DK174179B1 - Kredsløb med kapillarrørsdrøvling og kølemiddelbeholder - Google Patents

Kredsløb med kapillarrørsdrøvling og kølemiddelbeholder Download PDF

Info

Publication number
DK174179B1
DK174179B1 DK200000398A DKPA200000398A DK174179B1 DK 174179 B1 DK174179 B1 DK 174179B1 DK 200000398 A DK200000398 A DK 200000398A DK PA200000398 A DKPA200000398 A DK PA200000398A DK 174179 B1 DK174179 B1 DK 174179B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
heat exchanger
evaporator
refrigerant
capillary tube
heat
Prior art date
Application number
DK200000398A
Other languages
English (en)
Inventor
Lars Zimmermann
Original Assignee
Lars Zimmermann
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lars Zimmermann filed Critical Lars Zimmermann
Priority to DK200000398A priority Critical patent/DK174179B1/da
Priority to DE60113072T priority patent/DE60113072T2/de
Priority to US10/204,663 priority patent/US20030097856A1/en
Priority to AU2001240471A priority patent/AU2001240471A1/en
Priority to AT01911456T priority patent/ATE303566T1/de
Priority to PCT/DK2001/000142 priority patent/WO2001073360A1/en
Priority to EP01911456A priority patent/EP1264150B1/en
Publication of DK200000398A publication Critical patent/DK200000398A/da
Application granted granted Critical
Publication of DK174179B1 publication Critical patent/DK174179B1/da
Priority to NO20024334A priority patent/NO325992B1/no

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/37—Capillary tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/39—Dispositions with two or more expansion means arranged in series, i.e. multi-stage expansion, on a refrigerant line leading to the same evaporator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/05—Compression system with heat exchange between particular parts of the system
    • F25B2400/052—Compression system with heat exchange between particular parts of the system between the capillary tube and another part of the refrigeration cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/05—Compression system with heat exchange between particular parts of the system
    • F25B2400/054—Compression system with heat exchange between particular parts of the system between the suction tube of the compressor and another part of the cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/16—Receivers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

