NO170781B - Lukket kjoelesystem - Google Patents

Description

Den foreliggende opfinnelsen angår er lukket kjølesystem av det slag som er angitt i den innledende del av patentkrav 1.

Noen kjøleanlegg, innbefattet transportavkjøling, krever drift med redusert kapasitet for å holde et produkt innen et svært snevert temperaturområdet. I noen tilfeller brukes modulasjon av suget for å redusere og regulere kapasiteten. Dette påvirker innsugnings og utløpstemperaturene. Når modulering av suget opptrer ved høye romtemperaturer, kan kjølemediet tilført kompressoren være for varmt, dersom en korreksjonsanordning mangler, og dette fører til utløpstemperaturer fra kompressoren som er for høye. Dersom utløpstemperaturene ikke forhindres i å bli for høye, kan smøremidlet for kompressoren brytes ned og til slutt forårsake havari for kompressoren.

Et flytende kjølemedium brukes ofte for å senke utløpstemperaturen ved å tilføre det til sugesiden av kompressoren. En løsning er å regulere en solenoidventil som funksjon av sugemoduleringsventilen. Denne løsningen tar ikke hensyn til omgivelsestemperaturen eller noen annen temperaturreferanse og kan frembringe uønsket avkjøling slik som ved lav omgivelsestemperatur og lav utløpstemperatur. For mye flytende kjølemedium kan ofte resultere i dannelse av væskeplugger eller tilbakestrømning til kompressoren og kan til slutt forårsake havari for kompressoren.

GB-A-2 042 150 beskriver et kjølesystem som består av en omføringsledning 40, en kjøleventil 42, og styreanordning for denne for tilførsel av kondensert kjølemedium i sugeledningen etter sugemodulasjonsventilen 30. Denne publikasjonen er primært rettet mot en av/på-injeksjon av væskeformig kjølemedium nedstrøms for modulasjonsventilen 30 for å respons på økt eller redusert belastning registrert av føleanordningen 34 posisjonert, her oppstrøms for sugemodulasjonsventilen, for enten å avføle temperatur i tilført luft eller i returluft, dvs. avhengig av systemets belastning.

Ventilene 42 og 30 er i denne GB-publikasjonen beskrevet som styrt av samme sensor 34 som er beskrevet som en føler både for tilførsels- og returluft, og plasseringen av sensoren 34 vil forstyrre driften av sugemodulasjonsventilen. Følgelig står åpningen av QEV som beskrevet i GB-publikasjonen i direkte sammenheng med temperaturen i tilførselslufta ved fordamperen, og ikke i sammenheng med overopphetning som finner sted i sugeledningen.

US patentskrift 4 226 604 har som formål å hindre overopphetning i sol-adsorpsjonsplater som fungerer som fordamper. Fordamperens kapasitet reguleres ved å lede en del av kjølemediet som tilføres fordamperen forbi denne. På denne måten skjer omledningen for å tillate maksimal effekt uten overopphetning. Dette står i sterk kontrast med den foreliggende oppfinnelsen som skal tillate drift ved minimal effekt.

US patentskrift 3 095 710 beskriver en framgangsmåte for å regulere drift av en kompressor for dempning av høytrykkspulser ved innløpet av kompressoren ved å omføre en del av utløpsgassen fra kompressoren til sugesiden. Dette patentskriftet gir ingen beskrivelse av noen sugemodulasjon.

US patentskrift 2 363 273 beskriver et kjølesystem med en første omføringsledning 23 for resirkulering av gassformig kjølemedium fra utløpsledningen 22 tilbake til sugeledningen 21 og en andre omføringsledning 26 forbundet med den første omføringsledningen 23 og derved til væskeledningen 16, slik at når føleanordningen 28 registrerer en forutbestemt høy temperatur forårsaket av den kumulerte oppvarmingseffekt fra den fortsatte resirkulering av damp, blir væskeformig kjølemedium injisert fra væskeledningen 12, for derved å kjøle den omførte dampen. Her blir følgelig væske kun injisert på sugesiden i tilfelle det er nødvendig å senke temperaturen i den omførte dampen tilført kompressoren for å opprettholde en minimal belastning; et arrangement som ikke vil gi fullstendig styring av prosessen.

SE utlegningsskrift422 108 har et formål å kjøle kjølemediet før det tilføres ekspansjonsventilen for å øke anleggets kapasitet, hvorved fordamperen holdes kontinuerlig i forbindelse med kompressorinnløpet ved hjelp av væskebuffere som har en gassforbindelse til kompressorinnløpet; et formål og en anordning som avviker fra den foreliggende oppfinnelsen.

