DE1401485A1

DE1401485A1 - Power control on cooling systems

Info

Publication number: DE1401485A1
Application number: DE19601401485
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Denco Miller Ltd
Current assignee: Denco Miller Ltd
Priority date: 1959-11-20
Filing date: 1960-11-18
Publication date: 1969-01-30
Also published as: SE337036B; FR1281300A

Description

Zeistungsregelung an Kühleinrichtungen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kühlsystem mit direkter Expansion, das in der Koapressoreinlaßleitung ein Wärmeaustauschgefäß aufweist, welches an sbinem unteren Teil durch die Kompreasorleistung erwärmt wird. D,--s Kühlen durch direkte Ausd®hnung.desKühlmittels von flüssigem in dampfförmigen Zustand hat gegenüber den in-: direkten Kühlmethoden Vorteile, wie z.B. hinsichtlich der-Zirkulation der gekühlten Salzsole und ermöglicht die Verwendung einer kleineren und billigeren Kiihlanlaee.Power control on cooling devices The present invention relates to a cooling system with direct expansion, which has a heat exchange vessel in the coapressor inlet line, which is heated at its lower part by the compressor power. Cooling by direct expansion of the coolant from the liquid to the vapor state has advantages over indirect cooling methods, for example with regard to the circulation of the cooled brine and enables the use of a smaller and cheaper cooling system.

Ein Nachtei 1. der. direkten Ausdehnungsmethode ist es jedoch, daß es Schwierigkeiten bereitet, aie Kühlleistung zu regulieren, wenn die Anlage beträchtlich unter ihrem eigenen Leistungsvermögen arbeitet. Folglich neigt die Kühlschlange zum Gefrieren, da die Verdampfungstemper@ -_uren tiefer geworden sind.A disadvantage 1. the. direct expansion method, however, is that it is difficult to regulate the cooling capacity when the system is substantial works under their own capabilities. As a result, the cooling coil is inclined to freeze, as the evaporation temperatures have become lower.

Die Erfindung bezieht sicS auf eine Anordnung bei einem Kühlsystem. Ein konstantes Druckminderventil ken'n nut mit einer fast konstanten Belastung gebraucht werden; da sonst die Gefahr besteht, daß die Kühlflüssigkeit in das Kurbelgehäuse des Kompressors fließt.The invention relates to an arrangement in a cooling system. A constant pressure reducing valve can only be used with an almost constant load; otherwise there is a risk that the cooling liquid flows into the crankcase of the compressor.

Es gibt zwei Hauptarten von Leistungsreglern. Der einfachere besteht aus einem automatischen, mit den Saug-und Druckröhren des Kompressors verbundenen Umgehungsventil. Obwohl es einen zu großen Abfall im Gegendruck verhindert,_kann diese Art von Ventil.keinen genauen Verdampfungsdruck aufrechterhalten und wenn es längere Zeit in Betrieb ist, kann die fortlaufende Zurückführung der heißen Gase, die möglicherweise auftreten kann, zum Überhitzen des Kompressors führen.There are two main types of capacity regulators. The easier one is from an automatic one connected to the suction and pressure pipes of the compressor Bypass valve. Although it prevents too great a drop in back pressure, _can this type of valve. does not maintain an accurate evaporation pressure and if it is in operation for a longer period of time, the continuous return of the hot gases, which can possibly occur, lead to the compressor overheating.

Die andere Art der Überwachung ist ein automatischer Gegendruckregler, der darauf eingestellt werden kann, einen besonderen Verdampfungsdruck aufre-chtzuerhalten. Dieser Regler ist teuer und dient als Drossel in der Rücksaugleitung; d. h. er schafft einen Niederdruckzustand auf der Ansaugseite des Kompressors, so daß ein Niederdrucksicherheitsschalter nicht benutzt .werden kann. Eine weitere Eigenschaft ist es, daß ein unerwünschtes Vakuum im Kurbelgehäuse des Kompressors entsteht.The other type of monitoring is an automatic back pressure regulator, which can be adjusted to maintain a special evaporation pressure. This regulator is expensive and serves as a throttle in the suction line; d. H. he creates a low pressure condition on the suction side of the compressor, so that a low pressure safety switch cannot be used. Another property is that it is an undesirable one A vacuum is created in the crankcase of the compressor.

Gewöhnlich verringert jede Verengung der Ansaugseite einer Kühlanlage den Wirkungsgrad des Arbeitsprozesses, was möglichst vermieden Werden soll.Usually any constriction of the suction side of a refrigeration system decreases the efficiency of the work process, which should be avoided if possible.

