NL8104565A

NL8104565A - Koelkast.

Info

Publication number: NL8104565A
Application number: NL8104565A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1981-10-07
Filing date: 1981-10-07
Publication date: 1983-05-02
Also published as: ES8306858A1; AR229282A1; FR2514115B1; GB2107035B; JPS5872860A; DE3235949A1; SE8205633D0; AU556603B2; CA1193873A; FR2514115A1; GB2107035A; ES516183A0; IT1153204B; IT8223595A0; SE8205633L; AU8912782A

Description

\

V- J

PHN 10.163 1 N.V. PHILIPS' GEjOEILAMPENFABRIEKEN.

"Koelkast"

De uitvinding heeft betrekking op een koelkast met een vries-ruirnte en een koelruimte, welke koelkast is voorzien van een koelmedium bevattend primair koelsysteem met een in de vriesruimte opgestelde primaire verdanper, en van een eveneens een koelmedium bevattend 5 secundair koelsysteem net een in de koelruimte opgestelde secundaire verdanper en een met de primaire verdanper in warmtewisselend contact staande secundaire condensor, cp welk secundair koelsysteem een reservoir is aangesloten waarin zich een adsorptiemiddel voor het koelmedium bevindt.

10 Een dergelijke koelkast is bekend uit het ftmerikaanse octrooi- schrift 2.433.188. Hierin wordt als adsorptie (in feite absorptie) middel een minerale olie toegepast. De hoeveelheid absorptiemiddel en de hoeveelheid koelmedium is hierbij zo gekozen dat de tenperatuur in de koelruimte constant is bij versehillende tenperaturen van de ruimte 15 waarin de koelkast geplaatst is. Het nadeel van deze koelkast is dat het absorptiemiddel een vloeistof is waardoor de stand van het reservoir en daarmede de stand van de koelkast slechts binnen beperkte gren- zen gewijzigd kan warden.

/

Met name tijdens transport van de koelkast meet men uiterste zorgvuldig-20 heid in acht nemen. In ieder geval moet vermeden warden dat de olie of de oliedamp in het koelsysteem terecht kamt, aangezien deze olie niet meer uit het koelsysteem kemt waardoor zowel de absorptiecapaciteit als de warmtetransportcapaciteit van het koelsysteem afneemt. Een ander nadeel is, dat de koelcapaciteit van het koelsysteem via de amgevings-25 tenperatuur aangepast wardt aan de benodigde koelcapaciteit. De snel-heid van deze aanpassing is klein. Van een echte regeling is in feite geen sprake.

De uitvinding beoogt een koelkast te verschaffen waarbij het reservoir standsonafhankelijk is, een installing van een gewenste 30 tenperatuur alsmede een snelle tenperatuurregeling mogelijk is.

De koelkast volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat als adsorptioniddel een vaste stof TOrdt toegepast, dat door middel 8 1 0 s 3 8 5 PHN 10.163 2 van een, in een elektrisch regelcircuit opgenomen, elektrisch verwar-mingselement verwarmbaar is, welk regelcircuit een in de koelruimte aangebracht temperatuurgevoelig element bevat, dat het verwarmings-element stumrt voor het handhaven van een bepaald temperatuurniveau 5 in de koelruimte.

Het voordeel van het toepassen van een vaste stof als adsorptie middel is dat men vrij is in de keuze van de stand van het reservoir.

In canbinatie met het regelcircuit is men tevens vrij in de plaatsings-keuze van het reservoir in of buiten de koelkast.

10 Bij voorkeur wordt als adsorptiemiddel silicagel en als koel- medium voor het secundaire koelsysteem CF2C12 toegepast.

Andere cambianties van koelmedia en adsorptiemiddelen, die in een dergelijke koelkast kunnen warden toegepast zijn: CG1F2-CC1F2 (freon R114) in zeoliet type MS 13 X, CC1P2“CF3 (freon R115) in zeoliet 15 type MS 13 X of in geactiveerd aluminiumoxyde, CH(CH2)2 (isobutaan) in zeoliet type MS 13 X, NH^ in. zeoliet MS type 4A, 5A of 13X.

Het toepassen. van de combinatie CF2C12 (freon R12) en de vaste stof silicagel heeft verder het voordeel dat het adsorptievernogen van silicagel voor CP2C12 groot is bij een temperatuur van ca. 0°C en het 20 desorptievermogen groot is bij een temperatuur van ca. 100°C. Ook de ad-sorptie/desorptiesnelheid van CP2C12 in silicagel is groot in het gehele terrperatuurgebied. Er treedt geen hysterese op voor adsorptie/desorptie. De combinatie is bovendien goed chemisch stabiel tot 180°C.

