DE102021003731A1 - Heat exchanger with integrated filter dryer - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (WTF), ersetzt den in Kältemittelkreisläufen verbauten Filtertrockner, der zur Reinigung und Trocknung des flüssigen Kältemittels (z.B. R410A; R600A) nach dem Kondensator dient. Die Kombination von Wärmetauscher (A) und Filtertrockner (B) zu einer Baueinheit (Bild 1), dient dem Prozess der Leistungsverstärkung von Kältemaschinen, entweder durch einen geringeren Stromverbrauch oder durch eine höhere Kälteleistung bei gleichem Strombedarf. Die Verwendung der Erfindung bezieht sich auf die Patentanmeldung HRQ-IC-LV-KM-010221; DPA AZ: 10 2021 000 460.4 im Besonderen. Die Erfindung findet Anwendung in Kältemittelkreisläufen mit Kompressor/Verdichter, Verflüssiger, Filtertrockner, Kapillare/Entspannungsventil und Verdampfer zur Verbesserung der Leistung von Verdichter-Kältemaschinen.The invention, according to the preamble of patent claim 1 (WTF), replaces the filter drier installed in refrigerant circuits, which is used to clean and dry the liquid refrigerant (e.g. R410A; R600A) after the condenser. The combination of heat exchanger (A) and filter drier (B) into one unit (Fig. 1) serves the process of increasing the performance of chillers, either through lower power consumption or through higher cooling capacity with the same power requirement. The use of the invention relates to patent application HRQ-IC-LV-KM-010221; DPA AZ: 10 2021 000 460.4 in particular. The invention finds application in refrigerant circuits with compressor/compressor, condenser, filter dryer, capillary/expansion valve and evaporator to improve the performance of compressor refrigerating machines.

Description

Die Erfindung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ist die Kombination von zwei Einzelkomponenten Wärmetauscher (1: A) und Filtertrockner (1: B; 2) zu einer Baueinheit mit vier Rohranschlüssen, zur Einbindung in einen Kältemittelkreislauf. Dabei wird der Einlass (2 - 1) und der Auslass (2 - 2) des Filtertrockners (B), der dem Stand der Technik entspricht, im Wärmetauschergehäuse (A) an eine gewendelte (spiralförmige) Rohrschlange angeschlossen. Die gewendelte Rohrschlange wird von flüssigem Kältemittel, das vom Verflüssiger des Kältemittelkreislaufs kommt, durchströmt und tritt unmittelbar nach dem Filtertrockner in die Kapillare bzw. das Entspannungsventil ein. Dadurch, dass die gewendelte Rohrschlange und der Filtertrockner im Wärmetauschergehäuse durch das im Kompressor/Verdichter gasförmige, komprimierte und dadurch erhitzte Kältemittel, welches durch das Wärmetauschergehäuse von 1 nach 2 strömt, umströmt wird, erwärmt sich das flüssige Kältemittel in der Rohrschlange und dem Filtertrockner. Neben der Temperaturerhöhung erhöht sich dadurch auch der Druck im Kältemittelkreislauf. Diese Erfindung eines kombinierten Wärmetauscher-Filtertrockners wird zur Leistungssteigerung von Kühlmaschinen im Besonderen und von Wärmepumpen-Maschinen im Allgemeinen verwendet. Dabei wird entweder bei gleicher Kälteleistung weniger Strom verbraucht oder bei gleichem Stromverbrauch (im Vergleich zu herkömmlichen Maschinen) mehr Kälteleistung erzielt.The invention, according to the preamble of patent claim 1, is the combination of two individual components heat exchanger ( 1 : A) and filter drier ( 1 : B; 2 ) to form a unit with four pipe connections for integration into a refrigerant circuit. The inlet ( 2 - 1 ) and the outlet ( 2 - 2 ) of the prior art filter drier (B) connected to a coiled (spiral) coiled tubing in the heat exchanger housing (A). The liquid refrigerant coming from the condenser of the refrigerant circuit flows through the coiled pipe coil and enters the capillary or the expansion valve immediately after the filter drier. Due to the fact that the coiled pipe coil and the filter drier in the heat exchanger housing is surrounded by the gaseous, compressed and thereby heated refrigerant flowing through the heat exchanger housing from 1 to 2 in the compressor/compressor, the liquid refrigerant in the pipe coil and the filter drier heats up. In addition to the increase in temperature, this also increases the pressure in the refrigerant circuit. This combined heat exchanger filter drier invention is used to improve the performance of chillers in particular and heat pump machines in general. Either less electricity is consumed with the same cooling capacity or more cooling capacity is achieved with the same electricity consumption (compared to conventional machines).

