PL200421B1 - Chłodziarka - Google Patents

Abstract

Ch lodziarka dla urz adzenia ch lodniczego, w szczególno sci urz adzenia ch lodniczego do gospodarstwa domowego posiada zespó l ch lodniczy ze sprezark a (24), skraplaczem (25), rozdzielaczem (34) do selektywnego kierowa- nia strumienia czynnika ch lodniczego przez komor e zbiorcz a (28) czynnika ch lodniczego od wlotu do jej pierwszego wylotu (30) lub przez przewód upustowy (33) z omini eciem pierwszego wylotu (30) i co najmniej jeden parownik (21, 22, 23). Mi edzy wlotem i pierw- szym wylotem (30) komory zbiorczej (28) czynnika ch lodz acego jest umieszczone sito g lówne (31) do wychwytywania zanieczysz- cze n strumienia czynnika ch lodniczego. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest chłodziarka z zespołem chłodniczym zawierającym sprężarkę, skraplacz, rozdzielacz do selektywnego kierowania strumienia czynnika chłodniczego przez komorę zbiorczą czynnika chłodniczego od wlotu do jej pierwszego wylotu lub przez przewód upustowy z ominięciem pierwszego wylotu i co najmniej jeden parownik.

Jest to chłodziarka, w której komora zbiorcza czynnika chłodniczego jest umieszczona po stronie wysokiego ciśnienia a zespół chłodniczy, nadaje się w szczególności do chłodziarek stosowanych w gospodarstwie domowym.

Tego rodzaju chłodziarka oraz taki zespół chłodniczy są znane na przykład z europejskiego opisu patentowego nr EP 0 703 421 B1. W tej znanej chłodziarce, pomiędzy skraplaczem i połączonymi szeregowo parownikami jest umieszczony rozdzielacz magnetyczny dwudrogowy trójpołożeniowy, który w zależności od wyboru umożliwia doprowadzenie napływającego ze skraplacza czynnika chłodniczego do parowników bezpośrednio lub przez komorę zbiorczą czynnika chłodniczego. Czynnik chłodniczy napływający ze skraplacza, który przepływa przez rozdzielacz magnetyczny znajduje się częściowo w stanie gazowym, częściowo zaś w stanie ciekłym. Gdy przepływa on przez komorę zbiorczą czynnika chłodniczego, stosunek postaci gazowej do postaci ciekłej odpowiada stosunkowi na wylocie skraplacza i cały czynnik chłodniczy znajdujący się w chłodziarce cyrkuluje w parownikach. Przy bezpośrednim doprowadzeniu czynnika chłodniczego z rozdzielacza do parowników z ominięciem komory zbiorczej czynnika chłodniczego, w komorze zbiorczej czynnika chłodniczego występuje niższa temperatura, która powoduje w niej kondensację czynnika chłodniczego. Jest on odbierany z obiegu czynnika chłodniczego, który zatem pracuje w pewnym stanie niewypełnienia. Jeś li przy przepływie przez komorę zbiorczą czynnika chłodniczego nie wystarcza ciekłego czynnika chłodniczego do chłodzenia szeregu parowników w kierunku aż do końca, to w tym stanie niewypełnienia parownik na końcu szeregu nie jest chłodzony. Tak więc w zależności od położenia rozdzielacza może on przełączać funkcjonowanie pomiędzy chłodzeniem wszystkich półek urządzenia chłodniczego i selektywnym chłodzeniem poszczególnych półek.

Zbiornik osuszacza umieszczony między skraplaczem i wlotem rozdzielacza magnetycznego służy do tego, żeby absorbować z ciekłego czynnika chłodniczego zawartość wody resztkowej, która powstaje przy napełnianiu obiegu czynnika chłodniczego. Taki zbiornik osuszacza zwykle zawiera także gęste sito, które ma na celu, utrzymać na miejscu substancję osuszacza używaną w jego zbiorniku, która także służy do tego, aby cząsteczki zanieczyszczeń lub pozostałości czynnika ciekłego, które pochodzą z montażu obiegu czynnika chłodniczego, zostały wychwycone ze strumienia czynnika chłodniczego, bowiem w przeciwnym wypadku mogłyby się dostać do rozdzielacza magnetycznego i zakł ócić jego zdolność do sprawnego funkcjonowania.