Ook de genoemde andere cciribinaties zijn chemisch stabiel en 25 hebben voldoende adsorpt ie/desorptievermogen.

Bij een goede en snelle regeling van het koelsysteem is het helangrijk dat een vervrarmingselement wordt toegepast voor het verwarmen van het adsorptiemiddel teneinde meer koelmedium in het circuit te bren-gen am mee te doen aan het warmtetransport. Bij toepassing van een olie 30 als adsorptiemiddel levert dit moeilijkheden op aangezien bij verwar-ming van olie boven ca. 150°C de olie chemisch instabiel wordt. Deze terrperatuur van 150°C wordt tenminste als spottemperatuur bereikt wan-neer het verwarmingselement in de olie is aangebracht, hetgeen voor een goede en snelle regeling wenselijk is.

35 Uit de Europese octrooiaanvrage EP 0 000 217 is weliswaar een koelkast bekend waarbij voor de tenperatuurregeling' de grootte van het secundaire condensatiewandoppervlak gevarieerd wordt met behulp van een 8104565 t EHN 10.163 3 regelgas dat in een vaste stof, zeoliet/ geadsorbeerd respektievelijk gedesorbeerd wordt, echter moeten bij deze koelkast tijdens de fabricage eisen gesteld warden die de kostprijs van een dergelijke koelkast na-delig bernvloeden. 2o moeten uit het zeoliet alle vreande stof fen, met 5 name water, verwijderd warden. Dit zogenaamde aktiveren iroet plaats vlnden door middel van evacuering op relatief hoge temperatuur en ge-

A

durende lange tijd (7.10 Δ Torr, 450°C,tenminste 4 uur). Het aktiveren -2 van silicagel gaat veel sneller en bij lagere temperatuur (7.10 Torr, 200°C en 6 min.). Dit betekent dat dit proces zelfs in de produktie-10 lijn van de koelkast zou kunnen plaatsvinden. Een andere eis is dat de vulling van het koelmedium aan vrij strenge grenzen gebonden is.

Te veel koelmedium geeft een ontoelaatbaar hoge druk in het systeem tijdens het isoleren van de koelkast waarbij deze tot ca. 75°C verwarmd wordt. Te weinig koelmedium betekent dat de verdamper niet geheel fae-15 vochtigd wordt zodat de koelcapaciteit lags: zal zijn. Bij de koelkast volgens de uitvinding liggen deze grenzen ruimer omdat een grotere hoeveelheid koelmedium niet leidt tot hogere drukken, aangezien het adsorptiemiddel silicagel het koelmedium vast houdt en dus de darrpspanning laag houdt. Ook de vulling met regelgas meet gebeu-20 ren binnen nauwe toleranties. Te veel betekent dat de koelcapaciteit te laag wordt, te weinig betekent dat het secundaire koelsysteem niet uitgezet kan warden. Bij de koelkast volgens de uitvinding ontbreekt het regelgas.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van 25 een in een tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.

Fig. 1 is een schematische weergave van de twee koelsystemen in een koelkast en

Fig. 2 toont een elektrisch regelcirucit voor de koelkast van

Fig. 1.

30 Met verwijzingscijfer 1 is een koelkast aangegeven, die is op- gebouwd uit een vriesruimte 2 en een koelruimfce 3. De vriesruimte 2 wordt gekoeld door middel van eenprimair koelsysteem dat bestaat uit een compressor 4, een primaire condensor 5, een als restrictie dienend capillair 6 en een primaire verdamper 7. Het primaire koelsysteem 35 bevat een normaal koelmiddel, zoals freon R12 (CF^C^). De temperatuur in de vriesruimte 2 wordt thermostatisch geregeld en het tanperatuur-niveau is instelbaar op niet aangegevan bekende wijze.

8104535 a PHN 10.163 4

De koelruimte wordt gekoeld door middel van een secundalr koelsysteem, waarvan de secundaire condensorbuis 9 zich in een geiso-leerde buitenwand van de vriesruimte 2 bevindt. De secundaire condensorbuis 9 bezit een condensatiewand 10, die in warmtegeleidend contact 5 met de primaire verdanper 7 is gebracht. Het secundair koelsysteem be-vat als koelmiddel bij voorkeur eveneens freon R12 (GE^Cl^. De secun-, daire verdamperbuis 8 en de secundaire condensorbuis 9 warden gevormd door een enkele pijp. Het warmtetransport in het secundaire koelsysteem vindt plaats doordat het vloeibare koelmiddel verdampt in de verdamper 10 8 en daama condenseert op het oppervlak van de condensatiewand 10.