Et formål med den foreliggende oppfinnelsen å framskaffe et lukket kjølesystem som kan oppvise en varierende grad av avkjøling som tilføres ved behov.

Det er et ytterligere formål med den foreliggende oppfinnelsen å framskaffe et lukket kjølesystem som beskytter mot for høye utløpstemperaturer fra kompressoren.

Det er et annet formål med den foreliggende oppfinnelsen å framskaffe et lukket kjølesystem som ikke tilfører for mye flytende kjølemedium til kompressoren.

Det er nok et formål med den foreliggende oppfinnelsen å framskaffe et lukket kjølesystem med en QEV som har en rekke innstillinger.

Disse formål løses med et kjølesysstem som angitt i den karakteriserende del av patentkrav 1. Nok et fordelaktig trekk ved oppfinnelsen er angitt i patentkrav 2.

En avkjølings ekspansjonsventil, QEV, plasseres i kjølesystemet mellom væskeledningen og sugeledningen. En QEV er en termostatstyrt ekspansjonsventil, TXV, anvendt på en anderledes måte. Føleren for QEV anbringes på sugeledningen nær innløpet til kompressoren. QEV har en overopphetnings innstilling som er høyere enn innstillingen for hovedekspansjonsventilen slik at QEV ikke foretar noen avkjøling før sugemodulering og påvirker derfor ikke den maksimale kapasiteten til enheten når denne er påkrevet. QEV senker kompressor utløpstemperaturene ved å regulere kompressor innløpsbetingelsene.

Egentlig anordnes et kjølesystem med en avkjølings ekspansjonsventil. Avkjølings ekspansjonsventilen reguleres som funksjon av sugetemperaturen og regulerer til en forhåndsbestemt, innstillbar overopphetning som er innstilt til en overopphetning over den for TXV som er innstilt på maksimal kapasitet.

Beskrivelse av figuren.

For en bedre forståelse av den foreliggende oppfinnelsen, henvises det så til den etterfølgende detaljerte beskrivelsen derav i forbindelse med den vedlagte figur som viser en skjematisk gjengivelse av et kjølesystem ifølge den foreliggende oppfinnelsen.

Beskrivelse av foretrukne utførelsesformer.

I figuren angir tallet 10 generelt et kjølesystem. Kjølesystemet 10 omfatter en kompressor 12 som komprimerer innsugd gass til en høyere temperatur og trykk og avleverer den gjennom utløpsledningen 14 til kondensatoren 16.1 kondensatoren 16 avgir kjølemediet varme til kondensator-luften for derved å avkjøle den komprimerte gassen og å forandre tilstanden til kjølemediet fra en gass til en væske. Flytende kjølemedium strømmer fra kondensatoren 16 gjennom væskeledningen 18 til den termostatstyrte ekspansjonsventilen, TXV, 20. Når det flytende kjølemediet passerer gjennom åpningen i TXV 20, fordamper noe av det flytende kjølemediet til en gass ("flash gas"). Blanding av flytende og gassformig kjølemedium går gjennom distribusjonsrørene 22 til fordamperen 24. Varme absorberes av kjølemediet fra fordamperluften av resten av det flytende kjølemediet som forårsaker at det fordamper i rørene i fordamperen 24. Det fordampede kjølemediet strømmer så gjennom sugeledningen 26 til kompressoren 12 for å slutte væskekretsen. En sugemodulasjonsventil 28 er anordnet på sugeledningen 26 for å regulere mengden av kjølemedium som tilføres kompressoren 12 ved å regulere strømningen i sugeledningen 26. Føleren 21 for TXV 20 er anbragt på sugeledningen 26 mellom fordamperen 24 og sugemoduleringsventilen 28 slik at TXV 20 regulerer mengden av kjølemedium tilført til fordamperen 24 for å oppnå en gitt overopphetning ved utløpet av fordamperen

24. Kjølesystemet beskrevet så langt er konvensjonelt. I tillegg er det anordnet en avkjølingsledning 30 som forbinder væskeledningen 18 og sugeledningen 26 i et punkt mellom sugemoduleringsventilen 28 og kompressoren 12. QEV 32 er anordnet på avkjølingsledningen 30 og har i henhold til den foreliggende oppfinnelsen en føler 33 anordnet på sugeledningen 26 mellom sammenslutningen mellom ledningene 30 og 26 og kompressoren 12.