Tak więc jakkolwiek zbiornik osuszacza pełni ważną rolę tylko we wczesnej fazie okresu użytkowania chłodziarki, to zwiększą on opór przepływu w obiegu czynnika chłodniczego podczas całego okresu użytkowania.

Celem wynalazku jest udoskonalenie chłodziarki znanej z europejskiego opisu zgłoszeniowego nr EP 0 703 421 B1 w ten sposób, aby uzyskać skuteczną ochronę rozdzielacza magnetycznego przed zanieczyszczeniami, przy możliwie małym udziale zbiornika osuszacza w całkowitym oporze przepływu obiegu czynnika chłodniczego.

Chłodziarka z zespołem chłodniczym zawierającym sprężarkę, skraplacz, rozdzielacz do selektywnego kierowania strumienia czynnika chłodniczego przez komorę zbiorczą czynnika chłodniczego od wlotu do jej pierwszego wylotu lub przez przewód upustowy z ominięciem pierwszego wylotu i co najmniej jeden parownik, charakteryzuje się według wynalazku tym, że pomiędzy wlotem i pierwszym wylotem komory zbiorczej czynnika chłodzącego ma umieszczone sito główne do wychwytywania zanieczyszczeń strumienia czynnika chłodniczego.

Korzystnie, osuszacz włączony przed rozdzielaczem jest zaopatrzony w sito gęste do wychwytywania zanieczyszczeń strumienia czynnika chłodniczego.

Osuszacz może być włączony przed komorą zbiorczą czynnika chłodniczego, przy czym sito główne ma drobniejsze oczka niż sito gęste.

Korzystnie, przewód upustowy rozciąga się od drugiego wylotu komory zbiorczej czynnika chłodniczego umieszczonego w jej górnym obszarze, przy czym pierwszy wylot komory zbiorczej czynnika chłodniczego jest umieszczony w jej dolnym obszarze a czynnik, chłodniczy, płynący od wlotu do drugiego wylotu komory zbiorczej czynnika chłodniczego omija sito główne.

PL 200 421 B1

Rozdzielacz może być umieszczony z prądem w kierunku przepływu czynnika chłodniczego przez komorę zbiorczą.

Korzystnie, chłodziarka posiada co najmniej jeden drugi parownik dołączony do pierwszego parownika, przy czym pojemność użytkowa komory zbiorczej czynnika chłodniczego jest tak zwymiarowana, że w stanie napełnionym komory zbiorczej ilość czynnika chłodniczego cyrkulującego w przewodzie upustowym przy osiągnięciu drugiego parownika jest już odparowana.

Sito główne według wynalazku przewidziane w komorze zbiorczej czynnika chłodniczego, w zależności od budowy całego obiegu czynnika chłodniczego chłodziarki może różnie oddziaływać. Przede wszystkim sito główne w komorze zbiorczej czynnika chłodniczego, jeśli ma niezbędną drobność, umożliwia rezygnację z drobnego sita do wychwytywania zanieczyszczeń w osuszaczu i w ten sposób powoduje zmniejszenie spadku ciśnienia w obiegu czynnika chłodniczego; aby wychwycić wilgoć końcową i zanieczyszczenia, które pochodzą z montażu obiegu czynnika chłodniczego, wystarczy w fazie początkowej eksploatacji tak długo prowadzić czynnik chłodniczy przez komorę zbiorczą czynnika chłodniczego, aż zostaną z niego całkowicie wychwycone zanieczyszczenia i w osuszaczu całkowicie zostanie wychwycona wilgoć.

