RU1808077C - Домашний холодильник - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к холодильной технике и может быть использовано в компрессионных и адсорбционных домашних холодильниках . Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей холодильника путем попутного производства талой облегченной по содержанию дейтери  воды при увеличении коэффициента рабочего времени. При работе холодильника в режиме захолаживани  производитс  намораживание льда на поверхности плоского опреснительного испарител  9. При открытом вентиле 18 солена  или водопроводна  вода поступает из бака 22 по трубопроводу 14 в приемный карман 12 и, стека  через зазор между горизонтальной перегородкой 11 и наружной поверхностью плоского испарител , тонкой пленкой намораживаетс  на ней. Незамороженна  солена  вода стекает в сборный карман 13. После перекрывани  льдом зазора отключаютс  вентили 18 и 17, производитс  оттайка льда. После растаивани  и сброса части расплава с частью рассола в канализацию остальна  часть льда тает и стекает в сборный карман. При отсутствии водопррводной или соленой воды на поверхности испарител  3 производитс  намораживание водных паров из атмосферного воздуха, проникающего в льдогенератор через перфорацию 23.-В талой воде, полученной при плавании льда, пониженное содержание дейтери , она обладает повышенной биологической активностью . 2 з.п.ф-лы, 2 ил. Ё

Description

Изобретение относитс  к холодильной технике и может быть использовано в компрессионных и адсорбционных домашних холодильниках . Изобретение представл ет интерес в св зи с возрастающим загр знением водопроводной воды (органические и неорганические примеси, соли т желых ионов), либо ее отсутствием при наличии соленой воды и может найти применение в бытовых услови х.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей холодильника путем попутного производства талой облегченной по содержанию дейтери  воды при увеличении коэффициента рабочего времени .

На фиг.1 изображен домашний холодильник; на фиг.2 - электрическа  схема холодильника.

Домашний холодильник содержит теп- лоизолированный шкаф 1 и холодильный агрегат , включающий последовательно соединенные в циркул ционный контур испаритель 2, размещенный в морозильном отделении 3, компрессор 4, конденсатор 5 и регулирующий орган 6. Холодильник снаб00

о

00

о VI VI

со

жен льдогенератором, установленным вне теплоизолированного шкафа 1 и содержащим подключенный трубопроводами 7 и 8 к циркул ционному контуру соответственно после конденсатора 5 и перед компрессором 4, плоский испаритель 9, размещенный в теплоизолированном кожухе 10, при этом в верхней части кожуха 10 установлена горизонтальна  перегородка 11 с образованием зазора между ее кромками и стенками плоского испарител  9. В кожухе 10 над перегородками 11 и под испарителем 9 ва- полнены приемный 12 и сборный 13 карманы сообщенные соответственно с линией 14 подачи исходной соленой воды и с линией 1Й отвода опресненной воды. На трубопроводе 7 перед испарителем 9 установлен дополнительный регулирующий орган 16, а на трубопроводе.8, предназначенном дл  подсоединени  плоского испарител  9 к компрессору 4, установлен соленоидный вентиль 17, а на лини х 14 и 15 подачи и отвода воды установлены соленоидные вентили 18 и 19. Трубопровод 8 дл  подсоединени  плоского испарител  9 к компрессору 4 имеет участок 20, расположенный в приемном кармане 12. Холодильник содержит теплообменник 21 и приемный бак 22 дл  соленой или водопроводной воды. Стенки кожуха 10 в средней части имеют перфораци  23. Внутри плоского испарител  9 имеетс  трубка 24 ввода жидкого хладагента. Кожух 10 снабжен крышкой 25.

Электрическа  схема данного домашнего холодильника состоит из электро- дваигател  26, имеющего пусковую 27 и рабочую 28 обмотки и пусковое реле 29, токово-тепловое реле 30, выключатель 31 льдогенератора, терморегул торов 32 опреснительного испарител  9 и 33 испари- тел Яморозил ьного отделени  хо ло- дильника, соленоидных вентилей 17 и 18, работающих от терморегул тора 32, реле времени 34, работающего на соленоидный вентиль 19, реле 35 и 36 защиты и с их нормально закрытыми контактами, электролампы 37 и выключатели 38 электролампы шкафа холодильника.

Холодильник работает следующим образом .

При закрытом вентиле 18 холодильник работает следующим образом: компрессор 4 сжимает пар агента, который конденсируетс  в конденсаторе 5, дросселируетс  в регулирующем органе 6 и испар етс  в испарителе , производ  холод дл  охлаждени  и хранени  пищевых продуктов в шкафу 1. При открытом вентиле 18 исходна  солена  вода охлаждаетс  в теплообменнике 21 до 5-6°С, поступает в приемный карман 12 исходной соленой воды, охлаждаетс  от расположенного в нем участка 20 трубопровода дл  подсоединени  плоского испарител  9 к компрессору 4 до 1-2°С, затем через зазор

между горизонтальной перегородкой 11 и стенками плоского испарител  9 стекает тонкой пленкой по наружной поверхности опреснительного испарител  9.

