RU2034208C1

RU2034208C1 - Refrigerator for vehicle

Info

Publication number: RU2034208C1
Application number: RU92003549A
Authority: RU
Inventors: Леонид Львович Могилевкин
Original assignee: Леонид Львович Могилевкин
Priority date: 1992-11-03
Filing date: 1992-11-03
Publication date: 1995-04-30

Abstract

FIELD: automotive industry. SUBSTANCE: refrigerator has the loop for flowing coolant which includes standard fuel pump (compressor) actuated by the engine, heat exchanger, cooling chamber, and connecting pipe lines. The loop operates by an open cooling cycle and consists of fuel tank filled with coolant-fuel, heat exchanger having heat releasing surface, and fuel pump used as a compressor. The tank and heat exchanger are connected in series and mounted inside the cooling chamber. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к охлаждающим устройствам, предназначенным для использования, например, на автомобильном транспорте. The invention relates to refrigeration, and more particularly to cooling devices intended for use, for example, in motor vehicles.

Известны термоэлектрические холодильники для транспортных средств, содержащие теплоизолированную камеру с равномерно распределенными по ее периметру термобатареями. Known thermoelectric refrigerators for vehicles containing a thermally insulated chamber with thermal batteries uniformly distributed around its perimeter.

У холодильников такого типа низкие эксплуатационные качества, малая емкость замораживания и повышенный расход электроэнергии. This type of refrigerator has low performance, low freezing capacity and increased energy consumption.

Известны рефрижераторы, т.е. транспортные средства с холодильной установкой, для перевозки продуктов при пониженных температурах, достигаемых искусственным охлаждением. Обычно устройства этого типа содержат теплоизолированный корпус с линиями низкого и высокого давления. Они могут быть выполнены в виде замкнутого или разомкнутого холодильного цикла. В разомкнутых дроссельных системах в качестве источника энергии используют запас сжатого газа, хранимого в баллонах. Такие устройства носят характер короткого действия и в большинстве случаев становятся невыгодными и невозможными из-за резкого возрастания массы и габаритных размеров. Refrigerators are known, i.e. vehicles with a refrigeration unit for transporting products at low temperatures achieved by artificial cooling. Typically, devices of this type comprise a thermally insulated housing with low and high pressure lines. They can be made in the form of a closed or open refrigeration cycle. In open throttle systems, a stock of compressed gas stored in cylinders is used as an energy source. Such devices are short-lived and in most cases become unprofitable and impossible due to a sharp increase in weight and overall dimensions.

Указанные недостатки устранены в холодильниках, работающих по замкнутому холодильному циклу. These disadvantages are eliminated in refrigerators operating in a closed refrigeration cycle.

Наиболее близкой к изобретению по совокупности признаков является холодильная установка, содержащая хладагенный паровой компрессор, приводимый двигателем внутреннего сгорания. С компрессором соединен конденсор горячих сжатых паров хладагента. Сконденсированный хладагент поступает в теплообменник, где переохлаждается. Переохлажденный хладагент протекает через регулирующий вентиль, расширяется и направляется в испаритель, имеющий теплопередающую поверхность. Холод от испарителя отбирается средой, контактирующей с теплопередающей поверхностью. Пары хладагента из испарителя засасываются компрессором. Аммиачный абсорбционный агрегат использует для работы тепло горячих газов ДВС. Жидкий аммиак проходит через аммиачный охладитель, а затем через регулирующий вентиль в теплообменник для переохлаждения сконденсированного хладагента путем испарения жидкого аммиака. Из теплообменника пары аммиака возвращаются через переохладитель в абсорбционный холодильный агрегат. Closest to the invention in terms of features is a refrigeration unit containing a refrigerated steam compressor driven by an internal combustion engine. A condenser of hot compressed refrigerant vapor is connected to the compressor. Condensed refrigerant enters the heat exchanger, where it is supercooled. The supercooled refrigerant flows through a control valve, expands, and is sent to an evaporator having a heat transfer surface. The cold from the evaporator is taken away by the medium in contact with the heat transfer surface. The refrigerant vapor from the evaporator is sucked in by the compressor. The ammonia absorption unit uses the heat of hot gas from internal combustion engines to operate. Liquid ammonia passes through an ammonia cooler and then through a control valve to a heat exchanger to supercool the condensed refrigerant by evaporating liquid ammonia. Ammonia vapors are returned from the heat exchanger through the subcooler to the absorption refrigeration unit.