Jednak korzystne jest także zastosowanie dodatkowego gęstego sita w osuszaczu i włączenie osuszacza przed rozdzielaczem. W ten sposób zanieczyszczenia o różnej wielkości cząsteczek mogą być wychwytywane na dwóch różnych sitach o dostosowanej wielkości oczka, co powoduje zmniejszenie spadku ciśnienia w porównaniu z zastosowaniem pojedynczego sita, w którym nie może być wyeliminowane niebezpieczeństwo zatkania cząsteczkami o różnej wielkości.

Jeżeli przewód upustowy wychodzi z drugiego wylotu umieszczonego w górnym obszarze komory zbiorczej czynnika chłodniczego a pierwszy wylot komory zbiorczej czynnika chłodniczego jest umieszczony w jej dolnym obszarze, to umożliwia to, oddzielenie zanieczyszczeń w komorze zbiorczej czynnika chłodniczego, które mają być odfiltrowane tylko zgodnie z ich ciężarem, bez konieczności przechodzenia czynnika chłodniczego przez sito główne. Zanieczyszczenia, które są bardziej zawiesiste niż czynnik chłodniczy same opadają w komorze zbiorczej czynnika chłodniczego i osadzają się na jej sicie głównym, także wtedy, gdy czynnik chłodniczy zasilający komorę zbiorczą ponownie ją opuszcza przez jej drugi wylot, bez przechodzenia przez sito główne.

Przedmiot wynalazku, w postaci chłodziarki do stosowania w gospodarstwie domowym, jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia perspektywiczny widok urządzenia chłodniczego do gospodarstwa domowego z trzema strefami temperatur, które może być zaopatrzone w chłodziarkę według wynalazku i fig. 2 - schemat obiegu czynnika chłodniczego według wynalazku i urządzeń elektronicznych przewidzianych do jego regulacji.

Na fig. 1 przedstawione jest urządzenie chłodnicze 10 do gospodarstwa domowego z komorą zbiorczą 28 czynnika chłodniczego po stronie tłocznej. Urządzenie chłodnicze 10 ma na izolującej cieplnie obudowie 11 osadzone troje drzwi 12 do 14, wychylnych wokół pionowych osi obrotu. Służą one do zamykania, umieszczonych jedna na drugą, powstałych dzięki dwóm znajdującym się w odstępie ściankom rozdzielającym 15 i 16 i za ich pomocą oddzielonych od siebie termicznie półek 17 do 19, na których panują różne temperatury przechowywania. Spośród półek 17 do 19, znajdująca się na górze półka 17 zamykana za pomocą drzwi 12 jest zwykłą półką chłodniczą, środkowa półka 18, oddzielona od niej ścianką rozdzielającą 15 i zamykana za pomocą drzwi 13 jest wykonana jako półka chłodnicza, podczas gdy znajdująca się na dole półka 19 oddzielona termicznie od półki 18 zwykłego chłodzenia ścianką rozdzielającą 16 służy jako zamrażalnik i jest zamykana za pomocą drzwi 14. Specyficzna dla półki temperatura przechowywania panująca na poszczególnych półkach 17 do 19 jest wytwarzana i utrzymywana za pomoc ą jednego tylko obiegu czynnika chł odniczego.

Jak łatwo zauważyć na fig. 2 ten obieg czynnika chłodniczego 20 służący do utrzymywania temperatury na poszczególnych półkach 17 do 19 jest wyposażony w trzy umieszczone jeden za drugim, połączone szeregowo wewnątrz obiegu czynnika chłodniczego parowniki 21 do 23 posiadające różne wydajności chłodnicze, z których parownik 21 posiadający najwyższą wydajność chłodniczą jest połączony z półką 19 zamrażalnika i ma miejsce wtrysku dla czynnika chłodniczego. Za parownikiem 21 półki 19 zamrażalnika, od strony wylotu w kierunku przepływu czynnika chłodniczego jest dołączony parownik 22 służący do chłodzenia chłodzącej półki 18, do którego przyłącza się, mający najmniejszą wydajność chłodniczą, parownik 23 połączony ze zwykłą półką 17. Jest on dołączony do strony ssącej sprężarki 24 czynnika chłodniczego, do której od strony podwyższonego ciśnienia w kierunku przepływu czynnika chłodniczego jest dołączony skraplacz 25, umieszczony, na przykład na tylnej stronie obudowy 11 odwróconej od drzwi 12 do 14.