Description

i i DK 174179 B1
Ansøgningen omhandler et kølekredsløb af det i indledningen til krav 1 angivne art.
Et sådan kredsløb er kendt fra US patentskrift 2520045, hvor væskestrømmen fra væskebeholder til fordamper er styret af forskellen mellem fordampertryk og det mættede damptryk i væskebeholderen, som svarer til temperaturen på sugegassen ved 5 fordamperens udgang. Trykforskellen mellem væskebeholder og fordamper svarer således til fordamperens overhedning. Det skaber en selvbalancerende effekt, ved at en stigende overhedning i fordamperen vil øge fordamperens væsketilførsel, som igen vil mindske fordamperens overhedning - og omvendt. Fordamperens væsketilførsel styres således af fordamperens overhedning, ligesom ved en almindelig termoventil.
10
Opfindelsen adskiller sig fra ovenstående ved at kapillarrørsdrøvlingen til fordamperen sker under varmeveksling mellem det fra kapillarrøret udtrædende og det i kapillarrøret indtrædende kølemiddel og at varmeveksleren udformes med stor varmekapacitet.
Herved opnås at kølemidlet underkøles før det indtræder i kapillarrøret og kan passere 15 kapillarrøret uden kogning, hvilket betyder at kølemiddelstrømmen til fordamperen stiger og falder i takt med trykket i væskebeholderen - uafhængig af væskens temperatur. Varmeveksleren vil trække væskebeholderens temperatur mod en ligevægtstemperatur, hvor varmeeffekten fra kondensatet er lig med køleeffekten fra sugegassen. Det ses af følgende: 20 - Når kondensatets varmeeffekt er større end sugegassens køleeffekt stiger temperaturen i væskebeholderen - herved stiger trykket i beholderen og kølemiddelstrømmen til fordamperen øges - hvorved sugegassens indhold af væske stiger og køleeffekten i varmeveksleren stiger - indtil der er ligevægt.
- Når kondensatets varmeeffekt er mindre end sugegassens køleeffekt falder 25 temperaturen i beholderen - herved falder trykket i beholderen og kølemiddelstrømmen til fordamperen mindskes - hvorved sugegassens indhold af væske falder og køleeffekten på varmeveksleren aftager - indtil der er ligevægt.
Hvis varmevekslerens varmekapacitet er lille kan der opstå resonans mellem væskebeholder og fordamper, men udformes varmeveksleren med en passende stor 30 varmekapacitet er problemet undgået.
Med en SelvKølendeDyse, som beskrevet i indledningen til krav 2, er varmevekslingen mellem det i kapillarrøret udtrædende kølemiddel og det af kapillarrøret indtrædende kølemiddel, etableret ved at placere dysen i fordamperens indgang, eller i et rør placeret 35 i forlængelse af fordamperens indgang. Teknikken med køling i fordamperens indgang er kendt fra US patentskrift 2956421, hvor et kapillarrør er ført et stykke ind i fordamperen - bukket tilbage i et U-sving og udmunder ved kapillarrørets indføringssted, således at det indstrømmende kølemiddel løber tilbage over kapillarrøret, som derved køles.
40
Ved at placere varmeveksleren i termisk kontakt med et vandbad, som for eksempel en vandkappe omkring varmeveksleren, opnås stor varmekapacitet.
, Med opfindelsen er skabt et kølekredsløb hvor fordamperen er oversvømmet, 45 sugegassen er tør ved ankomst til kompressoren og kondensatet er underkølet. Alle tre 2 • faktorer bidrager til en forbedring af forholdet mellem anlæggets køleeffekt og energiforbrug (kaldet COP). Beregninger, der er bekræftet ved forsøg, viser at energibesparelsen er på mere end 10 procent.
DK 174179 B1 5
Figurforklaring:
Figur 1 viser den SelvKølendeDyse. Den består af et indre rør (1) forbundet med et kapillarrør (2) til et ydre rør (3). Væskestrømmen har retning fra (4) til (5). Det ydre rør (3) kan enten være indgangen til fordamperen eller det kan være en rør som tilsluttes 10 fordamperens indgang ved (5).
Figur 2 viser varmeveksleren set fra siden. Den er konstrueret af tre koncentriske rør (6), (7) og (8).
Det inderste rør (8) er for sugegas der strømmer fra (9) til (10).
15 Det mellemste rør (7) danner en kappe omkring det inderste rør. Der er en studs i top og bund (11) og (12). Væske strømmer fra (11) mod (12).
Det yderste rør (6) danner en kappe omkring det mellemste rør. Kappen indeholder frostsikret vand, som er vist skaveret på figuren.
20 Figur 3 viser varmeveksleren set fra toppen. Tallene har samme betydning som i figur 2.
Figur 4 viser et køleanlæg, sammensat af kompressor (16), kondensator (15) fordamper (13) og Regulator (14). Regulatoren er sammensat af en varmefølsom dyse (17), varmeveksler (18), væskebeholder (19) og en trykfølsom dyse (20).
25 Varmeveksleren (18) er vist i detalje på figur 2 og 3.
Konstruktion:
Regulatoren er sammensat af fire komponenter: 17. Varmefølsom dyse 30 18. Varmeveksler med stor varmekapacitet.
19. Væskebeholder 20. Trykfølsom dyse
Tallene henviser til principskitsen på figur 4.
35 Varmefølsom dyse
Der er to krav til denne dyse: • Jo større trykfald over dysen - jo større kølemiddelstrøm.
• Jo højere temperaturfald over dysen - jo mindre kølemiddelstrøm.
Et kapillarrør opfylder begge krav. Kapillarrørets diameter og længde kan enten 40 beregnes eller findes ved forsøg.
Varmeveksler med stor varmekapacitet
Varmeveksleren skal udveksle varme mellem sugegas og væske.
Varmeveksleren skal have en stor varmekapacitet, som dæmper temperatursvingninger 45 og derved hindre resonans mellem fordamper og væskebeholder. Dæmpningen skal 3 DK 174179 B1 være så stor at trykket i væskebeholderen reagerer langsommere end fordamperen på ændringer i kølemiddelstrømmen.
Varmekapaciteten kan for eksempel dannes ved at indbygge en beholder med frostsikret vand.
5 Et eksempel er vist på figur 2 og 3, hvor varmeveksleren er opbygget af 3 koncentriske kobberrør.
• Yderst en kappe (6) med frostsikret vand.
• I det mellemste rør (7) passerer væsken fra top (11) mod bund (12).
• I det inderst rør (8) passerer sugegassen fra top (9) mod bund (10).
10 Væskebeholder
Beholderen (19) skal være stor nok til at indeholde hele anlæggets fyldning af kølemiddel.
15 Trvkfølsom dvse
Der er to krav til denne dyse : • Jo større trykfald over dysen - jo større kølemiddelstrøm.
• Kølemiddelstrømmen må ikke reagere på temperaturændringer.
20 Det kan for eksempel være et kapillarrør, hvor væsken nedkøles til sluttemperaturen før passagen.
Figur 1 viser en SelvKølendeDyse med denne egenskab. Varm væske strømmer ind ved (4). På vej gennem røret 1 køles væsken til samme temperatur, som på røret yderside. Væsken passerer kapillarrøret (2) uden at koge. Fra kapillarrøret strømmer væsken ud i 25 bunden af det ydre rør (3). Herfra strømmer væsken henover det indre rørs overflade, som herved køles. Væsken koger under varmeoptagelsen. Væske og damp strømmer mod fordamperen ved (5).
Reguleringsprincip: se figur 4 30 · Når anlægget startes suger kompressoren (16), damp ud af fordamperen (13).
Herved falder trykket i fordamperen og væske suges via Dysen (20) fra væskebeholderen (19).
• Trykket i kondensatoren (15) stiger og varm væske strømmer gennem den varmefølsomme dyse (17). På grund af trykfald i dysen (17) koger væsken og en 35 blanding af væske og damp strømmer til varmeveksleren( 18). Her kondenserer dampen, under varmeafgivelse til sugegassen og varmevekslerens masse, hvor temperaturen stiger - langsomt på grund af den store varmekapacitet.
• I takt med temperaturstigningen i varmeveksleren stiger trykket i varmeveksleren og væskebeholderen, og kølemiddelstrømmen mod fordamperen tiltager.
40 · Efter en tid er fordamperen oversvømmet med kølemiddel og sugegassen bliver fugtig. Det har en kraftig kølende effekt på varmeveksleren, hvor temperaturen begynde at falde - langsomt på grund af den store varmekapacitet.
• Når temperaturen falder i varmeveksleren, falder trykket i væskebeholderen, og kølemiddelstrømmen mod fordamperen aftager.
DK 174179 B1 4 • Når kølemiddelstrømmen mod fordamperen aftager, vil mængden af flydende kølemiddel i sugegassen falde, og kølingen i varmeveksleren mindskes, og temperaturen stiger.
• Temperaturen i væskebeholderen stabiliseres når der, i varmeveksleren, er balance 5 mellem varme fra væsken og køling fra sugegassen.

