NO122193B - - Google Patents

Description

Kompresjonskjølemaskiner med avisningsinnretning.

Foreliggende oppfinnelse vedrører kompresjonskjøle-

maskiner. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen kjølemaskiner for anvendelse i husholdningen.

En kompresjonskjølemaskin består i det vesentlige av

følgende komponenter: en kompressor, en kondensator, et kapillarrør eller lignende og en fordamper. Fordamperen omfatter en kjøler,

en samler og en tørkeinnretning. Disse elementer er forbundet etter hverandre i serier for dannelse av en kjøl ekrets. I denne blir et kjølemiddel alternativt komprimert og ekspandert for å frembringe en kjølesyklus, hvorved hver syklus frembringer kulde.

Kjølemidlet blir komprimert av kompressoren og°ført til

det øvre inntak i kondensatoren; I denne blir kjølemidlet kondensert. Fra det nedre uttak på kondensatoren blir kjølemidlet i væskefase ført gjennom kapillarrøret til det øvre uttak på fordamperens kjøler. I denne blir kjølemidlet i væskefase innsprøytet og ihvertfall delvis fordampet for frembringelse av kulde. Ved uttaket fra kjøleren, blir væskefasedelen av kjølemidlet samlet i samleren. Gassfasedelen av kjølemidlet blir transportert gjennom samleren og tørkeinnretningen for så å bli suget inn av kompressoren for å slutte kjølesyklusen for kjølemidlet.

Vanligvis er kompresjonskjølemaskinen, hvis drivmotor har et høyt startmoment, utstyrt med elektriske motstander i nærheten av fordamperen, hvorved motstandene er konstruert for å la en elektrisk strøm gå gjennom dem for å frembringe en varmemengde som er egnet for avisning av de ytre vegger til fordamperen. En slik fordamper-avisningsinnretning øker fremstillingskostnadene for kjølemaskinene vesentlig og forårsaker driftsomkostninger som er særlig høye på grunn av dyr elektrisk energi som benyttes for avising, som dessuten foregår relativt langsomt.

Denne fremgangsmåte med elektrisk avisning er uhensikts-messig da den i nyttevolumet for kjølemaskinen frembringer varme som deretter må fjernes ved drift av kompressoren.

På den annen side har kjølemaskiner av husholdningstypen som har en drivmotor med et mykt startmoment, ikke noen praktisk og effektiv avisningsinnretning.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å tilveiebringe en ny kjølemaskin.som har såvel en enkel som billig avisningsinnretning uansett kapasitet, kraftforbruk og anvendelse.

Den nye kjølemaskin er av særlig interesse ikke bare med henblikk, på dens avisningsvirkning, men også med henblikk på driften under kjølesyklusen. Det er et faktum at maskinen ifølge oppfinnelsen . tillater dannelsen av en likevekt for kjølemiddeltrykket i kjølekretsen under avisningsperioden. Følgelig blir kompressormotoren ikke utsatt for noen overbelastning når den startes igjen ved slutten av avisningsperioden.

Til dette formål er kjølemaskinen ifølge foreliggende oppfinnelse kjennetegnet ved at den omfatter en avisningsledning og en returledning, hvorved avisningsledningen forbinder det øvre inntak på kondensatoren med det øvre inntak til fordamperens kjøler og er utstyrt

o

med en avisningsventil som er lukket ved drift av kompressoren,men åpen

når den er stoppet, for å tillate kjølemiddel i gassfase å bli ført inn i fordamperens kjøler og på denne måte avise dennes ytre vegger,

og på den annen side forbinder returledningen fordamperens samler med den nedre del av kondensatoren og er utstyrt med en returventil som er lukket på samme måte som avisningsventilen under drift av kompressoren, men åpen ved stopping av denne for frembringelse av en retur-strømning for kjølemidlet inne i samleren mot kondensatoren. For å forenkle anordningen av avisningsinnretningen i kjølemaskinen ifølge oppfinnelsen kan avisningsledningen og returledningen i maskinen ha en felles del som har et større indre tverrsnitt ermde gjenblivne deler og som er utstyrt med en enkelt ventil som tjener såvel som avisningsventil som returventil. Denne ene ventil tillater samtidig strømning i forskjellige retninger av kjølemiddel i væskefase og av .. kjølemiddel i gassfase.