PL 200 421 B1

Do skraplacza 25 dołączony jest od strony wylotu zbiornik osuszacza 26, w którym materiał higroskopijny uniemożliwia odpływanie przez gęste sito 27.

Do wylotu zbiornika osuszacza 26 jest przyłączony za pomocą przewodu rurowego wlot komory zbiorczej 28 czynnika chłodniczego. W opisanym tu wykonaniu, komora zbiorcza 28 czynnika chłodniczego ma zasadniczo kształt walca z pionową osią podłużną, podobny do kształtu zbiornika osuszacza 26. Wlot dla czynnika chłodniczego znajduje się na górnym końcu 29 komory zbiorczej 28. Komora zbiorcza 28 czynnika chłodniczego ma dwa wyloty; pierwszy wylot 30 w obszarze jej dolnego końca, za pomocą którego może dotrzeć dostarczany do komory zbiorczej czynnik chłodniczy dopiero po przepłynięciu przez sito główne 31 umieszczone w komorze zbiorczej 28 czynnika chłodniczego i drugi wylot 32 na górnym końcu 29 komory zbiorczej 28, bezpośrednio nieopodal od jej wlotu, z którego odchodzi przewód upustowy 33 do pierwszego wlotu rozdzielacza magnetycznego 34. Drugi wlot rozdzielacza magnetycznego 34 jest połączony z pierwszym wylotem 30 komory zbiorczej 28 czynnika chłodniczego.

Rozdzielacz magnetyczny 34 jest przełączany za pomocą urządzenia elektronicznego do oceny i regulacji sygnałów 35 między dwoma stanami, w których za pomocą elementu dławiącego 36 łączy z parownikiem 21 zamrażalnika albo pierwszy wylot 30, albo drugi wylot 32 komory zbiorczej 28 czynnika chłodniczego.

W pierwszym stanie połączenia rozdzielacza magnetycznego 34, w którym pierwszy wylot 30 komory zbiorczej 28 czynnika chłodniczego jest połączony w parownikiem 21 zamrażalnika, cała objętość wewnętrzna komory zbiorczej 28 jest opływana przez pochodzącą ze skraplacza 25 mieszaninę czynnika chłodniczego w stanie gazowym i w stanie ciekłym. Stosunek ilości czynnika chłodniczego w stanie ciekłym i w stanie gazowym w komorze zbiorczej 28 odpowiada praktycznie stosunkowi na wylocie skraplacza 25. W tych warunkach zdolność przepustowa ciekłego czynnika chłodniczego przez komorę zbiorczą 28 jest tak duża, że do parownika 23 półki chłodniczej dochodzi jeszcze ciekły czynnik chłodniczy, który w niej odparowuje i w ten sposób ją chłodzi.

Zanieczyszczenia w postaci cząsteczek, przenoszone ewentualnie w strumieniu czynnika chłodniczego są wychwytywane albo na gęstym sicie 27 zbiornika osuszacza 26, albo na zbierającym je sicie głównym 31 komory zbiorczej 28. Ponieważ najpierw przepływane jest gęste sito 27, dobiera się dla niego korzystnie większą wielkość oczka niż dla sita głównego 31, tak że zanieczyszczenia rozdzielone w zależności od wielkości cząsteczek na dwie frakcje są wychwytywane na jednym z dwóch sit w ten sposób, ż e nie powodują zatkania sit w takim stopniu, aby miał o to mieć zasadniczy wpływ na opór przepływu czynnika chłodniczego.