Claims (3)

  1. DK 174179 B1 Krav 1. Kølekredsløb med kompressor (16), kondensator (15), fordamper (13) og med varmeveksling mellem sugegas og kondensatet i en varmeveksler (18) og hvor der 5 mellem kondensator og varmeveksler er kapillarrørsdrøvling (17) af kølemidlet og med en kølemiddelbeholder fra hvilken kølemidlet kapillarrørsdrøvles (20) til fordamperen kendetegnet ved at kapillarrørsdrøvlingen (20) sker under varmeveksling mellem det fra kapillarrøret udtrædende og det i kapillarrøret indtrædende kølemiddel og at varmeveksleren(18) udformes med stor varmekapacitet. 10 Krav
  2. 2. Et kølekredsløb, som beskrevet i krav 1, hvor drøvleorganet (20) mellem væskebeholder (19) og fordamper (13) er en SelvKølendeDyse, som vist på figur 1, bestående af en ydre kappe (3), en varmeveksler (1), der udmunder i et kapillarrør (2), hvis frie ende er ført tilbage til varmevekslerens indføringssted, kendetegnet ved at 15 væsken ved dysens indgang (4) underkøles til temperaturen ved dysens udgang (5), inden væsken når frem til kapillarrøret (2). Krav
  3. 3. Et kølekredsløb, som beskrevet i krav 1, kendetegnet ved at varmeveksleren (18) er i termisk kontakt med en vandbeholder, som bidrager til varmevekslerens (18) 20 varmekapacitet.
DK200000398A 2000-03-13 2000-03-13 Kredsløb med kapillarrørsdrøvling og kølemiddelbeholder DK174179B1 (da)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK200000398A DK174179B1 (da) 2000-03-13 2000-03-13 Kredsløb med kapillarrørsdrøvling og kølemiddelbeholder
DE60113072T DE60113072T2 (de) 2000-03-13 2001-03-05 Regler mit sammler für kälteanlagen und wärmepumpen
US10/204,663 US20030097856A1 (en) 2000-03-13 2001-03-05 Regulator with receiver for refrigerators and heatpumps
AU2001240471A AU2001240471A1 (en) 2000-03-13 2001-03-05 Regulator with receiver for refrigerators and heatpumps
AT01911456T ATE303566T1 (de) 2000-03-13 2001-03-05 Regler mit sammler für kälteanlagen und wärmepumpen
PCT/DK2001/000142 WO2001073360A1 (en) 2000-03-13 2001-03-05 Regulator with receiver for refrigerators and heatpumps
EP01911456A EP1264150B1 (en) 2000-03-13 2001-03-05 Regulator with receiver for refrigerators and heatpumps
NO20024334A NO325992B1 (no) 2000-03-13 2002-09-11 Regulator med vaeskebeholder for kjoleanlegg og varmepumper

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK200000398A DK174179B1 (da) 2000-03-13 2000-03-13 Kredsløb med kapillarrørsdrøvling og kølemiddelbeholder
DK200000398 2000-03-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK200000398A DK200000398A (da) 2001-09-14
DK174179B1 true DK174179B1 (da) 2002-08-19