Avisningsventilen og returventilen eller den ene avisnings-returventil, såvel som kompressordrivinnretningen kan herved med fordel bli betjent enten manuelt eller mekanisk. I det sistnevnte tilfelle, blir ventilene og drivinnretningen fortrinnsvis betjent samtidig. Dessuten kan i samme tilfelle betjeningen .av såvel ventil som drivninnretning for kompressoren blir styrt ved hjelp av en manuell kontakt eller ved hjelp av en innretning som avføler tykkelsen på den is som dannes på de ytre vegger til fordamperen, så som en termostat, en pressostat eller en tykkelsesfølerinnretning.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av to eksempler på utførelsen, som skjematisk er fremstilt på tegningen som viser: fig. 1 et skjematisk riss av en første utførelse av en kjølemaskin ifølge oppfinnelsen,

fig". 2 et lignende skjematisk riss av en andre utførelses-form for en slik maskin.

På figurene, viser de- samme henvisningstall til like. deler. De viste kjølemaskiner er av. kompresjonstypen og er vel-egnet for bruk i husholdningen. Hver kjølemaskin omfatter hovedkom-ponenter som er forbundet i serie for dannelse av en kjølekrets, hvor et kjølemiddel, så som freon 12 (C Clg Fg) alternativt ble komprimert og ekspandert i samsvar med kjølesyklusen under hvilken bestemte mengder av kule blir frembragt.

I kjølekretsen til hver av de viste kjølemaskiner, blir freort i gassfase komprimert av én kompressor 1 til et normalt trykk på 5>8 kg/cm2.

Dette freon i gassfase blir under trykk-ført til det øvre inntak til en kondensator 2 og blir tvunget inn i og til å sirkulere gjennom denne. Freon i gassfase blir kondensert i kondensatoren 2.

Freon i væskefase fremstilt i kondensatoren 2 blir ført fra det nedre uttak til det øvre inntak på eri kjøler 3 i en fordamper, og. gjennom et tørkefilter 4« Transporten av freon i væskefase mellom tørkefilteret 4 °g kjøleren 3 blir utført av et kapillarrør 5 eller av et tilsvarende rør med et smalt incire tverrsnitt. Fortrinnsvis blir det indre tverrsnitt og lengden'til kapillarrøret 5 beregnet og fremstilt for å oppnå et ønsket trykkfall og for å føre gjennom en mengde av freon i væskefase som er proporsjonal med. kapasiteten til kondensatoren 1. Ved det øvre inntal til kjøleren 3 i fordamperen, blir freon i væskefase innsprøytet med et trykk på 1,5 kg/cm som svarer til 'en metningstemperatur på -20°C og som er lavere enn metningstrykket på 3 kg/cm<2> som svarer til en temperatur på ca. 0°C innenfor nyttevolumet til kjølemaskinen. Således blir varme overført mellom innholdet til nyttevolumet og freon i væskefase inne i kjøleren 3 til fordamperen, hvorved freon på denne måte blir overført til gassfase.

På denne måte blir i kjøleren 3 hoveddelen av freon i væskefase som ble ført inn, overført til gassfase.

Den mindre del av freon som forblir i væskefase i kjøleren 3 blir samlet i en samler 6 i fordamperen. Samleren 6 er plasert under kjøleren 3 i eksemplene. Hoveddelen av freon i gassfase i kjøleren 3 blir suget inn av kompressoren 1 gjennom, samleren 6 til en tørkeinnretning 7 i fordamperen og et forbindelsesrør 8. Tørkeinnret-ningen 7 er fortrinnsvis i form av en spiral.

Fine partikler av freon i. væskefase blir trukket med gassfasen gjennom samleren 6 og gjennom tørkeinnretningen 7» hvor de blir fullstendig fordampet av varmen fra nyttevolumet i kjølemaskinen. Av denne grunn suger kompressoren 1 inn bare overhetet freon i gassfase.

Freon i gassfase suget inn av kompressoren 1 blir således resirkulert. Forbindelsesrøret 8 er plaseSt mot kapillarrøret 5 for å være i kontakt med dette over nesten hele, lengden. På denne måte oppnås en varmeutveksling mellom disse rør som bevirker en utjevning av temperaturen på freonet i dem.

I lopet av kjolesyklusen kondenserer vanndamp på de ytre vegger til fordamperen og vannet fryser på disse vegger og danner et lag av is som bor fjernes når det har fått en tykkelse som mot-virker en god overforing av kulde mellom fordamperen og nyttevolumet til kjolemaskinen0 Det er således nodvendig å avise fordamperen i perioder.

