FI67621B

FI67621B - VAERMEPUMPANLAEGGNING

Info

Publication number: FI67621B
Application number: FI811568A
Authority: FI
Inventors: Bo Frejd
Original assignee: Stal Refrigeration Ab
Priority date: 1980-05-30
Filing date: 1981-05-21
Publication date: 1984-12-31
Also published as: NO150577B; SE8004048L; DE3120123A1; SE433880B; NO811614L; FI67621C; NO150577C; FI811568L; DK235881A

Description

1 67621 Lämpöpumppulaitteisto Tämä keksintö käsittää lämpöpumppulaitteiston useine suljettunne piireineen, joihin kuuluu kompressori, lauhdutin, paisuntaventtiili ja höyrystin, jolloin piirit sisältävät kylmäväliainetta ja jolloin ainakin kompressori on asennettu kompressoritilaan ja jokainen höyrystin, varustettuna ulkoisilla kaasunvirtaus-putkilla, jäähdyttää asiaankuuluvassa kanavassa virtaa-van lämpöäluovuttavan kaasun, minkä lisäksi tuuletin on asetettu jokaisessa kanavassa ennen vast, höyrystintä, joka on sijoitettu kaasun virtaamissuuntaan siten, että ylipainetila muodostuu jokaiseen kanavaan tuulettimen ja höyrystimen välille.This invention comprises a heat pump apparatus with a plurality of closed circuits including a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator, the circuits containing a refrigerant medium and wherein at least a compressor is provided , in addition to which a fan is placed in each duct before the evaporator, which is arranged in the direction of gas flow so that an overpressure space is formed in each duct between the fan and the evaporator.

Energiahintojen kohotessa ovat lämpöpumppulaitteistot, joilla on suhteellisen matalakin lämpötila matalalämpö-tilavarastossa tulleet yhä enemmän taloudellisesti kiinnostaviksi. Aluksi kuvataan kaavamaisesti lämpöpumppulaitteisto, joka ottaa lämmön lämpöä luovuttavasta kaasusta, etupäässä ilmasta. Tällainen ilma sisältää kosteutta vuodenajasta riippuen vaihtelevina kyllästysasteina. Tietyissä käyttöolosuhteissa, erityisesti ilman lämpötilan ollessa 0°C paikkeilla, muodostuu huomattavia määriä jäätä höyrystimien ulkopinnoille, tai "kylmäpatte-reille", kuten niitä tavallisesti tässä yhteydessä kutsutaan. Sulatettaessa päästetään kaasumaista, lämmintä kylmäväliainetta piiriin niin, että jää sulaa.As energy prices rise, heat pump equipment with relatively low temperatures in low-temperature storage has become increasingly economically attractive. First, a heat pump apparatus that draws heat from a heat-releasing gas, primarily air, is schematically described. Such air contains moisture in varying degrees of saturation depending on the season. Under certain operating conditions, especially when the air temperature is around 0 ° C, considerable amounts of ice are formed on the outer surfaces of the evaporators, or "cold radiators", as they are commonly referred to herein. When defrosting, a gaseous, warm refrigerant is released into the circuit so that melt remains.

Johdannoksi annetun tapauksen lämpöpumppulaitteisto käsittää normaalisti suhteellisen monta höyrystintä niihin kuuluvine kanavineen. Sulatettaessa suljetaan tuuletin käsittelyn alaisessa putkessa. Ympäröivissä putkissa esiintyvän ilmavirran ja/tai tuuliolosuhteiden takia syntyy kuitenkin tavallisesti virtaus, toisin 2 67621 sanoen vetoa tosin lämpöäantavasta mutta silti suhteellisen kylmästä kaasusta, joka vaikeuttaa sulatusta.In the case given in the introduction, the heat pump equipment normally comprises a relatively large number of evaporators with their associated ducts. When defrosting, the fan is closed in the pipe being treated. However, due to the air flow and / or wind conditions in the surrounding pipes, a flow is usually generated, i.e. 2,67621, that is to say, a traction of a heat-producing but still relatively cold gas which makes melting difficult.

Tätä haittaa on yritetty välttää, esimerkiksi varustamalla tuulettimet pelleillä, eli läpillä, jotka sulkevat tuuletinpinnan kun tuuletin on pysäytetty, mutta tämä ei ole osoittautunut kovinkaan tehokkaaksi ratkaisuksi, ja sitä paitsi silloin aiheutetaan tarpeeton pai-neenlasku.Attempts have been made to avoid this disadvantage, for example by providing the fans with dampers, i.e. flaps, which close the fan surface when the fan is stopped, but this has not proved to be a very effective solution, and in addition then unnecessary pressure drop is caused.