Aufgabe der Erfindung .ist es, einen Leistungsregler mit einem Regelbereich von 0 bis 100% Belastung zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wärmeaustauschgefäß so groß ausgebildet ist, daß es im wesentlichen das gesamte Kühlmittel in flüssigem 7.ustand aufnehmen kann und Mittel zum Verteilen der Dämpfbestandteile des Kühlmittels@bei ihrem Durchlauf vom unteren Teil des Gefäßes durch den oberen Teil zum Kompressoreinlaß vorgesehen sind.und das System ein konstantes Druckminderventil aufweist. " Die Einrichtung kann auch zum Enteisen einer oben beschriebenen Kühlanlage dienen, die, ein .Solenoidventil umfaßt, das parallel mit dem Druckminderventil verbunden ist, wobei beim Öffnen des Solenoidventils Kühlflüssigkeit durch die Verdampfungsrohrschlangen fließt, um diese zu enteisen und im Plüssigkeitsabscheider zu . verdampfen. . -Die Erfindung-wird anhand der anliegenden Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher. erläutert, wobei ,.. Fig. 1 einen schematischen Grundriß des ganzen Systems in Betrieb, fig. 2 einen axialen Querschnitt der Über-. - wachungsanlage der Fig. 1 in näheren Einzelheiten und . Fig. 3 den Kreislauf in Betrieb nach Fig. 1" mit der Enteisungsanlage in Schaltstellung zeigt. " Nach Fig. 1 pumpt ein Kompressor 1 das dampfförmiges " Kühlmittel durch die Rohrschlange 7 in einen Flüssigkeit.sabschxeider bzw. Kondensator 6 und durch eine serienmäßig mit diesem geschaltete Kondensatorrohrschlange 2, die mittels eines Ventilators 9 gekühlt. wird. Die verdichtete Flüssigkeit fließt durch ein Ventil 11 von üblicher Bauart 'und in einen plüssigkeits,-Behälter 4 und von dort aus über ein anderes Ventil 12 zu einem vorgeschalteten,.konstanten Druckminderventil, 5. Hier wird sie expgndiert und verdampft in den Verdampfungsrohrschlangen 3 und fließt über einen FliissigkeitsabschXeider bzw. Kondensator 6 zurück zum Kompressor. . .Eine mit kleinem Bohrloch versehene Ölriickleitung 10 kann zwischen Flüssigkeitsabschgeider bzw. Kondensator 6 und Kompressor. vorgesehen sein, um das Cl, das in den FlüssigkeitsabschXeider bzw. Kondensator 6 gelingt, in das Kurbelgehäuse zurückzuführen. Ein Solenoidventil zum Schließen, wenn der Kompressor stehenbleibt, kann normal in -dieser Ölleitung vorgesehen werden, um den Eintritt von Kühlflüssigkeit in den Kompressor zu vero .meiden. Wenn die Verdampfungsbelastung abfällt, ermöglicht das Druckminderventil.5, daß mehr Kühlflüssigkeit verdampft werden kann. Diese Flüssigkeit wird folglich, wie aus Fig- 2 ersichtlich, durch die Verdampfungsrohrschlange in den Flüssigkeitsabscheeider bz w. Kondensator 6 über einen Einlaß 3a fließen und durch eine perforierte Platte 8 auf die heißen Rohrschlangen 7 tropfen. 7a zeigt den Einleß vom Kömrressor her und 7b den Auslaß zum Kondensator. Die Flüssigkeit kocht'dann und der entstehende Dampf wird über den Auslaß 3b zum Kompressor zurückgeführt.The object of the invention is to provide a power regulator with a control range to create from 0 to 100% load. This object is achieved according to the invention solved that the heat exchange vessel is made so large that it is substantially can absorb all of the coolant in liquid state and means to distribute it of the damping components of the coolant @ during their passage from lower Part of the vessel through the upper part to the compressor inlet are provided. And the system has a constant pressure reducing valve. "The facility can too serve to de-ice a cooling system described above, a .Solenoidventil comprises, which is connected in parallel with the pressure reducing valve, when opening solenoid valve coolant flows through the evaporation coils, to de-ice them and close them in the liquid separator. evaporate. . -The invention-will with reference to the accompanying drawings of an exemplary embodiment. explained where, .. Fig. 1 is a schematic plan view of the entire system in operation, fig. 2 shows an axial cross section of the over-. - Monitoring system of Fig. 1 in more detail and . 3 shows the circuit in operation according to FIG. 1 "with the de-icing system in the switching position shows. "According to FIG. 1, a compressor 1 pumps the vaporous" coolant the coil 7 into a liquid separator or condenser 6 and through a serially switched with this condenser coil 2, which by means of a Fan 9 cooled. will. The compressed liquid flows through a valve 11 of the usual design 'and into a plüssigkeits container 4 and from there over Another valve 12 to an upstream, constant pressure reducing valve, 5. Here it is expelled and evaporated in the Evaporation coils 3 and flows back to the compressor via a liquid separator or condenser 6. . .An oil return line 10 provided with a small borehole can be placed between the liquid separator or condenser 6 and compressor. be provided to the Cl, which in the liquid separator or capacitor 6 succeeds in returning to the crankcase. A solenoid valve to close when the compressor stops, normally in this oil line be provided to vero the entry of cooling liquid into the compressor .avoid. When the evaporation load drops, the pressure reducing valve allows. 5, that more coolant can be evaporated. This liquid is consequently as can be seen from FIG. 2, through the evaporation coil into the liquid separator or condenser 6 flow through an inlet 3a and through a perforated plate 8 drip onto the hot pipe coils 7. 7a shows the inlet from the Kömrressor and 7b the outlet to the condenser. The liquid then boils and the resulting liquid Steam is returned to the compressor via outlet 3b.

