DE972292C - Kuehlanlage - Google Patents

Kuehlanlage

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DE972292C
DE972292C DEH19367A DEH0019367A DE972292C DE 972292 C DE972292 C DE 972292C DE H19367 A DEH19367 A DE H19367A DE H0019367 A DEH0019367 A DE H0019367A DE 972292 C DE972292 C DE 972292C
Authority
DE
Germany
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evaporator
condenser
refrigerant
line
cooling
Prior art date
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Expired
Application number
DEH19367A
Other languages
English (en)
Inventor
Cecil Boling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HEAT X
Original Assignee
HEAT X
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Filing date
Publication date
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Application filed by HEAT X filed Critical HEAT X
Application granted granted Critical
Publication of DE972292C publication Critical patent/DE972292C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02Defrosting cycles
    • F25B47/022Defrosting cycles hot gas defrosting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00Subcoolers, desuperheaters or superheaters

Description

  • Kühlanlage Die Erfindung betrifft verbesserte Kühlanlagen und Wärmeaustauschelemente, wie z. B. Kondensatoren, Verdampfer u. dgl., bei denen ein Wärmeaustausch zwischen einer Flüssigkeit und einer oder mehreren anderen Flüssigkeiten erfolgt, die eine äußerst wirksame Arbeitsweise mit einer Ausrüstung gewährleisten, die einfach und stabil in der Bauweise, wenig kostspielig in der Herstellung und Erhaltung sind, durch ihre gedrängte Bauweise ein leichtes Gewicht besitzen, vollkommen zuverlässig im Betrieb sind und eine ausreichende Anpassungsfähigkeit besitzen, um vielen Problemen auf verschiedenen Gebieten gerecht zu werden.
  • Die Kühlanlage, die in an sich bekannter Weise unter Enteisung des Verdampfers durch Umkehr des Kältemittelkreislaufes derart arbeitet, daß heißer Kältemitteldampf vom Kompressor unter Umgehung des Kondensators und Wiederverdampfung des im Verdampfer verflüssigten Kältemittels unter Zuhilfenahme des Kondensators zum Verdampfer geführt wird, besitzt erfindungsgemäß einen aus einem einheitlichen Element bestehenden Kondensator-Wiederverdampfer mit durch Wärmeaustauschwände von den Kondensatorkanälen getrennten Wiederverdampferkanälen. Während der Enteisung sind diese von dem aus dem Verdampfer austretenden Kältemittel beaufschlagt. Die Kondensatorkänäle, die die Wiederverdampferkanäle umgeben, enthalten dabei Kältemittel, das während des normalen Betriebs aus dem Kompressor austritt. Wie bereits angedeutet, ist die Enteisung mit heißem Gas allgemein bekannt. Erfindungsgemäß fließt zu Beginn der Enteisung das gasförmige Kühlmittel in den sehr stark abgekühlten Verdampfer, und ein verhältnismäßig .großer Anteil an Flüssigkeit läuft zurück zum Kompressor. Die vorliegende Erfindung sieht einen verhältnismäßig warmen Abschnitt des Systems vor, so daß das gesamte flüssige Kühlmittel unverzüglich verdampft. Mit fortschreitender Enteisung besitzt der Verdampfer eine höhere Temperatur, so daß das Eis zu schmelzen beginnt und weniger Kühlmittel kondensiert wird. Durch die Luft wird dann genügend Wärme geliefert, um das gesamte flüssige Kühlmittel der Wiederverdampfung zu unterwerfen. Ein ähnliches vorteilhaftes Ergebnis wird am Ende des Enteisungskreislaufes erzielt, weil durch den Wiederverdampfez ein Teil des Kondensators gekiihlt wurde, so daß ein Teil des heißen Gases unverzüglich kondensiert.