Tämän keksinnön avulla saadaan aikaan yksinkertaisella tavalla varmasti sulatettavissa oleva lämpöpumppulait-teisto, joka sitä paitsi esitetyssä toteutustavassaan on hyvin lämpötaloudellinen. Tämä saavutetaan siten, että ensimmäinen aukko on järjestetty jokaisen ylipaine-tilan ja kompressoritilan väliin siten, että läimönsiirron kaasusta tapahtuessa kanavassa, jossa tuuletin on käynnissä, kaasuvirta virtaa läpi vastaavan aukon kompressoriti-laan, ja sieltä edelleen sulatuksen alaisen höyrystimen ja sen pysäytettynä olevan tuulettimen väliseen tilaan, siihen kuuluvan aukon kautta.The present invention provides a heat pump apparatus which can be reliably melted in a simple manner, which, moreover, is very heat-efficient in the embodiment shown. This is achieved by arranging a first opening between each overpressure space and the compressor space so that during the transfer of gas from the gas in the duct where the fan is running, a gas flow flows through the corresponding opening to the compressor space and from there to the defrosted evaporator and its stopped fan into the space, through its associated opening.

Keksinnön esitetyssä toteutustavassa, missä laitteisto on varustettu tuulettimen eteen sijoitetulla imukammiol-la, katsottuna kaasun virtaussuuntaan, on toinen aukko järjestetty kompressoritilan ja imukammion välille siten, että kaasun on mahdollista virrata ylipainetilasta kompressoritilan kautta, ja toinen aukko imukammioon, kuljettaen mukanaan kompressoritilasta saatavan lämmön.In the illustrated embodiment of the invention, where the apparatus is provided with a suction chamber located in front of the fan, as viewed in the gas flow direction, a second opening is arranged between the compressor chamber and the suction chamber so that gas can flow from the overpressure chamber through the compressor chamber and a second opening into the suction chamber.

Lisäksi esitetyssä lämpöpumppulaitteiston toteutustavassa ovat ensimmäiset aukot varustetut venttiilielimillä, jotka sallivat kaasuvirran vain ylipainetilasta kompres-soritilaan, ja jokainen höyrystin on varustettu kolmannella aukolla, jossa on venttiili, joka sallii kaasu-virran vain kompressoritilasta höyrystimen kaasunvirtaus-putkien läpi, silloin kun vast, tuuletin on pysäytetty.In addition, in the illustrated embodiment of the heat pump apparatus, the first openings are provided with valve members that allow gas flow only from the overpressure space to the compressor compartment, and each evaporator is provided with a third port with a valve that allows gas flow only from the compressor space. stopped.

3 676213,67621

Lisäksi vielä sovelias toteutus on asettaa astia vast, höyrystimen alle keräämään sulattamisessa muodostuva vesi, jolloin kolmas aukko on siten sovitettu, että kaasuvirta johdetaan astian kautta höyrystimen kaasunvirtausputkiin.In addition, a further suitable implementation is to place the vessel under the evaporator to collect the water formed during melting, the third opening being arranged so that the gas flow is led through the vessel to the gas flow pipes of the evaporator.

Täten saavutetaan se etu, että höyrystimestä putoavat pisarat eivät voi jäätyä ja lopulta tukkia sen poisto-aukkoa. Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheiseen piirustukseen, missä kuvio 1 kaavamaisesti esittää pystysuoraa leikkausta keksinnön mukaisesta lämpöpumppulaitteistosta ja kuvio 2 näyttää yksityiskohtaa samasta laitteistosta sopivasta ensimmäisen ja kolmannen aukon rakenteesta.This has the advantage that the droplets falling from the evaporator cannot freeze and eventually clog its outlet. The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 schematically shows a vertical section of a heat pump apparatus according to the invention and Figure 2 shows a detail of a suitable first and third orifice structure of the same apparatus.