При открытии вентил  17 (одновремен0 но с открытием вентил  18) компрессор 4 отсасывает пар агента из опреснительного испарител  9, жидкий агент в этом испарителе вскипает при -20°С, заморажива  тонкий слой воды на своей наружной повер5 хности. Незамороженна  солена  вода (а расход опресненной воды в несколько раз больше воды, кристаллизуемой в лед) стекает в сборный карман 13 опресненной воды и затем через вентиль 19 и теплообменник

0 21 сбрасываетс  в канализацию. Через определенный период времени (определ емый расход воды, температурами исходной воды и кипени  агента, теплопритоков из окружающей среды) щелевой зазор между

5 горизонтальной перегородкой 11 и наружной поверхностью испарител  9 закупориваетс  льдом, который также покрывает наружную поверхность испарител  9 толщиной 2-10 мм (внизу лед толще). В этот

0 момент закрываютс  вентили 18 и 17, прекраща  подачу холодной исходной соленой воды в карман 12 и кипени  агента в опреснительном испарителе 9. Лед на поверхности испарител  9 за счет теплопритоков

5 через перфорацию 23 кожуха 10 постепенно тает, смыва  рассол с межкристаллических полостей льда и опресн  сь.

После растаиван.и  30-60% льда и сброса этого расплава через вентиль 19 в кана0 лизацию, вентиль 19 закрываетс . Лед, уже опресненный, тает, вода стекает в сборный карман 13 опресненной воды и затем, перелива сь по линии 15 отвода опресненной воды, поступает в накопитель опресненной

5 воды,

После оттаивани  всего льда вентили 17, 18 и 19 открываютс , и весь процесс повтор етс .

При отсутствии водопроводной или ср- 0 леной воды работа холодильника производитс  следующим образом.

Открываетс  вентиль 17, агент внутри опреснительного испарител  9 вскипает, конденсиру  и заморажива  вод ные пары

5 из атмосферного воздуха, проникающего в льдогенератор через перфорацию 23. После накоплени  льда толщиной 3-Ю мм вентиль 17 закрываетс , испаритель за счет тепло- притоков извне постепенно отепл етс , лед тает. Первые порции расплава льда (10%),

загр зненные пылью, газовыми включени ми , масл ным туманом и.др., сливаютс  через вентиль 19 в канализацию, оставша с  чиста  вода поступает в накопитель опресненной воды.

Электрическа  схема холодильника обеспечивает его работу следующим образом .

Терморегул тор 33 испарител  2 морозильного отделени  замыкает цепь электродвигател  26 при повышении температуры термопатрона, прижатого к стенке испарител , до (-4)-(-2)0С и разрывает эту цепь при понижении температуры до (-9)-(-8)0С. При работе испарител  2 реле защиты 35 разрывает с вой нормально закрытый контакт в цепи автоматизации опреснительного испарител  9, обеспечива  работу компрессора 4 только на охлаждение шкафа холодильника .

Таким образом до включени  в цепь выключател  31 домашний холодильник работает известным образом, т.е. только на охлаждение шкафа собственно холодильника .

При необходимости включени  в работу льдогенератора включаетс  в цепь электродвигател  26 выключатель 31, При этом открываетс  соленоидный вентиль 19, а терморегул тора 32, настроенный на замы- хание цепи при повышении температуры до 1-3°С, замыкает токовые катушки соленоидных вентилей 17 и 18, открыва  их, В этом случае при открытии всех соленоидных вентилей через льдогенератор обеспечиваетс  проток исходной соленой или водопроводной воды и кипение агента в опреснительном испарителе. При намораживании льда на поверхности этого испарител  9 и закупорки зазора между перегородкой 11 и наружной поверхностью опреснительного испарител  9 проток исходной соленой или водопроводной воды через льдогенератор механически прекращаетс , теплоотвод от испарительного испарител  9 существенно уменьшаетс  и его стенки быстро охлаждаютс  до (-6)-(-8)°С. Настроенный на эти температуры терморегул тор 32 разрывает цепь электродвигател  26, обесточива  катушки соленоидных вентилей 17 и 18 и катушку реле времени 34. Соленоидные вентили 17 и 18 закрываютс  сразу, а вентиль 19 закрываетс  только через определенный промежуток времени, определ емый настройкой реле времени 34. Этот промежуток времени значительный (0,5-1 ч), подобранный таким образом , чтобы за это врем  раста ло и стекло через вентиль 19 в канализацию 30-60% льда при работе на соленой воде и 5-10% льда при работе на водопроводной воде.

. После срабатывани  реле времени обесточиваетс  катушка соленоидного вентил  19, он закрываетс  и опресненна  вода накапливаетс  в карман 13 опресненной воды

и затем переливаетс  в накопитель опресненной воды. После растаивани  всего льда температура стенки опреснительного испарител  9 за счеттеплопритоков из окружающей среды повышаетс  до 1-3°С, снова

0 включа  терморегул тор 32. Все повтор етс .

Реле 36 защиты при работе компрессора 4 на опреснительный испаритель разрывает свой контакт в цепи испарител  шкафа.