Het gecondenseerde koelmiddel stroomt door middel van de zwaartekracht terug in de secundaire verdamperbuis 8 en koelt op deze wijze de koelruimte 3. Het vloeibare koelmiddel stroomt langs de binnenwand van de verdamperbuis en de grootte van het bevochtigde verdamperopper-15 vlak bepaalt de mate van koeling.

Het regelen van de tenperatuur in de koelruimte 3 vindt plaats door het varieren van de hoeveelheid koelmiddel in het secundaire koelsysteem. Hiertoe mondt het bovenste uiteinde 11 van de secundaire condensorbuis 9 uit in een reservoir 12. Echter kan het reservoir op 20 elke willekeurige plaats in of buiten de koelkast geplaatst worden en op elke willekeurige plaats op het secundaire koelsysteem warden aan-gesloten. In het reservoir bevindt zich een poreus adsorptiemiddel 13, bij voorkeur silicagel, dat verwarmbaar is door middel van een in een elektrisch regelcircuit opgenomen verwarmingselement 14. Het regelcir-25 cuit is weergegeven in Fig. 2 en komt nagenoeg overeen met het regelcircuit zoals beschreven in de Europese octrooiaanvrage EP 0 000 217. Echter het tercperatuurgevoelige element dat zich in de koelruimte bevindt, moet op een andere plaats in regelcircuit worden aangesloten, aangezien het verwarmingselement 14 ingeschakeld moet worden, indien 30 de tenperatuur in de koelruimte 3 daalt.

De regeling van de tenperatuur in de koelruimte 3 geschiedt als volgt: Door warmtelek stijgt de tenperatuur in de koelruimte.

Dit wordt geregistreerd door het tenperatuxxrgevoelige element Via het elektrisch regelcircuit wordt nu het verwarmingselement 14 inge-35 schakeld. Het adsorptiemiddel wordt verwarmd en het in het adsorptiemiddel geadsorbeerde koelmiddel wordt gedesorbeerd, waardoor meer koel-middeldanp in het secundaire koelsysteem terecht komt. Er stelt zich 8104565 fr EHN 10.163 5 een nieuw drukevenwicht in waarbij er meer koelmiddel in vloeibare vorm aanwezig is en de verdamper 8 over een groter qppervlak bevochtigd is. Hierdoor wordt de koelruimte meer gekoeld en de temperatuur daalt totdat het verwarmingselement weer vrordt uitgeschakeld. Het adsorptiemiddel 5 koelt af en het koelmiddel vjordt geleidelijk veer geadsorbeerd totdat de temperatuur in de koelruimte 3 veer een bepaald temoperatuurniveau be-reikt en het verwarmingselement weer wordt ingeschakeld.

10 15 20 25 30 8 i 0 -1 5 o 5 35

Claims

1. Koelkast met een vriesruimte en een koelruimte, welke koelkast is voorzien van een koelmedium bevattend primair koelsysteem met een in de vriesruimte opgestelde primaire verdamper, en van een even-eens een koelmedium bevattend secundair koelsysteem met een in de koel- 5 ruimte opgestelde secundaire verdanper en een met de primaire verdamper in warmtewisselend kontakt staande secundaire condensor, op welk secundair koelsysteem een reservoir is aangesloten waarin zich een adsorp-tiemiddel voor het koelmedium bevindt, met het kenroerk, dat als adsorptiemiddel een vaste stof wordt toegepast, dat door middel van een 10 in een elektrisch regelcircuit opgenomen elektrisch verwarxningselement verwarmbaar is, welk regelcircuit een in de koelruimfce aangebracht tenperatuurgevoelig element bevat, dat het verwarmingselement stuurt voor het handhaven van een bepaald terrperatuumiveau in de koelruimte.

2. Koelkast volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als ad- 15 sorptiemiddel silicagel en als koelmedium voor het secundaire koelsysteem wordt toegepast.

3. Koelkast volgens conclusie 1., met het kenmerk, dat als adsorptiemiddel zeoliet type MS 13 X en als koelmedium voor het secundaire koelsysteem een van de koelmedia uit de reeks 0C1F9- CC1F-, CCIF^-CF-,, ?n z z z j CHiCH^)^/ NH3 wordt toegepast.

4. Koelkast volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als adsorptiemiddel geaktiveerd aluminiumoxyde en als koelmedium voor het secundaire koelsysteem CC^- CF^ vsordt toegepast.

5. Koelkast volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als 25 adsorptiemiddel zeoliet type MS 4A en als koelmedium voor het secundaire koelsysteem NH^ wordt toegepast.

6. Koelkast volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als adsorptiemiddel zeoliet type MS 5A en als koelmedium voor het secundaire koelsysteem NH^ wordt toegepast. 30 8104565 35