Oppfinnelsen vedrorer en ny særlig enkel, hurtig og effektiv avisningsinnretning.

Den oppfinneriske tanke er i det vesentlige basert på det faktum at det til kjoleren 3 i fordamperen og fortrinnsvis til det ovre inntak tilfores freon i gassfase fra kondensatoren 2, mens freon i væskefase blir tatt ut fra samleren 6 i fordamperen og fort tilbake til kondensatoren 2, fortrinnsvis til det nedre inntak som er beregnet for dette formål. Innmatningen av freon i gassfase til kjoleren 3 i fordamperen og samtidig uttomning av freon i væskefase fra samleren 6 i fordamperen frembringer i denne en varmeoverforing som benyttes for dens avisning. Det skal bemerkes at kompressoren 1 stoppes under avisningsperioden for fordamperen. I den forst viste utforelsesform består avisningsinnretningen i det vesentlige av en avisningsledning 9 og en returledning 10.

Avisningsledningen 9 forbinder det ovre inntak på kondensatoren 2 med det ovre inntak til kjoleren 3 i fordamperen. Avisningsledningen 9 er utstyrt med en avisningsventil 11, som når den er åpen, tillater foring av freon i gassfase fra kondensatoren 2 til kjoleren 3» Returledningen 10 forbinder på sin side et nedre uttak på samleren 6 med et nedre inntak på kondensatoren 2. Returledningen 10 er utstyrt med en returventil 12, som når den er åpen, tillater overforing ved hjelp av tyngdekraften av freon i væskefase fra samleren 6 til kondensatoren 2.

Ved å overfore sin latente varme til isen som er dannet på de ytre vegger til fordamperen, blir gassfasen av freon kondensert til væskefase, strommer på grunn av tyngdekraften til samleren 6 og fores inn i den nedre del av kondensatoren 2 gjennom returroret 10 og returventilen 12 som herved er åpen.

Da trykket i kondensatoren 2 er mindre enn metningstrykket som svarer til temperaturen for den omgivende luft i nærheten av kondensatoren 2, blir varme overfort fra omgivelsesluften fil freon i væskefase inne i kondensatoren 2 og freon blir igjen overfort til gassfasen.

Det freon som på denne måte blir overfort til gassfase fortsetter sin stromning gjennom den ovre del av kondensatoren 2 hvor det blir overoppvarmet og passerer deretter gjennom avisnings-roret 9 og avisningsventilen 11 opp til kjoleren 3 i fordamperen.

På denne måte fortsetter syklusen uten å bli avbrutt til isen er fjernet fra de ytre vegger på fordamperen. Derpå oker freontrykket i kjolekretsen på grunn av kondenseringen i kjoleren 3? samleren 6 og torkeinnretningen 7 som finner sted ved en hoyere temperatur enn temperaturen som svarer til smeltepunktet for is. Således ved en bestemt temperatur og ved et bestemt trykk, lukkes avisningsventilen 11 og returventilen 12,samtidig startes kompressormotoren igjen uten noe mottrykk og uten å bli overbelastet i samsvar med et mykt startmoment.

Fortrinnsvis blir drivinnretningen for kompressoren 1 stoppet, henholdsvis startet til samme tid som avisningsventilen 11 og returventilen 12 blir åpnet henholdsvis lukket.

I det viste eksempel gjennomføres en slik samtidig be-tjening av drivinnretningen for kompressoren, avisnin gsventilen 11 og returventilen 12 ved hjelp av en pressostat 13, som er innsatt i forbindelsesledningen 8 og drives i samsvar med tykkelsen til islaget på de ytre vegger av fordamperen.

I det andre utforelseseksempel omfatter avisningsinnretningen også en avisningsledning 9 og en returledning 10. Imidlertid har det i dette tilfelle avisningsledningen og returledningen 9 og returledningen 10 en felles del 14 som har et storre tverrsnitt enn de gjenblivne deler og tillater således en samtidig sirkulering av freon i gassfase fra kondensatoren 2 til kjoleren 3 og stromning av freon i væskefase fra samleren 6 til kondensatoren 2.

I dette andre eksempel er det i den felles del 14 for avisnings- og returledningene 9 og 10 anordnet en enkelt ventil 15 som tjener som avisnings- og returventil.