W drugim położeniu połączenia rozdzielacza magnetycznego 34 czynnik chłodniczy przepływa przez komorę zbiorczą 28 czynnika chłodniczego od jej wlotu do drugiego wylotu 32. Czynnik chłodniczy może dotrzeć do drugiego wylotu 32 bez konieczności przechodzenia w tym celu przez sito główne 31. Przenoszone ewentualnie w strumieniu czynnika chłodniczego stałe zanieczyszczenia same opadają w komorze zbiorczej 28 czynnika chłodniczego z powodu ich większej gęstości w porównaniu z gę stością czynnika chł odniczego i osadzaj ą się na sicie gł ównym 31. Oznacza to, ż e takż e w tym położeniu rozdzielacza magnetycznego 34 takie zanieczyszczenia są odfiltrowywane bez konieczności przepływu w tym celu przez sito główne 31.

W tym drugim poł o ż eniu rozdzielacza magnetycznego 34 ciekł y czynnik chł odniczy, który zbiera się na dnie komory zbiorczej 28 czynnika chłodniczego nie jest odsysany, zamiast tego gromadzi się w komorze zbiorczej 28, w wyniku czego ilość stale cyrkulującego czynnika chł odniczego w obiegu czynnika chłodniczego zmniejsza się. Objętość komory zbiorczej 28 czynnika chłodniczego wyznacza się w ten sposób, że gdy w drugim położeniu rozdzielacza magnetycznego 34 osiąga ona ustabilizowany stan napełnienia, ilość czynnika chłodniczego cyrkulującego w obiegu czynnika chłodniczego po prostu jeszcze wystarcza do zasilania ciekłym czynnikiem chłodniczym parownika 21 zamrażalnika i parownika 22 półki chłodniczej, ale już nie wystarcza do zasilania parownika 23 zwykłej półki chłodniczej, która w drugim położeniu rozdzielacza magnetycznego 34 pozostaje niechłodzona.

Sygnały sterujące, które określają położenie rozdzielacza magnetycznego 34 są wytwarzane przez, nie opisane w szczegółach, urządzenie elektroniczne do oceny i regulacji sygnałów 35, które jest połączone z czujnikami temperatury 37, 38 i z wentylatorem 39. Czujniki temperatury 37, 38 są czujnikami o ujemnym współczynniku temperatury - NTC, które są umieszczone w celu pomiaru temperatury powietrza na półce 17 - zwykłej półce chłodniczej lub na mocniej chłodzącej półce 18 i wysyłania do urządzenia elektronicznego 36 przewodami 40, 41, sygnałów napięciowych reprezentatywnych dla zmierzonych temperatur.

PL 200 421 B1

Wentylator 39 umieszczony na półce 18 jest włączany i wyłączany lub ma prędkość regulowaną przez urządzenie elektroniczne 35 za pomocą innego przewodu 42, aby w razie potrzeby za pomocą bardziej lub mniej intensywnego przepływu powietrza na półce chłodniczej zintensyfikować wymianę ciepła między nią i połączonym z nią parownikiem i w ten sposób zwiększyć chłodzenie półki 18. Dzięki temu, w zależności od temperatur zmierzonych przez czujniki temperatury 37, 38, powstają następujące możliwości pracy obiegu czynnika chłodniczego: praca sprężarki 24 w pierwszym położeniu rozdzielacza magnetycznego 34 chłodzenie przez wszystkie trzy parowniki 21 do 23; praca sprężarki 24 w pierwszym położeniu rozdzielacza magnetycznego 34 przy włączonym wentylatorze 39 - chłodzenie wszystkich trzech półek 17, 18, 19 przy preferencjach dla półki chłodniczej 18; praca w drugim położeniu rozdzielacza magnetycznego 34 przy wyłączonym wentylatorze 39 - chłodzenie zamrażalnika 19 i półki 18 oraz praca w drugim położeniu rozdzielacza magnetycznego 34 przy włączonym wentylatorze 39 - chł odzenie pół ki 19 zamraż alnika i pół ki 18 - chł odniczej przy preferencjach dla pół ki 18.