Однако этот холодильник конструктивно сложен и требует больших энергозатрат. However, this refrigerator is structurally complex and requires large energy costs.

С целью получения экономичного, упрощенного, дешевого устройства в известном холодильнике, содержащем контур перемещения хладагента, включающий компрессор с приводом от двигателя, испаритель, холодильную камеру и соединяющие трубопроводы, вышеназванный контур, работающий по разомкнутому холодильному циклу, выполнен из последовательно включенных топливного бака с хладагентом-топливом теплообменника, имеющего теплопередающую поверхность и размещенного в холодильной камере, и топливного насоса, примененного в качестве компрессора. In order to obtain an economical, simplified, cheap device in a known refrigerator containing a refrigerant transfer circuit, including a compressor driven by an engine, an evaporator, a refrigerating chamber and connecting pipelines, the above-mentioned circuit operating in an open refrigeration cycle is made of a refrigerant fuel tank connected in series -fuel of a heat exchanger having a heat transfer surface and placed in a refrigerating chamber, and a fuel pump used as a compressor.

Известная система работает следующим образом. Компрессор всасывает хладагент и подает его в конденсор на охлаждение. Затем хладагент поступает в испаритель, проходя через вентиль, регулирующий подачу хладагента. В испарителе происходит кипение хладагента за счет отбора тепла от охлаждаемого объекта. Образовавшиеся пары хладагента отсасываются компрессором. The known system operates as follows. The compressor draws in refrigerant and supplies it to the condenser for cooling. Then the refrigerant enters the evaporator, passing through the valve regulating the flow of refrigerant. In the evaporator, the refrigerant boils due to heat removal from the cooled object. The resulting refrigerant vapor is sucked off by the compressor.

В предлагаемом устройстве благодаря установке холодильной камеры между бензонасосом и топливным баком, а также благодаря использованию топливного насоса (бензонасоса) в качестве компрессора топливо, поступающее в теплообменник холодильной камеры, первоначально выполняет функцию хладагента. Затем топливо, отработанное как хладагент, подается в топливную систему двигателя транспортного средства и при использовании топливного насоса (компрессора) функционирует как топливная смесь. In the proposed device, due to the installation of a refrigerating chamber between the gas pump and the fuel tank, and also due to the use of the fuel pump (gas pump) as a compressor, the fuel entering the heat exchanger of the refrigerating chamber initially serves as a refrigerant. Then the fuel spent as a refrigerant is supplied to the fuel system of the vehicle engine and, when using the fuel pump (compressor), functions as a fuel mixture.

Предлагаемый холодильник работает следующим образом. Из топливного бака 1 хладагент-топливо по теплообменнику 2, размещенному в холодильной камере 3, через трубопроводы 4 поступает в топливный насос 5, применяемый в качестве компрессора, а затем в двигатель транспортного средства. The proposed refrigerator operates as follows. From the fuel tank 1, the refrigerant-fuel through the heat exchanger 2, located in the refrigerating chamber 3, through pipelines 4 enters the fuel pump 5, used as a compressor, and then into the vehicle engine.

В рабочем режиме при включении транспортного двигателя начинает работать топливный насос 5, выполняющий функцию компрессора. При этом в трубопроводе 4 создается разряжение и хладагент (топливо) из топливного бака 1 перетекает в теплообменник 2. Теплообменник 2 установлен в холодильной камере 3. При протекании бензина "летучей жидкости" по теплообменнику, несмотря на закрытую систему (трубопровод), происходит ее испарение. На стенках трубопровода возникает тонкая пленка (рубашка) или дрейфующие пузырьки, или жгутики из паров хладагента. Направляемая жидкость схлопывает указанные образования. Происходит непрерывный процесс образования паров и их схлопывания, в результате чего трубы охлаждаются. К тому же процесс интенсифицируется за счет отбора тепла от охлаждаемого объекта. Отработанный хладагент по трубопроводам отсасывается компрессором (топливным насосом) 5. In operating mode, when the transport engine is turned on, the fuel pump 5, which functions as a compressor, starts to work. At the same time, a discharge is created in pipeline 4 and the refrigerant (fuel) from the fuel tank 1 flows into the heat exchanger 2. The heat exchanger 2 is installed in the refrigeration chamber 3. When gasoline “volatile liquid” flows through the heat exchanger, despite the closed system (pipeline), it evaporates . A thin film (shirt) or drift bubbles or flagella of refrigerant vapors appear on the walls of the pipeline. The directed fluid collapses the indicated formations. There is a continuous process of vapor formation and collapse, as a result of which the pipes are cooled. In addition, the process is intensified by the selection of heat from the cooled object. The spent refrigerant through the pipelines is sucked off by the compressor (fuel pump) 5.