Wenn der Verdampfer voll belastet ist, wird die Kühlfliissigkeit in den Rohrschlangen 3-verdampft und die Rohrschlangen 7 haben keine Wirkung, während, wenn keine Belastung auf dem Verdampfer ist, die.gonze Kühlflüssigkeit in den Flüssigkeitsabschte.der» bzw: Konderi@= *-sator läuft und von den Rohrschlangen 7 verdampft wird.-Das Volumen des Flüssigkeitabschgeiders bzw. Kondensators 6 ist so bemessen, daß er notfalls die ganze Kühlladung fassen kann- - - Als Enteisungseinrichtung für,die obige Anordnung dient das Solenoidventil 13 gemäß Fig. 3, das parallel geschaltet ist mit 'dem Druckminderventil 4, welches automatisch oder thermostatisch arbeitet.When the evaporator is fully loaded, the cooling liquid is in the pipe coils 3-evaporated and the pipe coils 7 have no effect, while, if there is no load on the evaporator, put the cool liquid in the liquid cut-offs of the » or: Konderi @ = * -sator is running and is evaporated by the coils 7. -The volume of the liquid separator or condenser 6 is dimensioned so that it can, if necessary can hold the entire refrigerated load - - - As a de-icing device for, the above arrangement is the solenoid valve 13 shown in FIG. 3, which is connected in parallel is with 'the pressure reducing valve 4, which works automatically or thermostatically.

Während der normalen Tätigkeit ist das Solenoidventil 13 geschlossen und die.Anlage arbeitet wie ein normales Kühlsystem.-Um den Verdampfer zu enteisen, wird das Sole--. noidventil 13 geöffnet. Das Solenoidventil 13 'ermöglicht einen größexen_Durchsatz an Kühlmittel als das Druckminderventil und läßt-den Verdampfungsdruck und die Temperatur ansteigen.During normal operation, the solenoid valve 13 is closed and the system works like a normal cooling system. - To defrost the evaporator, becomes the brine--. valve 13 open. The solenoid valve 13 'enables one Largerexen_D throughput of coolant than the pressure reducing valve and lets-the evaporation pressure and the temperature rise.

r Z.B. kann die Öffnung des Solenoidventils so bemessen werden, daß ein Druckanstieg im Bereich von 3 kg/cm2 ermöglicht wird, was im Falle von °'Freon 12" als Kühlmittel., . einer-Verdampfungstemperatur von etwa 100 C entsprechen würde. Der Verdampfer 3, der mit Eis bedeckt ist, besitzt dabei eine Temperatur unter 0o- C, so daß in den Rohren keine Verdampfung stattfinden kann, wenn das flüssige Kühlmittel durchfließt, de die Verdampfungstemperatur des Kühlmittels auf über 0 0 C gebracht worden ist. Statt dessen fließt warme Flüssigkeit durch und ergießt sich in den Flüssigkeitsabschgeider'bzw. Kondensator, wo sie verdampft. . For example, the opening of the solenoid valve can be dimensioned in such a way that a pressure increase in the range of 3 kg / cm2 is made possible, which in the case of Freon 12 "as coolant would correspond to an evaporation temperature of about 100 C. The evaporator 3, which is covered with ice, has a temperature below 0 ° C., so that no evaporation can take place in the tubes when the liquid coolant flows through, de the evaporation temperature of the coolant has been brought to above 0 ° C. Instead, it flows warm liquid flows through and pours into the liquid separator or condenser, where it evaporates.

