NO148790B - Kompresjonskjoeleaggregat som kan justeres i samsvar med den vaeske som stroemmer ut av fordamperen - Google Patents

Description

Foreliggende ansøkning angår et kjøleaggregat eller frysemaskin av kompressortypen som beskrevet i innledningen til det etterfølgende krav 1 .-'

De kjente kjøleaggregater av ovennevnte type arbeider vanligvis med en kjølegass, såsom Freon 12, Freon 22, Freon 502, ammoniakk NH^ osv. Vanligvis omfatter disse aggregater hovedsakelig en eller flere kompressorer, en eller flere kondensatorer eller varmeutvekslere, en eller flere ekspansjonsventiler og en eller flere statiske eller venti-lerte fordampere. Kjølegassen komprimeres ved hjelp av k.om-pressoren, kjølt og flytendegjort ved hjelp av luft eller - vannstrøm i kondensatoren, ekspanderes deretter i ekspansjons-ventilene og fordampes i fordamperen, idet i dette trinn absorberes varme fra det medium som skal kjøles eller fryses. Dampen bringes deretter tilbake til kompressoren, men væsken (olje, olje blandet med kjølegass) i denne bør på forhånd separeres. Oljen benyttes om igjen for smøring av kompressoren .

Som nevnt ovenfor blir fordamperen vanligvis matet av en eller flere termostatiske ekspansjonsventiler som kan være av forskjellig type. Hver av de termostatiske ventiler kan sørge for ekspansjon innenfor et fiksert temperaturområde. Når derfor et videre temperaturområde er ønskelig,

må ytterligere termostatiske ventiler monteres hvilket er en betydelig komplikasjon.

Det er en annen ulempe ved tidligere kjente kjøle-aggregater at de termostatiske ventiler krever kontinuerlig drift på systemet for deres justering og vedlikehold.

Endelig er et annet problem ved tidligere kjente kompresjonssystemer den vanskelige separering av det gassformede fluidum fra væsken som består av en blanding av kjølefluidum og smøreolje, før det gassformede fluidum føres til kompressoren.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse

å skaffe tilveie en tilførselsinnretning for en eller flere fordampere i et kjølesystem, som kan erstatte alle de kon-vensjonelle systemer som hittil har vært anvendt (såsom kapillærsystemer, termostatiske ventiler,solenoidventiler eller elektrisk gjensidig sperrede ventiler), og overvinner

alle problemer i forbindelse med tilførselen, ekspansjonen og justeringen av et kjølefluidum til fordamperen eller for-damperne, under forenkling av kretsen, reduksjon av kompo-nentene i systemet, og som gjør det mulig med en lett separering av olje fra kjølefluidumet og i det vesentlige til-later bruken av hvilken som helst temperatur krevet av brukerne (celler, væskekjølere eller frysere osv.).

Det ovenfor angitte formål er oppnådd ved å skaffe tilveie et fryseaggregat som omfatter en eller flere kompresjonsenheter for komprimering av et gassformet kjøle- eller frysefluidum, en eller flere kondensatorer for kjøling og kondensering av nevnte kjøle- eller frysefluidum, en eks-pans jonsinnretning, og en eller flere fordampere for fordampning av det ekspanderte kjølemiddel, og oppfinnelsen er kjennetegnet ved at ekspansjonsinnretningen også omfatter en fast injektordyse parallell med ekspansjonsventilen, at varmeutveksleren for det flytende kjølemiddel som strømmer ut fra kondensatoren, er anbragt inne i beholderen og at denne beholder også omfatter et avløp for gjenvinning av smøreoljen, hvilket utløp er forbundet medi kompressorens oljesamler.

Ifølge en side av oppfinnelsen blir den fikserte injektordyse fra tid til annen kalibrert i avhengighet av kapasiteten av fordamperen eller fordamperene.

En utførelse av oppfinnelsen er kjennetegnet ved at den væske som strømmer ut fra fordamperen.eller fordamperene mates til en beholder med en innretning i samme for å føle væskenivået, hvilken innretning tjener til å justere inntaksinnretningen med varierende tverrsnitt.

I det ovennevnte tilfelle består en side av oppfinnelsen i å anordne at væskenivåfølerinnretningen har en flottør som virker direkte på betjeningen av inntaksinnretningen med varierende tverrsnitt.

På den annen side går et annet trekk ved oppfinnelsen ut på at nevnte væskenivåfølerinnretning er en elektrisk eller elektronisk føler, mens betjeningen av det varierende inntak bevirkes ved hjelp av en elektrisk servostyring.

Den ovennevnte utførelse som omfatter en beholder kunne altså tenkes å ha et eller flere avløp for gjenvinning av smøreolje.

En ytterligere forbedring av den løsning som inklude-rer en beholder, tar i betraktning at den faste injektordyse og inntaksinnretningen ved varierende tverrsnitt begge er kombinert eller innleiret i en enkelt ekspansjonsenhet som er utført i ett stykke med tanken. I dette tilfelle er det også fortrinnsvis anordnet en lett montering av nevnte be-holderenhet for å muliggjøre en lett og hurtig rengjøring.