Der Prozess der Leistungssteigerung eines kompressor-/verdichterbetriebenen Kältemittelkreislaufs ist Inhalt der Patentanmeldung HRQ-IC-LV-KM-010221; DPA-AZ.: 102021 000 460.4The process of increasing the performance of a compressor-driven refrigerant circuit is the content of patent application HRQ-IC-LV-KM-010221; DPA-AZ.: 102021 000 460.4

Bezeichnungen zu Figur 1 und zu Figur 2:Designations for Figure 1 and Figure 2:

  • 1 - Wärmetauscher mit integriertem Filtertrockner A - Wärmetauscher B - Filtertrockner
    1. 1 - Einlass gasförmiges, komprimiertes und dadurch heißes Kältemittel (aus dem Kompressor/Verdichter eines Kältemittelkreislaufs)
    2. 2 - Auslass komprimiertes, im Wärmetauscher leicht abgekühltes gasförmiges Kältemittel
    3. 3 - Einlass verflüssigtes Kältemittel nach dem Kondensator
    4. 4 - Austritt des im Wärmetauscher erwärmte flüssige Kältemittel in die Kapillare bzw. das Entspannungsventil, das dann im Verdampfer eines Kältemittelkreislaufs gasförmig wird und dabei abkühlt.
     1 - Heat exchanger with integrated filter drier A - Heat exchanger B - filter drier
    1. 1 - Inlet gaseous, compressed and therefore hot refrigerant (from the compressor of a refrigerant circuit)
    2. 2 - outlet compressed gaseous refrigerant slightly cooled in the heat exchanger
    3. 3 - Inlet liquefied refrigerant after the condenser
    4. 4 - The liquid refrigerant heated in the heat exchanger exits into the capillary or the expansion valve, which then becomes gaseous in the evaporator of a refrigerant circuit and cools down in the process.
  • 2 - handelsüblicher Filtertrockner für Kältemaschinen befüllt mit einem feuchtigkeitsabsorbierendem Granulat und mit einem feinporigen Verschmutzungssieb versehen. 2 - commercial filter drier for refrigeration machines filled with a moisture-absorbing granulate and provided with a fine-pored dirt sieve.

Claims (3)

Der Kältemittelkreislauf eines Kühlgeräts nach dem Stand der Technik, bestehend aus Kompressor/Verdichter, Verflüssiger, Filtertrockner, Kapillare oder Entspannungsventil, Verdampfer und einer Verrohrung, wird zur Leistungssteigerung durch einen Wärmetauscher erweitert. Die Erweiterung erfolgt nicht durch das einfache Hinzufügen und Einbinden des Wärmetauschers, sondern durch die „Verschmelzung“ des Filtertrockners mit dem Wärmetauscher zu einer Funktionseinheit, dem Wärmetauscher mit integriertem Filtertrockner. Diese Komponente ist dadurch gekennzeichnet dass im Wärmetauschergehäuse, eine spiralförmige Rohrschlange eingebracht wird, die mit dem Rohr, das vom Verflüssiger (Einlass 3) kommt, verbunden ist. Am andere Ende der spiralförmigen Rohrschlange (A2) wird der Filtertrockner angeschlossen und zentrisch/mittig zur Rohrschlange eingesetzt und mit einem Kapillarrohr (4) aus dem Wärmetauschergehäuse herausgeführt. Das druckfeste Wärmetauschergehäuse wird über den Einlass (1) und den Auslass (2) mit komprimiertem und dadurch erhitztem, gasförmigen Kältemittel durchströmt und erwärmt dadurch das flüssige Kältemittel in der Rohrschlange und dem Filtertrockner im Wärmetauschergehäuse. Durch die Erwärmung des flüssigen Kältemittels wird auch zugleich der Druck im Kühlkreislauf etwas erhöht.The refrigerant circuit of a cooling device according to the prior art, consisting of compressor/compressor, condenser, filter dryer, capillary or expansion valve, evaporator and piping, is expanded by a heat exchanger to increase performance. The expansion is not achieved by simply adding and integrating the heat exchanger, but by "merging" the filter drier with the heat exchanger to form a functional unit, the heat exchanger with integrated filter drier. This component is characterized by the fact that inside the heat exchanger body, a helical coiled tube is inserted, which is connected to the tube coming from the condenser (inlet 3). The filter drier is connected to the other end of the spiral pipe coil (A2) and inserted centrally to the pipe coil and led out of the heat exchanger housing with a capillary tube (4). Compressed and thus heated gaseous refrigerant flows through the pressure-resistant heat exchanger housing via the inlet (1) and outlet (2), thereby heating the liquid refrigerant in the pipe coil and the filter drier in the heat exchanger housing. The heating of the liquid refrigerant also increases the pressure in the cooling circuit slightly. dass der erfindungsgemäße Wärmetauscher mit integriertem Filtertrockner nach Anspruch 1, anstatt mit einem Kapillarrohr, mit einem regelbaren oder statischen Entspannungsventil, unmittelbar nach dem Auslass (4), arbeitet.that the heat exchanger according to the invention with an integrated filter dryer claim 1 , instead of using a capillary tube, it works with an adjustable or static expansion valve immediately after the outlet (4). dass der Wärmetauscher mit integriertem Filtertrockner in verschiedenen Auslegungsgrößen, je nach Anforderung und Baugröße des Kältemittelkreislaufes bzw. der Kältemaschine (z.B. Kühlschrank, Gefierschrank), zur Anwendung kommt.that the heat exchanger with integrated filter drier is used in different design sizes, depending on the requirements and size of the refrigerant circuit or the refrigeration machine (e.g. refrigerator, freezer).
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