  • Fig. i der Zeichnung ist eine schematisierte Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 ist ähnlich der Fig. i und stellt einen Wärmeiybertrager der in Fig. i dargestellten Vorrichtung dar; Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie fo-fo in Fig. 2.
  • In Fig. i der Zeichnung, in der eine Kühlanlage schematisiert dargestellt ist, wird ein Kompressor :2 durch einen Motor 4 getrieben und automatisch gesteuert, so daß er das Kältemittel verdichtet und durch eine Heißgasleitung 5 zu einem ersten Kondensator 6 und dann zu einem zweiten Kondensator 7 befördert. Das Kältemittel wird in den Kondensatoren kondensiert und das flüssige Kältemittel gelangt dann in einen Behälter 8 und fließt von dort durch eine Leitung iQ und ein Expansionsventil 12 zu einem Verdampfer 14. Das Kältemittel verdampft in dem Verdampfer und fließt durch eine Leitung 15, in der ein Drosselventil i g' liegt, das den Fluß des gasförmigen Kältemittels während des Kühlvorgangs nicht behindert. Das Kältemittel fließt dann durch einen Wärmeaustäuschdurchlaß im zweiten Kondensator 7 und durch eine Leitung 16 in den Kompressor.
  • Während des normalen Betriebs sathme.lt sich auf dem Verdampfer 14 Eis an. Dieser wird dadurch enteist, daß .man von dem Kompressor unmittelbar zu dem Verdampfer heißes Gas, leitet, das also nicht durch die Kondensatoren fließt. Zu diesem Zweck ist die Anlage mit einem in einer Nebenleitung 18 befindlichen Ventil 17 versehen, das geöffnet wird, um die Heißgasleitung 5 durch die Leitung 18 mit dem Einlaß des Verdampfers 14 zu verbinden. Das heiße Gas erwärmt den Verdampfer und das Eis wird abgeschmolzen. Der Druckanstieg schließt das Drosselventil ig' und drosselt den Fluß des Kältemittels, wenn dieses von dem Verdampfer durch Leitung 15 zum Wärmeaustauschdurchgang im dem zweiten Kondensator 7 und von dort durch Leitung 16 in den Kompressor fließt. Hierdurch wird das Kältemithel im Verdampfer kondensiert. In dem zweiten Kondensator 7 wird es dann verdampft, so daß der zweite Kondensator auch ein Wiederverdampfer ist.
  • Der zweite Kondensator 7 ist von besonderer Bauart und sieht einen Wärmeübertragungsdurchlaß für das zurückkehrende Kältemittel vor (s. Fig. 2). Es sind sechs Rohrgebilde 121 vorgesehen, mit jeweils einem äußeren Rohr 26, einem inneren Rohr 28 und Rippenkörpern 30, durch deren Anordnung sich die Durchlässe bzw. Kanäle 32 und 34 bilden. Der Kondensator enthält weiterhin einen von den Rippen 123 gebildeten Rippenkörper 122.
  • Das Kopfstück 125 wird aus einer Reihe von miteinander verbundenen Formstücken 126, 128 und 130 gebildet. Auf der rechnen Seite zwischen den Formstücken 126 und 128 befindet sich ein einzelner Durchlaß I32, der zu allen Rohren 28 außer zu dem obersten Rohr an deren rechten Enden geöffnet ist. Weiterhin befindet sich zwischen den Formstücken 128 und 130 ein einzelner Durchlaß 134, der sich in die zwischen den konzentrischen Rohren 26 :und 28 der jeweiligen Rohrgebilde befindlichen ringförmigen und mit Rippen versehenen Durchlässe 32 öffnet. Das Kopfstück 124 gleicht dem Kopfstück I25, außer darin, daß sich die Formstücke bis zum oberen Ende des Kondensators erstrecken und einen einzigen Durchlaß 136, der sich in die linken Enden sämtlicher Rohre 28 öffnet, und einen Durchlaß 138 schaffen, der sich in die linken Enden aller Durchgänge 32 öffnet.