Kuviossa 1 esitetään ainoastaan yksi piiri, mutta on ymmärrettävää, että lämpöpumppulaitteisto käsittää useita piirejä asiaankuuluvine höyrystimineen ja vastaavine tuulettimineen. Tällaiseen piiriin kuuluu kompressori 1, höyrystin 2, paisuntaventtiili 3 ja lauhdutin 4, kaikki yhdistettyinä piiriksi putken 5 avulla. Lauhdut-timesta 4 otetaan ulos lämpö piirin kautta, mistä näytetään vain osa 6. Kompressori 1 on asetettu kompressori-tilaan 7, jonka ulkopuolelle on rakennettu imukammio 8, joka päättyy poikkiseinään 9, johon on asetettu tuuletin 10. Tuuletin avautuu ylipainetilaan 11, jonka yhteen päähän on asennettu höyrystin 2. Höyrystimen jälkeen on asetettu ulospuhalluskanava 12. Ylipainetila 11 on rakennettu kompressoritilan 7 suoraan yhteyteen, ja ensimmäinen aukko 13 on asetettu ylipainetilan 11 ja kompressoritilan 7 välille. Toinen aukko 14 on asetettu imukammion 8 ja kompressoritilan 7 välille.Only one circuit is shown in Figure 1, but it is to be understood that the heat pump apparatus comprises a plurality of circuits with their respective evaporators and corresponding fans. Such a circuit comprises a compressor 1, an evaporator 2, an expansion valve 3 and a condenser 4, all connected in a circuit by means of a pipe 5. Heat is taken out of the condenser 4 via a circuit, of which only a part 6 is shown. The compressor 1 is placed in the compressor space 7, outside which a suction chamber 8 is built, which ends in a partition wall 9 with a fan 10. an evaporator 2 is mounted on the end. After the evaporator, an exhaust duct 12 is placed. The overpressure space 11 is built in direct connection with the compressor space 7, and a first opening 13 is placed between the overpressure space 11 and the compressor space 7. A second opening 14 is placed between the suction chamber 8 and the compressor space 7.

Lämpöä luovuttava kaasu virtaa kanavassa, jonka muodostaa imukammio 8, ylipainetila 11 ja ulospuhalluskanava 12 ja kulkee sen lisäksi höyrystimen 2 kaasunvirtausputkia myöten silloin kun tuuletin 10 on käynnissä. Täten 4 67621 kaasu jäähtyy ja luovutettu lämpö siirtyy lauhduttimes-ta 4 piirin 6 kautta. Lämpö, joka siirtyy ympäristöön kompressorista 1 seuraa kaasuvirtaa ylipainetilasta 11 ensimmäisen aukon 13 kautta nuolen 15 suuntaan kompres-soritilaan 7 ja sieltä edelleen ulos toisen aukon 14 kautta imukammioon 8, siellä kyseessä olevan lämmön ottaa talteen lämpöäluovuttava kaasu ja sillä tavoin kuljetetaan höyrystimeen 2 niin, että se käytetään hyväksi.The heat dissipating gas flows in a duct formed by the suction chamber 8, the overpressure space 11 and the exhaust duct 12 and further passes through the gas flow pipes of the evaporator 2 when the fan 10 is running. Thus, the 4 67621 gas cools and the transferred heat is transferred from the condenser 4 through the circuit 6. The heat, which is transferred to the environment from the compressor 1 of the gas flowing through the over pressure in the first 11 through the opening 13 of the arrow 15 direction of the compressor, the-processor chamber 7 and from there further out of the second port 14 via the suction chamber 8, there will be a case of heat recovered lämpöäluovuttava gas and thereby conveyed to the evaporator 2, so that it is exploited.

Kun höyrystin on sulatettava, johdetaan, kuviossa esittämättä olevan laitteiston kautta, kaasumainen, lämmin kylmäväliaine höyrystimeen siten, että sen pinnalle muodostunut jää sulaa. Tällöin tuuletin 10 on pysäytetty, ja lämmitetty kaasu virtaa nuolen 16 suunnassa kompres-soritilasta 7, jonne kaasu virtaa ylipainetilasta, jossa on ylipaine vast, tuulettimen ollessa käynnissä, jolloin myös tällä tavoin vältetään kylmä veto höyrystimen 2 kautta.When the evaporator has to be melted, a gaseous, warm refrigerant is introduced into the evaporator through an apparatus not shown in the figure so that the ice formed on its surface remains melted. In this case, the fan 10 is stopped, and the heated gas flows in the direction of the arrow 16, compressor, the state of processor 7, where the gas flows over pressure, with positive pressure, respectively, while the fan is running, whereby also in this way to avoid cold drawing through the evaporator 2.

Kuviossa 2 esitetään yksityiskohta parannetusta lämpö-pumppulaitteistosta. Yksityiskohdat, jotka näkyvät myös kuviossa 1, ovat merkityt samoilla viitenumeroilla. Höyrystin 2 on alapuolelta varustettu astialla 17, joka kerää sulatettaessa muodostuvan veden, mikä poistetaan pois-toaukon 18 kautta. Astiaan 17 on tehty kolmas aukko 19, mihin johtaa kammio 20, mikä on varustettu venttiilillä tai läpällä 21, mikä sallii kaasuvirran ainoastaan nuolen 28 suuntaan. Toisin sanoen kompressoritilasta 7, aukon 19 kautta astiaan 17 ja ylös höyrystimen 2 pohjalle 22, edelleen sen kaasunvirtausputkia myöten nuolten 23 ja 24 suuntaan. Aukkoon 13 kompressoritilan 7 ja ylipainetilan 11 välillä päättyy kanava 25, mikä on varustettu venttiilillä tai läpällä 26, mikä sallii kaasuvirran ainoastaan nuolen 27 suuntaan, toisin sanoen ylipainetilasta 11 kompressoritilaan 7.Figure 2 shows a detail of the improved heat pump equipment. The details, which are also shown in Figure 1, are denoted by the same reference numerals. The evaporator 2 is provided from below with a vessel 17 which collects the water formed during melting, which is removed through the outlet 18. 17 is a third opening of the container 19, which leads to the chamber 20, which is provided with a valve or flap 21, which allows a gas flow only in the direction of the arrow 28. That is, from the compressor space 7, through the opening 19 to the vessel 17 and up to the bottom 22 of the evaporator 2, further down its gas flow pipes in the direction of the arrows 23 and 24. The opening 13 between the compressor chamber 7 and the end 11 of the over pressure channel 25, which is provided with a valve or flap 26, which allows a gas flow only in the direction of the arrow 27, that is, the over pressure space 11 of the compressor 7.