I drift reguleres TXV 20 som funksjon av temperaturen i sugeledningen 26 målt av føleren 21 for å regulere mengden av kjølemedium som strømmer inn i fordamperen 24, og overopp-hetningen av kjølemediet som strømmer ut av fordamperen 24. QEV 32 er lukket så lenge som overopphetningen målt i ledningen 26 av føleren 33 er mindre enn en innstillbar forhåndsbestemt verdi for overopphetningen som er høyere enn overopphetnings innstillingen for TXV 20. Dersom overoppvarmingen målt av føleren 33 er høyere enn den innstilte verdien, åpnes QEV 32 for å la flytende kjølemedium strømme fra væskeledningen 18 til sugeledningen 26. Fordi avkjølingsledningen 30 er koblet til væskeledningen 18 oppstrøms for TXV 20 og er forbundet med sugeledning 26 nedstrøms føleren 21 og sugemodulerings ventilen 28, forstyrrer ikke åpningen av QEV 32 driften av TXV 20 eller sugemoduleringsventilen 28. Også, fordi føleren 33 er anordnet på sugeledningen 26 nedstrøms forbindelsen mellom avkjølingsledningen 30 og sugeledningen 26, avføler føleren 33 innsugningsgassen etter temperering ved væskeinjeksjon og regulerer QEV 32 til å redusere overopphetningen til den forhåndsbestemte innstillingen, når nødvendig.

QEV 32 og TXV 20 kan være samme type ventiler men brukt på forskjellige måter. En QEV egnet for dette formal er tilgjengelig fra Sporlan Valve Company som "Thermostatic Expansion Valve IV-1-1/2-L2". Der hvor sugemodulasjonsventilen 28 er i stand til å lukke fullstendig, i fullt modulert tilstand, vil det eneste kjølemediet tilført til kompressoren 12 være det flytende kjølemediet tilført gjennom avkjølingsledningen 30 under kontroll fra QEV 32.

Selv om en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er illustrert og beskrevet, vil andre forandringer være nærliggende for fagfolk. Det er derfor hensikten at rammen for den foreliggende oppfinnelsen bare skal begrenses av rammen for de vedlagte patentkrav.

Claims (2)

1. Lukket kjølesystem (10) som i serie omfatter en kompressor (12), en utløpsledning (14), en kondensator (16), en væskeledning (18), en termisk ekspansjonsventil (20), et fordelingsrør (22), en fordamper (24) og en sugeledning (26) koblet til kompressoren (12), en sugemodulasjonsventil (28) lokalisert i sugeledningen (26) for å regulere mengde kjølemedium tilført kompressoren (12) gjennom sugeledningen (26), en første føleanordning (21) for å regulere ekspansjonsventilen (20), idet den første føleanordningen (21) avføler overopphetning i sugeledningen (26) oppstrøms for sugemodulasjonsventilen (28), for slik å regulere den termiske ekspansjonsventilen (20) avhengig av dette, en avkjølingsledning (30) for innføring av væskeformig kjølemedium i sugeledningen (26), ved at avkjølingsledningen (30) forbinder væskeledningen (18) til sugeledningen (26) ved et punkt i sugeledningen (26) nedstrøms for sugemodulasjonsventilen (28), og en ekspansjonsventil (32) på avkjølingsledningen (30) for å regulere strømmen av væskeformig kjølemedium direkte fra væskeledningen (18) til sugeledningen (26), idet ekspansjonsventilen (32) kan opereres for å tillate væskeformig kjølemedium å passere direkte fra kjøleledningen (18) til sugeledningen (26) for å redusere overopphetningen av kjølemedium tilført kompressoren (12) fra fordamperen (24), karakterisert ved en andre føleanordning (33) for å føle overopphetningen av kjølemediet i sugeledningen (26) nedstrøms for sugemodulasjonsventilen (28) og nedstrøms for tilknytningspunktet mellom avkjølingsledningen (30) og sugeledningen (26), idet ekspansjonsventilen (32) reguleres av den andre føleanordningen (33) i respons av overopphetningen av den modulerte strøm av kjølemedium i sugeledningen (26) tilført kompressoren (12), idet ekspansjonsventilen (32) har et forutbestemt temperatur-settpunkt med hensyn til overopphetning som er høyere enn det samme for den termiske ekspansjonsventilen (20) og reguleres uavhengig av sugemodulasjonsventilen (28) slik at ekspansjonsventilen (32) kan reguleres til en åpen stilling ved redusert kapasitet av kompressoren (12) uavhengig av sugemodulasjonsventilen (28).

2. Kjølesystem ifølge krav 1, karakterisert ved at sugemodulasjonsventilen (28) kan stenges fullstendig hvorved avkjølingsledningen (30) tilfører alt kjølemedium til kompressoren (12) når kompressoren er fullstendig modulert.