  • Das komprimierte Gas fließt von dem Kompressor zu dein ersten Kondensator 6, der so angeordnet wird, daß er sich an der Seine des zweiten Kondensators 7 befindet, und ein einzelnes Gebläse schickt Luft durch die beiden Kondensatoren. Das Kältemittel aus dem ersten Kondensator durchläuft zwei Rohre i4o und 1423 bis zum oberen Teil des Durchlasses 138 am linken Ende des zweiten Kondensators. Dieser Durchlaß öffnet sich, wie angegeben, in das linke Ende sämtlicher ringförmigen, mit Rippen versehenen Durchlässe 32 in den verschiedenen Rohrgebilden. Dar Boden dieses Durchlasses 138 ist durch eine Leitung 144 mit dem Kältemittelbehälter verbunden. Deshalb fließt das kondensierte Kältemittel mit sehr geringem Fließwiderstand aus dem ersten Kondensator durch die Leitungen 140 und 142 in den Durchlaß 138, diesen Durchlaß hinunter und durch Leitung 144 zum Kältemittelbehälter B. Jegliches Kältemittelaas iedoch, das in dem ersten Kondensator 6 nicht kondensiert worden ist, trennt sich von dem flüssigen Kältemittel in dem Durchlaß 138 und fließt in die verschiedenen Durchlässe 32, wo es durch die inneren Rippenkörper 3o und auch durch die Berührung mit den äußeren Rohren 26 Wärme abgibt.
  • Die inneren Rippenkörper 30 (Fig. 3) werden durch die Dehnung der inneren Rohre 28 während des Einbaus zusammengedrückt, und die äußeren Rippen 123 stehen mit den Rohroberflächen in guter wärmeleitender Verbindung. So geht die Wärme von dem Kältemittel in wirksamer Weise auf die Rippen 12,3 und von dort aus auf die Luft über, Die rechtsgelegenen Enden der Durchlässe 32 sind miteinander durch .den Durchlaß 134 verbunden und flüssiges Kältemittel fließt von dem Durchlaß 134 nach links zum Durchlaß 138; deshalb kann sich in keinem der Durchlässe irgendwelche Flüssigkeit fangen. Auf .diese Weise wird durch den zweiten Kondensator eine wirkungsvolle Kondensation bewirkt.
  • Der zweite Kondensator ist auch ein Wiederverdampfer und wird von dem Kältemittel bei dessen Rückkehr von dem Verdampfer zu dem Kompressor durchlaufen. Dieser Rückkehrdurchlaß wird von den Innenrohren 28 und den miteinander in Verbindung stehenden Durchlässen 132 und 136 @el)ildet. Leitung 15 ist mit dem Boden des Durchlasses i32 an der rechten Seite der Anlage verbunden und das zuoberst gelegene Rohr 28 ist an seinem rechten Ende mit Leitung 16 verbunden, die sich zur Ansaugöffnung des Kompressors hin erstreckt. Wie oben angegeben, ist der Durchlaß 132 mit den rechten Enden sämtlicher Rohre 28 außer dem zuoberst gelegenen verbunden, und der linke Durchlaß 136 ist mit sämtlichen Rohren 28 verbunden. Auf diese Weise fließt das von Leitung 15 in den Durchlaß 132 fließende Kältemittel frei nach links durch die fünf unteren Rohre 28 in den Durchlaß 136. Von dem Durchlaß 136 fließt das Kältemittel nach rechts durch das obere Rohr 28, das groß genug ist, um das Kältemittel ohne abträglichen Druckabfall aufzunehmen. Auf diese Weise wird das von dem Verdampfer zu dem Kompressor zurückfließende Kältemittel während des Kühlkreislaufs mit dem Kältemittel auf der »hohen Seite« in wärmeleitende Verbindung gebracht. Dies gewährleistet nicht nur, daß keine Tropfen oder »Spritzer« des flüssigen Kältemittels den Kompressor in der Rückflußleitung erreichen, sondern verbessert auch die Leistung der Anlage.
  • Während der Enteisungsperiode bleibt der Fließvorgang von dem Verdampfer zu dem Kompressor unverändert und, wie oben angegeben, fließt heißes Gas durch Leitung 18 unmittelbar zum Verdampfer, wo es Eis oder Reif abschmilzt. Während dieses Arbeitsgangs wird in dem Verdampfer Kältemittel kondensiert, und dieses fließt durch Leitung 15 und Ventil i9', das dann einen Druckabfall schafft, zu Durchlaß 132 und von dort durch die unteren fünf Rohre zu dem Durchlaß 136. Das flüssige Kältemittel neigt dazu, durch die unteren Rohre zu fließen, während die oberen Rohre für Gas und Dampf frei bleiben. Wärme wird jedoch durch die Wände der Rohre 28 von den jeweiligen Rippenkörpern 