En mer detaljert beskrivelse av oppfinnelsen skal følge med forklaring av et spesielt eksempel på en utførelse som bare skal betraktes som en ikke begrensende antydning av oppfinnelsen, hvilket eksempel skal beskrives med henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et skjematisk riss som viser et kjøleaggregat i samsvar med foreliggende oppfinnelse og fig. 2 er et snitt og viser den ovennevnte arbeidsenhet.

Det angjeldende kjølesystem er et kompresjonssystem og arbeider med et kjølende eller frysende fluidum, såsom f.eks. Freon 12, Freon 22, Freon 502 og ammoniakk NH-j.

Med henvisning til fig. 1 omfatter et kjølesystem 10 av kompressortypen for et kjølerom eller fryser hovedsakelig en del 13 innrettet utvendig i forhold til kjølerommet eller fryseren 11 og en del 15 innvendig i nevnte fryser. Den ytre del 13 og den indre del 15 er adskilt ved isolerende paneler, skjematisk antydet og betegnet med 12. Den ytre del 13 av fryserommet eller kjølerommet 11 omfatter en kompressor 14, en automatisk aviser 16 (med en tidsstyrt solenoidventil 18 på oppstrømssiden av samme), en kondensator 20, en væske-oppsamlingstank 22 og en vifte såvel som de påkrevede til-koblings ledninger .

Den indre del 15 av kjølerommet eller fryseren 11 omfatter en innretning 30 for tilførsel, justering og ekspansjon, hvilken skal beskrives nærmere i det følgende, en for-delingsenhet 32, en fordamper 34, et filter 36 og en vifte.

Innretningen 30 er vist nærmere på fig. 2. Den omfatter en beholder 40 som er forsynt med et toppinntak 42 for væsken og mettet gass fra fordamperen 34, et toppavløp 43 for avløp av gassen og fordampet væske som føres til kompressoren 14, et bunnavløp 44 for,oljegjenvinning, hvilket er forbundet med oljebeholderen under kompressoren, et inntak 46 for væsken fra væskeoppsamlingstanken 22 og et avløp 48 for nevnte væske innført gjennom innløpet 46. Denne innretning 30 har også en ekspansjonsenhet 50, hvor ekspansjonen og justeringen av kjølefluidumet foregår, hvilken ekspansjonsenhet 50 har et inntak 52 for det fluidum som kommer fra 48 og et fluidum-avløp 54.

Ekspansjonen av .fluidumet fra væskeoppsamlingstanken 22 gjennom varmeutveksleren 58 foregår delvis gjennom inn-sprøytningsdysen 51 som munner umiddelbart i nevnte avløp 54 og foregår delvis gjennom inntaksinnretningen 76, 74 for den innstillbare seksjon, hvis avløp 84 strekker seg til av-løpet 54 for ovennevnte ekspansjonsenhet 50.

En varmeutveksler 58 av en hvilken som helst ønsket type er innskutt mellom inntaket 46 og avløpet 48 for trykk-væske. Bunnen av beholderen 40 er et kar eller en tank 60 for oppsamling av væske som kommer dit fra fordamperens av-løp. Slik væske omfatter smøreolje og kjølefluidum som ikke er fordampet i fordamperen.

Toppdelen av nevnte beholder 40 danner et kammer 62 for gassen (gassformet kjølefluidum).

En flottør 64 er opptatt i nevnte kammer 62 og på tegningene vist i to mulige ytterstillinger. Denne flottør 64 er i ett stykke med en første arm 66 svingbart festet ved 68 på et ubevegelig sted. En annen arm 70 i ett stykke med den første arm 66 styrer med sin frie ende en aksialt bevege-lig stamme 72. Ved den motsatte ende-av armen 70 bærer stam-men 72 et hode 7 4 fortrinnsvis med konisk form, som ved sin bevegelse vil avdekke i mer eller mindre grad en ekspansjons-åpning eller gjennomgang 76 som forbinder innløpet 52 med av-løpet 54 og således skaffer en innløpsinnretning med varierende tverrsnitt.

I en foretrukket utførelse som lett kan demonteres for rengjøring, servicearbeide og utskiftningsoperasjoner,

er en plate 78 en vegg av nevnte beholder 40 og bærer på den ene side en svingetapp 68 og på den annen side legemet 80 av ekspansjonsenheten.. Et rørformet element 82 med en gjennomgang 76 utformet i denne, er festet til nevnte plate 78 og

opptatt inne i nevnte legeme 80, idet dette rørformede element har huller 84 for forbindelse av gjennomgangen 76 med utløpet 54. Selvsagt er alle nødvendige tetninger eller pak-ninger anordnet for å unngå eventuell forbindelse mellom innersiden av enheten 50 og innersiden av beholderen 40.

Funksjonen av kjøleaggregatet skal i det følgende be s kr ive s nærme re.