5 67621 Lämmönotossa, (kun tuuletin 10, jota ei näytetä kuviossa, on päällä) virtaa lämpöäluovuttava kaasu höyrystimen ulkoisia kaasunvirtausputkia pitkin ylipainetilasta 11 ulospuhalluskanavaan 12. Eräs kaasu virtaa myös aukon 13 kautta ja edelleen kuviossa esittämättömän aukon 14 kautta samalla tavalla, kuin kuvailtiin kuviossa 1. Läppä 21 on tällöin suljettu.5 67621 In heat intake, (when the fan 10, not shown in the figure is on), the heat transfer gas flows through the external gas flow pipes of the evaporator from the overpressure space 11 to the exhaust duct 12. A gas also flows through the opening 13 and further through the opening 14 in the figure. The flap 21 is then closed.

Kun höyrystintä 2 sulatetaan suljetaan tuuletin 10, ja kaasu virtaa läpän 21 ja astian 17 kautta nuolten 23 ja 24 suuntaan siten, että höyrystintä 2 ympäröi lämmin kaasu. Vesi putoaa alas astiaan 17 ja jäätyminen estetään lämpimällä kaasulla, joka virtaa samanaikaisesti läpi. Saattaisi olla suositeltavaa asentaa virtausta jakavat nivellevyt, merkitty viitenumerolla 27, astiaan 17 siksi, että kompressoritilasta 7 tuleva kaasu jakautuisi sopivasti höyrystimessä 2.When the evaporator 2 is melted, the fan 10 is closed, and the gas flows through the flap 21 and the vessel 17 in the direction of the arrows 23 and 24 so that the evaporator 2 is surrounded by warm gas. The water falls down into the vessel 17 and freezing is prevented by the warm gas flowing through it at the same time. It might be advisable to install flow dividing articulation plates, indicated by reference numeral 27, in the vessel 17 so that the gas from the compressor space 7 is suitably distributed in the evaporator 2.

Claims

67621

A heat pump apparatus with a plurality of closed circuits, comprising a compressor (1), a condenser (4), an expansion valve (3) and an evaporator (2), wherein the circuits contain a refrigerant, and wherein at least the compressor (1) is arranged in the compressor space (7) and each evaporator (2) provided with external gas flow pipes is arranged to cool the heat-dissipating gas flowing in the associated duct, in addition a fan (10) is arranged in each duct before the evaporator (2) viewed in the gas flow direction so that the overpressure space (11) is formed in each duct between the fan (10) and the evaporator (2), characterized in that the first opening (13) is arranged between each overpressure space (11) and the compressor space (7) so that in the duct where the fan (10) is the corresponding flow (13) flows into the compressor space (7) and from there on to the evaporator (2) under in the space between the existing fan (10), through the opening (13) belonging to it.

Heat pump installation according to claim 1, wherein the suction chamber (8) is formed before the fan (10) in the direction of gas flow, characterized in that the second opening (14) is arranged between the compressor space (7) and the suction chamber (8) so as to allow gas flow from overpressure (11) through the compressor space (7) and the second opening (14) to the suction chamber (8) carrying the heat in the compressor space (7).

Heat pump installation according to Claim 1 or 2, characterized in that the first openings are provided with valve means (26) adapted to allow gas flow only from the overpressure space (11) to the compressor space (7) and a third opening (19) is provided in connection with the evaporators. , provided with a valve member 67621 (21) which allows gas flow only from the compressor space (7) up to the gas flow pipes of the evaporator (2) when the fan (10) is stopped.

Heat pump installation according to Claim 3, characterized in that a vessel (17) is mounted below the evaporator (2) to collect the water formed during melting, the third opening (19) being arranged so that the gas flow is passed through the vessel (17) to the evaporator (2). ) to gas flow pipes.