В технике известно охлаждение с использованием топлива. Например, в жидкостном реактивном двигателе стенки камеры сгорания охлаждаются компонентами топлива, пропускаемыми по специальным каналам. Применяется также внутреннее охлаждение (подача топлива на внутреннюю горячую поверхность). В этих случаях тепло отбирает само топливо, работая по принципу омывания. Fuel cooling is known in the art. For example, in a liquid-propellant jet engine, the walls of the combustion chamber are cooled by fuel components passed through special channels. Internal cooling is also used (fuel supply to the internal hot surface). In these cases, the fuel itself draws heat, working on the principle of washing.

При конструктивном выполнении предлагаемого устройства топливный бак, топливный насос, двигатель и систему трубопроводов используют с транспортного средства. Но часть трубопровода, соединяющая топливный бак с топливным насосом, используется как теплообменник. При этом теплообменник может быть выполнен, например, по типу конвектора. Холодильная камера, в которой устанавливается теплообменник, окружена тепловой изоляцией и снабжена наружным кожухом. With the constructive implementation of the proposed device, the fuel tank, fuel pump, engine and piping system are used from the vehicle. But the part of the pipeline connecting the fuel tank to the fuel pump is used as a heat exchanger. In this case, the heat exchanger can be made, for example, by the type of convector. The cooling chamber in which the heat exchanger is installed is surrounded by thermal insulation and equipped with an outer casing.

Применение рабочих веществ, конструктивные особенности ее отдельных элементов: выбор диаметра труб, установка в системе регулирующего дросселя, датчиков контроля утечки бензина и т.п. определяется, исходя из поставленных требований на базе термодинамического анализа действительных рабочих процессов цикла в сочетании с технико-экономическим. The use of working substances, design features of its individual elements: the choice of pipe diameter, installation of a regulating throttle in the system, gasoline leakage control sensors, etc. determined on the basis of the requirements on the basis of thermodynamic analysis of the actual working processes of the cycle in combination with the technical and economic.

Предлагаемый холодильник может быть реализован в любом транспортном средстве. По сравнению с известным устройством у него нет дополнительного расхода электроэнергии к рабочему, т.е. нормативному расходу для ДВС данной марки автомобиля. Холодильник прост в изготовлении, легко вписывается в конструкцию автомобиля, так как в нем уже имеются агрегаты холодильного устройства (компрессор топливный насос, топливный бак хранитель хладагента, трубопровод), а в качестве хладагента используется топливо транспортного средства. The proposed refrigerator can be implemented in any vehicle. Compared with the known device, it has no additional energy consumption to the worker, i.e. standard consumption for ICE of this car brand. The refrigerator is easy to manufacture, it fits easily into the vehicle’s design, since it already has refrigeration units (compressor, fuel pump, fuel tank, refrigerant storage, piping), and vehicle fuel is used as the refrigerant.

Испытания устройства показали, что достигается снижение температуры до -27^оС по сравнению с температурой окружающей среды при нормативном расходе топлива для данной марки а/м.Tests of the device showed that a decrease in temperature to -27 ^о С is achieved in comparison with the ambient temperature at the standard fuel consumption for this brand of automobiles.

Холодильник практически освоен и намечен в ближайшее время к выпуску. The refrigerator is almost mastered and scheduled for release in the near future.

Claims

VEHICLE REFRIGERATOR, comprising an open refrigerant line including a flow inducer, a heat exchanger, a cold consumer chamber and connecting pipelines, characterized in that fuel is used as a refrigerant and a fuel tank is installed in the main, while the heat exchanger is placed in the chamber and in The fuel pump was used as an incentive.