Während der Enteisungsperiode ist es wünschenswert, jedoch nicht notwendig, den Ventilator.9 auszuschalten, um `die Temperatur des flüssigen Kühlmittels zu erhöhen. Die . zur Enteisung nötige Wärme-ist gleich dem Wärmeäquivalent zu der elektrischen Energie, die benötigt wird, um den Kompressor zu-betätigen.During the defrosting period, it is desirable, but not necessary, to Turn off the fan.9 in order to `reduce the temperature of the liquid coolant raise. The . heat required for de-icing is equal to the heat equivalent of the electrical energy required to operate the compressor.

Es ist möglich,-mit der erfindungsgemäßen Kühlanlage. einen konstanten Druck im System .aufrechtzuerhalten, und zwar in allen Belastungszuständen. Wenn der Verdampfer nicht belastet wird, findet der Verdampfungs- bzw. 'ferdichtungskreislauf innerhalb des Flüssigkeitsabschyciders bzw. Kondens=?tors 6 statt und vermeidet, daß.das Kühlmittel in den Kompressor gelangt. .It is possible with the cooling system according to the invention. a constant Maintain pressure in the system, in all load conditions. if the vaporizer does not is loaded, the evaporation resp. Sealing circuit within the liquid separator or condenser 6 and avoids that the refrigerant gets into the compressor. .

Obwohl bemerkt werden muß, daß man gewöhnlich ein konstantes Druckminderventil in Verbindung mit dieser Vorrichtung benützen wird, können andere Arten von Flutüberwachungsventilen im-Einzelfall benutzt werden, z. B. dort, wo Kühlmittel durch den Verdampfer durch eine Temperaturüberwachungsanlage mittels eines speziellen tbertvachungsvan- . tils reguliert werdet.. Gewöhnlich kann eine solche Überwachungsanlage nicht benutzt werden, da keine feste Beziehung zwischen der Kühlbelastung und der_Menge des Kühlmittels, die in den Verdämpfer geführt wird, besteht. Folglich würde die Kühlflüssigkei t in den Kompressor fließen. Der F1üs@igkeitsabsc"@eider bzw. Kondensator 6 ermöglicht, daß man Jede Art von Ventilen zur Steuerung des Kühlmittelflusses benutzen kann, ohne Gef _ihr, da9 Kühlflüssigkeit in den Kompressor eindringt.Although it should be noted that there is usually a constant pressure reducing valve Other types of flood control valves can be used in conjunction with this device can be used in individual cases, e.g. B. where coolant passes through the evaporator a temperature monitoring system using a special monitoring van. tils be regulated .. Usually such a monitoring system cannot be used because there is no fixed relationship between the cooling load and the amount of coolant, which is fed into the evaporator, exists. Consequently, the cooling liquid would flow into the compressor. The F1üs @ igkeitsabsc "@eider or capacitor 6 enables that you can use any type of valve to control the coolant flow, without risk of coolant entering the compressor.

Es gibt verschiende Ausführungsmöglichkeiten, die im Rahmen dieser Erfindung liegen.There are different design options within the scope of this Invention lie.

Claims

P a t e n t a n s 1 @ rü e h e 1. Cooling system with direct expansion, that in the comm. preesoreinlaßleitung has a heat exchange vessel, which is heated at its lower part by the compressor power, characterized in that that the heat exchange vessel (6) is so 'large that it is substantially the inseminated coolant can absorb in liquid state and means (8) for distributing the vapor components of the coolant as they pass from the lower part of the vessel (6) through the top to the compressor inlet and the system has a constant pressure reducing valve (5).

2. Cooling system according to claim 1, characterized characterized in that the pressure reducing valve (5) is connected to an evaporator (3) is, in turn with a compressor (1) via the between evaporator (3) and Compressor (1) arranged and by the compressor power: heated heat exchange vessel (6) communicates.

3. cooling system-riach claims 1 and 2, characterized in that that a valve (13) is arranged parallel to the pressure reducing valve (5) so that to defrost liquid coolant through the evaporator, spirals (3) can. -. 44.

Cooling system according to claims 1. to 3, characterized in that an oil return line - (10) with a small cross section from the bottom of the heat exchange vessel (6) leads to the compressor (1).

5. Cooling system according to one * or several of the preceding claims, characterized in that the constant pressure reducing valve (5) is replaced by a liquid control valve of a different type. . Cooling system after one or more of the preceding claims, characterized in that for Heating the. Heat exchange vessel (6) within the same one. . Pipe snake (7) is arranged, which is immersed in the liquid and with the compressor (1) connected is.