Family

ID=8159318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK200000398A DK174179B1 (da) 2000-03-13 2000-03-13 Kredsløb med kapillarrørsdrøvling og kølemiddelbeholder

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20030097856A1 (da)
EP (1) EP1264150B1 (da)
AT (1) ATE303566T1 (da)
AU (1) AU2001240471A1 (da)
DE (1) DE60113072T2 (da)
DK (1) DK174179B1 (da)
NO (1) NO325992B1 (da)
WO (1) WO2001073360A1 (da)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2836542B1 (fr) * 2002-02-26 2007-06-29 Valeo Climatisation Organe de detente pour boucle de climatisation de vehicule
EP1422486A3 (en) * 2002-11-25 2004-11-17 Tempia Co., Ltd. Combined regeneration heating and cooling system
DK176026B1 (da) * 2003-09-22 2005-12-19 Lars Zimmermann Kredslöb med to-trins kapillarrörsdrövling og kölemeddelbeholder
KR101099899B1 (ko) 2005-02-18 2011-12-28 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤 극저온 케이블의 순환 냉각 시스템
DK176868B1 (da) * 2008-09-16 2010-02-01 Lars Christian Wulf Zimmermann Symmetrisk kølemiddelregulator for oversvømmet multikanalfordamper
US20140116083A1 (en) * 2012-10-29 2014-05-01 Myungjin Chung Refrigerator
JP2020034248A (ja) * 2018-08-31 2020-03-05 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 冷蔵庫
WO2020045868A1 (en) 2018-08-31 2020-03-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Refrigerator
CN114165964A (zh) * 2020-08-21 2022-03-11 苏州三星电子有限公司 串并联冰箱及其管路组件

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2183346A (en) * 1937-04-01 1939-12-12 Westinghouse Electric & Mfg Co Refrigeration apparatus and method
US2482171A (en) * 1945-10-04 1949-09-20 Gen Engineering & Mfg Company Flow control device for refrigeration apparatus
US2530648A (en) * 1946-09-26 1950-11-21 Harry Alter Company Combination accumulator, heat exchanger, and metering device for refrigerating systems
US2520045A (en) * 1947-01-09 1950-08-22 Carrier Corp Refrigeration system, including capillary tube
US2797554A (en) * 1954-01-06 1957-07-02 William J Donovan Heat exchanger in refrigeration system
US2956421A (en) * 1957-04-04 1960-10-18 Borg Warner Capillary refrigerating systems
US4313315A (en) * 1980-02-19 1982-02-02 U.S. Philips Corporation Compressor refrigeration circuits
EP0604593A4 (en) * 1991-09-19 1994-08-17 Mayer Holdings Sa Thermal inter-cooler.

Also Published As

Publication number Publication date
ATE303566T1 (de) 2005-09-15
EP1264150A1 (en) 2002-12-11
EP1264150B1 (en) 2005-08-31
WO2001073360A1 (en) 2001-10-04
DE60113072D1 (de) 2005-10-06
NO20024334L (no) 2002-09-11
AU2001240471A1 (en) 2001-10-08
US20030097856A1 (en) 2003-05-29
DE60113072T2 (de) 2006-06-14
NO325992B1 (no) 2008-09-01
NO20024334D0 (no) 2002-09-11
DK200000398A (da) 2001-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101432581B (zh) 制冷系统
DK174179B1 (da) Kredsløb med kapillarrørsdrøvling og kølemiddelbeholder
CN105865064B (zh) 一种冷柜制冷循环系统
EP2753887B1 (en) Compact cooling system and method for accurate temperature control
US6397625B1 (en) Absorption refrigeration machine
US3690121A (en) Absorption refrigeration system
US2581347A (en) Absorption refrigeration apparatus and heating arrangement therefor
US3138938A (en) Absorption refrigeration apparatus
CN208635878U (zh) 一种高精度锅炉液位监测设备
KR20190082000A (ko) 바이패스 루프를 갖는 히트 파이프
KR100200905B1 (ko) 흡수식 냉온수기의 고온재생기 및 흡수식냉온수기
US3141307A (en) Absorption refrigeration apparatus
US2807145A (en) Apparatus for supplying heat for hot gas defrosting systems
US2319601A (en) Refrigeration
US3693373A (en) Absorption refrigeration machine
US3550394A (en) Condensate heating of intermediate strength solution in two-stage absorption machine
US2670607A (en) Multiple temperature evaporator
US2269100A (en) Refrigeration
CN113758322B (zh) 分离式热管换热器
DK176026B1 (da) Kredslöb med to-trins kapillarrörsdrövling og kölemeddelbeholder
US2855766A (en) Absorption refrigerating units and refrigerators
US2339811A (en) Absorption refrigerator
SU1636663A1 (ru) Холодильна установка
US2454344A (en) Absorption refrigeration system
US2333780A (en) Continuous absorption refrigerating system