Fluidumet ankommer ved kompressoren 14 i gassform. Kompressoren 14 komprimerer fluidumet (der foregår nå en uunngåelig forurensning av fluidumet med olje) og leverer fluidumet til aviseren 16 og derfra til kondensatoren 20 (i pilenes retning på tegningen). Her vil en omgivende luftstrøm som trekkes i pilens A retning ved hjelp av viften 24 og strømmer ut i pilens B retning, avkjøle og flytendegjøre fluidumet. Fluidumet blir deretter rettet mot tanken 22 og derfra til innløpet 46 av varmeutveksleren 58 i innretningen 30. I den nevnte varmeutveksler 58 blir fluidumet (fortsatt i flytende tilstand og under trykk) underkjølt og strømmer deretter ut fra avløpet 48, går inn i filteret 36 og trer inn i ekspansjonsenheten 50. Her ekspanderes fluidumet, går ut gjennom utløpet 54 og tilføres fordeleren 32 og derfra til fordamperen 34. Her blir fluidumet for det meste fordampet, tar opp varmen av en varmluftstrøm som trekkes inn i retning av pilen C og strømmer ut som kald luft ved hjelp av viften 38

i retning av pilen D.

Kjølefluidumet som er for det meste i gassform, men inneholder flytende deler og olje, føres inn i nevnte kammer 62, Væsken separeres ved oppsamling i nevnte tank eller beholder 60 og gassdelen strømmer ut gjennom utløpet 43 og til-føres kompressoren 14. Efter hvert som væskenivået øker, vil flottøren stige og åpningen som frigis av nevnte hode 74, blir redusert, slik at fordampningen finner sted helt eller nesten helt bare gjennom nevnte injektormunnstykke 51. Følge-lig vil trykket i fordamperen 34 og kammeret 62 avta og fryse-eller kjølefluidumet i flytende tilstand i innretningen 30 vil bli fordampet. Derfor skaffer innretningen 30 en automatisk justering av ekspansjonen, hvilken justering bevirkes i avhengighet av væskenivået ved utløpet fra fordamperen.

Det vil forstås at justeringen av inntaksinnretningen med varierende tverrsnitt kunne være skaffet ved hjelp av hvilke som helst organer for detektering av mengden av væske som strømmer ut fra fordamperen. I den som eksempel viste utførelse ble vist til en beholder som inneholdt en flottør, men det kunne også vært anordnet en føler eller sonde 61 som var følsom for væskenivå, eller et hvilket som helst elektrisk eller elektronisk element som var istand til å føle mengden av væske som forelå i' fluidumstrømmen fra fordamperen eller fordamperene.

Det vil forstås at denne nye.enhet eller dette aggregat har fordelene av. å være egnet for drift innenfor vide temperaturgrenser uten å kreve noen justering: for å øke fryseaggregatene, er det som følgelig er påkrevet bare å for-dampe en større mengde væske fra kompressoren. I tillegg gir dette aggregat en perfekt automatisk adskillelse av det gassformede kjølefluidum fra den flytende smøreolje forut for tilførselen til kompressoren fordi væsken automatisk felles ut på bunnen av beholderen 40, mens gassen trekkes fra topp-uttaket 43. Det vil også forstås at ekspansjonsenheten lett kan demonteres for rengjøring.

Claims (4)

1. Kjøleaggregat av kompresjonstypen omfattende en kompresjonsenhet for komprimering av et gassformet kjøle-middel, en kondensator for kjøling og kondensering av kjøle-midlet og en fordamper for fordampning av det ekspanderte kjølemiddel og en ekspansjonsinnretning anbragt foran fordamperen og som omfatter en ekspansjonsventil (74, 76) med varierende tverrsnitt styrt av en nivåindikator som detek-terer nivået av det flytende kjølemiddel i en beholder (40), hvori kjølemidlet som kommer fra fordamperen, fore-ligger, idet beholderen (40) står i varmeutvekslende forbindelse med utstrømningen av flytende kjølemiddel fra kondensatoren, karakterisert ved at ekspansjonsinnretningen også omfatter en fast injektordyse (51) parallell med ekspansjonsventilen (74, 76), at varmeutveksleren (58) for det flytende kjølemiddel som strømmer ut fra kondensatoren, er anbragt inne i beholderen (40) og at denne beholder (40) også omfatter et avløp (44) for gjenvinning av smøreoljen, hvilket utløp (44) er forbundet med kompressorens oljesamler.

2. Kjøleaggregat ifølge krav 1, karakterisert ved at detekteringsorganene for væskenivået er en elektrisk eller elektronisk sonde (61),.mens styringen av ekspansjonsinnretningen med varierende tverrsnitt (74, 76) skjer ved hjelp av servostyring.

3. Kjøleaggregat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den faste injektordyse (51) og ekspansjonsinnretningen med varierende tverrsnitt (74, 76) er kombinert eller inkorporert i en enkelt ekspan-sjonsblokk (50) som er gjort i ett stykke med nevnte beholder (40).

4. Kjøleaggregat ifølge krav 3, karakterisert ved at ekspansjonsblokken (50) også kan være demonterbar og omfatter en plate (78) laget i ett stykke med beholderen (40) og har en gjennomgående åpning for justeringselementet eller elementene (82), et legeme som kan være utført i ett stykke med nevnte plate (78), hvilket legeme har en eller flere innløpsåpninger (52),en eller flere utløpsåninger og mellomliggende gjennomganger for opptak av slikt innstillingselement eller elementer.