5 Таким образом испаритель 2 и опреснительный испаритель работают попеременно,

При замораживании вод ных паров из атмосферного воздуха схема работает аналогично (исключение - через соленоидный

0 вентиль 18 вода не поступает: этот вентиль будет безработным в этом режиме.

Солена  вода, намороженна  на поверхность испарител , при расплавлении льда опресн етс ..

5 Приопреснении морской воды (2-3% солей) и при коэффициенте орошени  не менее 3. кг/м-с. при количестве раста вшего льда 30-50% можно получить опресненную воду с остаточным солесодер0 жанием 0,05%.

При замораживании же водопроводной воды солесодержание которой колеблетс  от 0,05% до примерно 0,1 %, количество раста вшего льда, которое необходимо сбро5 сить в канализацию до отбора опресненной воды, составит не более 5-10%.

При замораживании конденсата вод - ных паров, выпавшего на холодной поверхности .испарител  (температура стенки

0 его ниже температуры точки росы), дл  получени  очищенной воды также необходимо часть льда расплавить и сбросить в канализацию. Если этого не сделать, то пары бытовой атмосферы (продукты неполно5 го сгорани  газовой плиты на кухне, где обычно стоит холодильник, ароматические компоненты, углекислота, масл ные пары и т.д.), растворенные в конденсате, неминуемо перейдут в опресненную воду. ;

0 Величина зазора между горизонтальной перегородкой 11 и наружной поверхностью опреснительного испарител  9 определ етс  как из эксплуатационных соображений , так и из соображений перевода

5 в лед не более 10% исходной соленой воды. Зазор менее 1 мм быстро закупориваетс  механическими примес ми (ржавчиной, например ), имеющимис  в исходной соленой и водопроводной воде. При величине зазора более 5 мм нарушаетс  тонкопленочное стекание исходной воды по наружной поверхности опреснительного испарител  9 (не стекание, а кипение). Чистка этого зазора от гр зи, а также его регулировка осуществл етс  при сн тии крышки 25,

Тала  вода полученна  при плавлении льда, обладает повышенной биологической активностью. В талой воде меньше содержани  дейтери . Особенно это заметно, когда замораживаетс  и отдел етс  от незамерзшей воды первые 10% льда. Расплав этого льда содержит большой изотоп кислорода 0 и меньше т желого изотопа водорода - дейтери  по сравнению с исходной водой. С увеличением относительного количества льда его изотопный состав приближаетс  к изотопному составу воды.

В данном домашнем холодильнике коррекци  талой опресненной воды по со- . держанию дейтери  (его уменьшение) осуществл етс  поддержанием такого теплового режима, при котором дл  заданного температурного диапазона работы холодильника (20°С в помещении, минус 20°С в испарител х) и расчетной поверхности опреснительного испарител  кристаллизуют не более 10% льда из исходного соленого раствора путем дозировани  расхода этого раствора. Это дозирование,осуществл етс  зазором между перегородкой 11 (фиг. 1) и наружной стенкой опреснительного испарител  9, высотой переливного бака 22. Величина этого зазора и высота переливного бака исходной воды над опреснительным испарителем и обеспечивает нар ду с фиксированным тепловым режимом работы опреснительного испарител  необходимый фиксированный расход исходной соленой воды и ее 10%-ное превращение в лед.

Данное изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей холодильника, поскольку кроме присущей, всем холодильникам функции - создани  пониженных температур в камерах дл  продуктов - возможно обеспечить получение

талой облегченной по содержанию дейтери  воды при увеличении коэффициента рабочего времени,

Claims (3)

1. Домашний холодильник, содержащий теплоизолированный шкаф и холодильный агрегат, включающий последовательно соединенные в циркул ционный контур испаритель , компрессор, конденсатор и регулирующий орган, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей холодильника путем попутного производства талой облегченной по

содержанию дейтери  воды при увеличении коэффициента рабочего времени, холодильник снабжен льдогенератором, установленным вне теплоизолированного шкафа и содержащим подключенный трубопроводами к циркул ционному контуру после конденсатора и перед компрессором плоский испаритель, размещенный в теплоизолиро- ванном кожухе, при этом в верхней части кожуха установлена горизонтальна  перегородка с образованием зазора между ее кромками и стенками плоского испарител , и в кожухе под перегородкой и под испарителем выполнены приемный и сборный кар- маны, сообщенные соответственно с

линией подачи исходной соленой воды и с линией отвода опресненной воды, причем на трубопроводе перед плоским испарителем установлен дополнительный регулирующий орган, а на трубопроводе дл 

подсоединени  плоского испарител  к компрессору и на лини х подачи и отвода воды установлены соленоидные вентили.

2. Холодильник по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что трубопровод дл  подсое- динени  плоского испарител  к компрессору , имеет участок, расположенный в приемном кармане.

3. Холодильник по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что стенки кожуха в средней части выполнены перфорированными.

(ригг

Редактор Т. Федотов

Составитель И. Шабалина Техред М.Моргентал

Корректор Н. Король