression refrigeration machine which subcool liquefied refrigerant after the condenser. This ensures that there is no gas component of the refrigerant in the liquefied refrigerant upstream of the throttle body to ensure proper operation of the compression refrigeration unit. Also, by subcooling the liquefied refrigerant of a compression refrigerating machine, an enthalpy of enthalpy of vaporization is achieved, resulting in a rise in refrigerating capacity of the compression refrigerating machine.
Bei Unterkühlern welche das verflüssigte Kältemittel einer Kompressionskältemsachiene über einen Wärmetauscher durch die Umgebungsluft unterkühlen ist es nicht möglich Unterkühlungstemperaturen unter der Umgebungstemperatur zu erreichen, meistens ist nur eine geringe Unterkühlung realisierbar, welche dann von Druckverlusten in Rohrleitungen und weiteren Komponenten der Kompressionskältemaschiene vernichtet bzw. reduziert wird. Dadurch entstehen Gasblasen vor dem Drosselorgan und der richtige Betrieb der Kompressionskältemaschiene kann nicht sichergestellt werden. Eine weitere gängige und bekannte Möglichkeit verflüssigtes Kältemittel einer Kompressionskältemaschiene zu unterkühlen ist die Sauggasleitung und Flüssigkeitsleitung einer Kompressionskältemsachiene in einen Wärmetauscher gegenströmig anzuordnen. Wobei das gasförmige Kältemittel aus der Sauggasleitung dem verflüssigten Kältemittel aus der Flüssigkeitsleitung aufgrund von Temperaturdifferenzen Wärmeenergie entzieht und dadurch das gasförmige Kältemittel aus der Sauggasleitung überhitzt und das verflüssigte Kältemittel aus der Flüssigkeitsleitung unterkühlt wird. Aber das zusätzliche Überhitzen in der Sauggasleitung hat eine Vergrößerung des spezifischen Volumens des gasförmigen Kältemittels zur Folge, wodurch der Massenstrom der Kompressionskältemaschiene sinkt und dadurch die Kälteleistung der Kompressionskältemaschiene verringert wird.Undercoolers which undercool the liquefied refrigerant of a Kompressionskältemsachiene via a heat exchanger through the ambient air, it is not possible to achieve subcooling temperatures below ambient temperature, usually only a small subcooling is realized, which is then destroyed or reduced by pressure losses in piping and other components of the Kompressionskältemaschiene , This creates gas bubbles in front of the throttle body and the correct operation of the Kompressionskältemaschiene can not be ensured. Another common and known way to subcool liquefied refrigerant a Kompressionskältemaschiene is to arrange the suction gas line and liquid line of a Kompressionskältemsachiene in a heat exchanger countercurrent. Wherein the gaseous refrigerant from the suction gas evacuated the liquefied refrigerant from the liquid line due to temperature differences heat energy and thereby superheated the gaseous refrigerant from the suction gas line and the liquefied refrigerant from the liquid line is undercooled. But the additional overheating in the suction gas line results in an increase in the specific volume of the gaseous refrigerant, whereby the mass flow of the Kompressionskältemaschiene decreases and thereby the cooling capacity of the Kompressionskältemaschiene is reduced.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das verflüssigte Kältemittel nach dem Verflüssiger einer Kompressionskältemaschiene so weit zu unterkühlen, dass der richtige Betrieb der Kompressionskältemaschiene sichergestellt ist und ein Kälteleistungszuwachs der Kompressionskältemaschiene erreicht wird.The specified in claim 1 invention is therefore based on the object so far to cool the liquefied refrigerant after the condenser of a Kompressionskältemaschiene that the correct operation of the Kompressionskältemaschiene is ensured and a cooling capacity increase of Kompressionskältemaschiene is achieved.
Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is solved by the features listed in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, dass dem verflüssigten Kältemittel einer Kompressionskältemaschiene Wärmeenergie entzogen werden kann ohne sie dem Kältemittel wieder zuzuführen, wodurch ein Kälteleistungszuwachs der Kompressionskältemaschiene beim verdampfen des unterkühlten und verflüssigten Kältemittels erreicht wird. Das verflüssigte Kältemittel kann auch so weit unterkühlt werden, dass der richtige Betrieb der Kompressionskältemaschiene sichergestellt ist.The advantages achieved by the invention are that the liquefied refrigerant of a Kompressionskältemaschiene heat energy can be withdrawn without supplying them to the refrigerant again, whereby a cooling capacity increase of Kompressionskältemaschiene is achieved during evaporation of the supercooled and liquefied refrigerant. The liquefied refrigerant can also be subcooled to the extent that the proper operation of the Kompressionskältemaschiene is ensured.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der folgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be explained in more detail in the following description.
Es zeigen:Show it:
In
Das verflüssigte und nun unterkühlte Kältemittel verlässt durch den Kältemittelaustritt
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Verdichtercompressor
- 22
- luftgekühlter Verflüssigerair-cooled condenser
- 33
- KältemittelsammlerRefrigerant collector
- 44
- Thermoelektrischer-UnterkühlerThermoelectric subcooler
- 55
- Drosselorganthrottle member
- 66
- VerdampferEvaporator
- 77
- Wärmetauscherheat exchangers
- 88th
- Peltier-ElementPeltier element
- 99
- Kühlkörperheatsink
- 1010
- KältemitteleintrittRefrigerant inlet
- 1111
- KältemittelaustrittRefrigerant leak
Claims (5)
Priority Applications (1)
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DE102013021177.8A DE102013021177A1 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Thermoelectric subcooler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102013021177A1 true DE102013021177A1 (en) | 2015-06-18 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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-
2013
- 2013-12-17 DE DE102013021177.8A patent/DE102013021177A1/en not_active Ceased
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