Te cztery sposoby pracy umożliwiają regulację temperatur na trzech półkach 17, 18, 19 w znacznym stopniu niezależ nie od siebie.

Jako modyfikacja powyżej przedstawionego przykładu różne parowniki 21, 22, 23 mogą oczywiście być połączone także równolegle zamiast szeregowo i dzięki różnym pozycjom włączenia rozdzielacza magnetycznego 34 mogą być zasilane czynnikiem chłodniczym w sposób wybiórczy. Możliwe jest także zastosowanie jednoczęściowej płytki parowników, za pomocą której są przejmowane różne strefy zadań parowników 21, 22, 23. Nie jest konieczny podział tej płytki parowników za pomocą materialnych podziałów na sekcje odpowiadające parownikom 21, 22, 23; granica między obszarem odpowiadającym parownikowi 22 dla półki chłodniczej i obszarem odpowiadającym parownikowi 23 dla zwykłej półki chłodniczej może wynikać tylko z pojemności użytkowej komory zbiorczej 28 czynnika chłodniczego i tym samym z położenia punktu na jednolitej płytce parowników, na której w drugim położeniu rozdzielacza magnetycznego czynnik chłodniczy jest całkowicie odparowywany.

Claims (7)

1. Chłodziarka z zespołem chłodniczym zawierającym sprężarkę, skraplacz, rozdzielacz do selektywnego kierowania strumienia czynnika chłodniczego przez komorę zbiorczą czynnika chłodniczego od wlotu do jej pierwszego wylotu lub przez przewód upustowy z ominięciem pierwszego wylotu i co najmniej jeden parownik, znamienna tym, że pomiędzy wlotem i pierwszym wylotem (30) komory zbiorczej (28) czynnika chłodzącego ma umieszczone sito główne (31) do wychwytywania zanieczyszczeń strumienia czynnika chłodniczego.

2. Chłodziarka według zastrz. 1, znamienna tym, że osuszacz (26) włączony przed rozdzielaczem (34) jest zaopatrzony w sito gęste (27) do wychwytywania zanieczyszczeń strumienia czynnika chłodniczego.

3. Chłodziarka według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że osuszacz (26) jest włączony przed komorą zbiorczą (28) czynnika chłodniczego, przy czym sito główne (31) ma drobniejsze oczka niż sito gęste (27).

4. Chłodziarka według zastrz. 1, znamienna tym, że przewód upustowy (33) rozciąga się od drugiego wylotu (32) komory zbiorczej (28) czynnika chłodniczego umieszczonego w jej górnym obszarze (29), przy czym pierwszy wylot (30) komory zbiorczej (28) czynnika chłodniczego jest umieszczony w jej dolnym obszarze.

5. Chłodziarka według zastrz. 2, znamienna tym, że czynnik chłodniczy, płynący od wlotu do drugiego wylotu (32) komory zbiorczej (28) czynnika chłodniczego omija sito główne (31).

6. Chłodziarka według zastrz. 1, znamienna tym, że rozdzielacz (34) jest umieszczony z prądem w kierunku przepływu czynnika chłodniczego przez komorę zbiorczą (28).

7. Chłodziarka według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada co najmniej jeden drugi parownik (23) dołączony do pierwszego parownika (21, 22), przy czym pojemność użytkowa komory zbiorczej (28) czynnika chłodniczego jest tak zwymiarowana, że w stanie napełnionym komory zbiorczej (28) ilość czynnika chłodniczego cyrkulującego w przewodzie upustowym (33) przy osiągnięciu drugiego parownika (23) jest już odparowana.