I dette tilfelle blir drivinnretningen for kompressoren 1 også stoppet henholdsvis start til samme tidspunkt som den ene avisnings- og returventil 15 blir åpnet henholdsvis lukket. En styring av drivinnretningen for kompressoren 1 og ventilen 15 blir utfort ved hjelp av en termostat 16 som er anordnet i den ovre del av kjoleren 3 til fordamperen og også virker avhengig av tykkelsen på islaget som dannes på fordamperens ytre vegger.

I begge eksempler blir driften av drivinnretningene for kompressoren 1 og styringen av ventilene 11 og 12 eller den ene ventil 15 gjennomfort mekanisk ved automatisk kontroll av foleinn-retningen for istykkelsen som dannes på fordamperveggeu. I eksemplene er innretningen enten pressostaten 13 eller termostaten 16.

I andre tilfeller kan innretningen være en annen og blant mange eksempler også være en tykkelsesfolerinnretning. I andre modifika-sjoner kan drivinnretningen for kompressoren og drivinnretningen for ventilene 11 og 12 eller ventilen 15 bli styrt mekanisk ved hjelp av en manuell kontakt. Dessuten kan åpningen og lukningen av ventilene II og 12 eller ventilen 15 bli gjennomfort manuelt og likeledes betjeningen av drivinnretningen for kompressoren 1.

Ved normal drift av maskinen er det i kondensatoren 2 et relativt hoyt trykk på ca. 12 kg/cm , mens det i kjoleren 3 til fordamperen er et relativt lavt trykk på ca. 1,5 kg/cm . Under avisningsperioden fores freon i gassfase fra kondensatoren 2 til kjoleren 3. Trykkforskjellen mellom kondensatoren 2 og kjoleren 3 blir folgelig progressivt redusert. Fodgelig er det ved slutten av avisningsperioden opprettet en likevektstilstand for hele maskinen ogtrykket i den er ca. 3>5 kg/cm Q. Under disse forhold blir en ny start av drivinnretningen for kompressoren 1 gjennomfort uten overbelastning og medfSrer ingen vanskeligheter.

Claims (2)

1. Kompresjonskjolemaskin med en kjolekrets, i hvilken et kjolemiddel i gassfase blir fortettet av en kompressor (1) og fort til det ovre inntak på en kondensator (2) i hvilken kjolemidlet blir kondensert og til det nedre uttak, hvorfra kjolemidlet blir fort gjennom et fortrinnsvis kapillært ror (5) til det ovre inntak på en kjoler (3) som er en del av en fordamper, i hvilken kjolemidlet i væskefase blir innsproytet og fordampet ihvertfall delvis for frembringelse av kulde og videre til uttaket, hvorfra væskefasedelen av kjolemidlet blir samlet i en samler (6) i fordamperen, mens gassfasedelen av kjolemidlet blir fort gjennom samleren (6) og gjennom en torkeinnretning (7) i fordamperen, for så å bli suget inn av kompressoren (1) for å slutte kjolesyklusen for kjolemidlet, karakterisert ved at den omfatter på den ene side en avisningsledning (9) som forbinder kondensatorens (2) ovre inntak med det ovre inntak til fordamperens kjoler (3) og som er utstyrt med avisningsventil (11) som er lukket ved drift av kompressoren (l), men åpen når kompressoren (1) er stoppet, for å tillate kjolemiddel i gassform å bli fort inn i fordamperens kjoler (3) og på denne måte avise kjolerens (3) ytre vegger, samt på den annen side en returledning (10) som forbinder fordamperens samler (6) med den nedre del av kondensatoren (2) og som er utstyrt med en returventil (12) som er lukket som avisningsventilen (11) ved drift av kompressoren (1), men åpnet når kompressoren (1) er stoppet for frembringelse av retur-stromningen mot kondensatoren (2) for kjolemidlet i væskefase i samleren (6).

2. Kjolemaskin ifolge krav 1,karakterisert ved at avisningsledningen (9) og returledningen (10) har en felles del (14) som har et stdrre indre tverrsnitt enn de andre deler og sOm er utstyrt med en enkelt ventil (15) som tjener såvel som avisningsventil og som returventil og tillater samtidig stromning i forskjellige retninger av kjolemiddel i væskefase og kjolemiddel i gassfase.