3o auf das flüssige Kältemittel übertragen. Diese Rippenkörper' befinden sich in guter wärmeleitender Verbindung zu den äußeren Rohren 26 und den äußeren Rippen 123. Deshalb wird Wärme durch die Rippen 123 absorbiert .und von den inneren Rippenkörpern auf das Kältemittel in den inneren Rohren 28 weitergeleitet. Die Anlage wirkt deshalb als ein wirkungsvoller Wiederverdampfer und gewährleistet die Verdampfung sämtlichen flüssigen Kältemittels, das von dem Verdampfer wegfließt. Die fünf Rohre 28 arbeiten parallel und bieten dem Kältemittelfluß, wie angegeben, einen sehr geringen Widerstand. Das obere Rohr 28 verhütet ein »Überschwappen«, das unter gewissen Arbeitsbedingungen auftreten kann, wenn die Leitung 16 mit dem Durchlaß 136 verbunden ist. Unter gewissen Umständen können eines oder mehrere zusätzliche Rohre mit dem obersten Rohr parallel verbunden werden, oder es kann eine größere Serienanordnung geschaffen werden, so daß das Kältemittel einen längeren Weg durchläuft.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kühlanlage mit Enteisung des Verdampfers durch Zuführung heißen Kältemitteldampfes vom Kompressor zum Verdampfer unter Umgehung des Kondensators und Wiederverdampfung des im Verdampfer verflüssigten Kältemittels unter Zuhilfenahme des Kondensators, gekennzeichnet durch einen baulich vereinigten Kondensator-Wiederverdampfer (7) mit durch Wärmeaustauschwände von den Kondensatorkanälen getrennten Wiederverdampferkanälen, die während der Enteisung von dem aus dem Verdampfer (14) austretenden Kältemittel beaufschlagt sind, während die Kondensatorkanäle, die die Wiederverdampferkariäle umgeben, Kältemittel enthalten, das während des normalen Betriebes aus dem Kompressor austritt.
  2. 2. Kühlanlage nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein während des normalen Betriebes geschlossenes, während der Enteisung offenes Ventil (17) in einer Nebenleitung (18), die von der den Kompressor (2) mit einem mit den Kondensatorkanälen des Kondensator-Wiederverdampfers- in Reihe geschalteten Kondensator (6) verbindenden Leitung (5) zu der Leitung zwischen dem Expansionsventil (12) und dem Verdampfer führt.
  3. 3. Kiihlanlage nach Ansprüch 2, gekennzeichnet durch ein während des normalen Betriebes offenes, beim Übergang zur Enteisung durch den Druckanstieg im Verdampfer in Drosselstellung übergehendes Ventil (i9) in der Leitung (15) zwischen dem Verdampfer und den Wiederverdampfer kanälen des Kondensator-Wiederverdampfers. ,4. Kühlanlage nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator-Wiederverdampfer über die äußere, mit Rippen (123) versehene Oberfläche mit der Luft in Wärmeaustausch steht. In Betracht gezogene Druckschriften: Z. »Refrigerating Engineering«, 1950, S.283, 586.
DEH19367A 1950-07-27 1951-07-27 Kuehlanlage Expired DE972292C (de)

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DE972292C true DE972292C (de) 1959-07-02

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DEH19367A Expired DE972292C (de) 1950-07-27 1951-07-27 Kuehlanlage

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0128108A2 (de) * 1983-06-01 1984-12-12 Carrier Corporation Vorrichtung und Verfahren zum Abtauen eines Wärmetauschers in einem Kühlkreislauf

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0128108A2 (de) * 1983-06-01 1984-12-12 Carrier Corporation Vorrichtung und Verfahren zum Abtauen eines Wärmetauschers in einem Kühlkreislauf
EP0128108A3 (en) * 1983-06-01 1985-07-10 Carrier Corporation Apparatus and method for defrosting a heat exchanger in a refrigeration circuit

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