RU2061198C1

RU2061198C1 - Device for cooling air and food stuff

Info

Publication number: RU2061198C1
Application number: RU94000708A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Леонович Емельянов
Original assignee: Анатолий Леонович Емельянов
Priority date: 1994-01-11
Filing date: 1994-01-11
Publication date: 1996-05-27

Abstract

FIELD: for creating comfortable conditions in cabins of transport facilities, domestic rooms and offices. SUBSTANCE: device has vapour-compression air-conditioner which consists of compressor, condenser, receiver, thermostatic control valve and air cooler connected in series by means of pipe lines. Besides that, device is provided with cooler. Air cooler is made in form of coil or tube bundle equipped with headers. Used as evaporators for cooler are return bends of coil or header which are arranged inside cooler housing at least on one side. Suction pipe line of air conditioner is laid inside housing of cooler. Secured to return bends of coil is plate made of heat-conducting material. Located under air cooler is sump for receiving condensate which is connected with reservoir-accumulator by means of passage made in housing of cooler. EFFECT: enhanced reliability. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к системам поддержания микроклимата с совмещенными с ними холодильниками для пищевых продуктов и может быть использовано для создания комфортных условий в салонах транспортных средств, бытовых, офисных и других помещениях. The invention relates to systems for maintaining the microclimate with refrigerators for food products combined with them and can be used to create comfortable conditions in the salons of vehicles, household, office and other premises.

Известно устройство для охлаждения воздуха и пищевых продуктов на транспортном средстве, содержащее кондиционер парокомпрессионного типа и холодильник, испаритель которого подключен к циркуляционному контуру кондиционера, причем вход испарителя холодильника через дроссель подключен перед терморегулирующим вентилем, а выход после воздухоохладителя кондиционера [1] Однако для данного устройства свойственны сложность регулирования и снижение холодопроизводительности основного контура кондиционера. A device for cooling air and food products on a vehicle containing a vapor compression type air conditioner and a refrigerator, the evaporator of which is connected to the air conditioning circuit, the inlet of the refrigerator evaporator through a choke is connected in front of the thermostatic valve, and the outlet after the air conditioner cooler [1] However, for this device the complexity of regulation and a decrease in the cooling capacity of the main circuit of the air conditioner are inherent.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для охлаждения воздуха и пищевых продуктов на транспортном средстве, содержащее кондиционер парокомпрессионного типа и холодильник, испаритель которого подключен к циркуляционному контуру кондиционера, при этом вход испарителя дросселем подключен перед терморегулирующим вентилем кондиционера, а его выход между терморегулирующим вентилем и воздухоохладителем кондиционера [2]
Однако это устройство имеет сложную конструкцию, что обусловлено наличием отдельного испарителя, регулирующего устройства и запорной арматуры для холодильника, а также данная конструкция приводит к тому, что в воздухоохладитель кондиционера поступает хладагент с высоким паросодержанием, приводя тем самым к снижению холодопроизводительности устройства. Это обусловлено подключением выхода испарителя холодильника перед воздухоохладителем кондиционера, в результате чего после кипения хладагента в испарителе образовавшаяся в нем парожидкостная смесь хладагента с высоким содержанием пара поступает непосредственно в воздухоохладитель кондиционера.Closest to the proposed one is a device for cooling air and food products on a vehicle, containing a vapor compression type air conditioner and a refrigerator, the evaporator of which is connected to the air conditioning circuit, while the evaporator inlet is connected to the air conditioning valve by the throttle and its output is between the temperature control valve and the air cooler air conditioning [2]
However, this device has a complex design, due to the presence of a separate evaporator, control device and shutoff valves for the refrigerator, as well as this design leads to the fact that the refrigerant with high vapor content enters the air cooler of the air conditioner, thereby reducing the cooling capacity of the device. This is due to the connection of the refrigerator evaporator outlet in front of the air conditioner air cooler, as a result of which, after boiling the refrigerant in the evaporator, the vapor-liquid mixture of high-vapor refrigerant formed in it enters directly into the air conditioner air cooler.

Задача изобретения создание устройства для охлаждения воздуха и пищевых продуктов, обладающего простотой конструкции, компактностью и повышенной холодопроизводительностью. The objective of the invention is the creation of a device for cooling air and food products with simplicity of design, compactness and increased cooling capacity.

Технический результат изобретения заключается в совмещении функций, выполняемых воздухоохладителем кондиционера и испарителя холодильника одним аппаратом, а также повышении холодопроизводительности. The technical result of the invention consists in combining the functions performed by the air cooler of the air conditioner and the evaporator of the refrigerator with one apparatus, as well as increasing the cooling capacity.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для охлаждения воздуха и пищевых продуктов, содержащем кондиционер парокомпрессионного типа и холодильник, испаритель которого подключен к циркуляционноу контуру кондиционера, согласно изобретению воздухоохладитель кондиционера выполнен в виде плоского змеевика или пучка труб, снабженного коллекторами, а испарителем холодильника служат калачи змеевика или коллекторы, по меньшей мере, с одной стороны испарителя, при этом калачи или коллекторы размещены внутри корпуса холодильника. The technical result is achieved in that in a device for cooling air and food products containing a vapor compression type air conditioner and a refrigerator, the evaporator of which is connected to the air conditioning circuit, according to the invention, the air conditioner air cooler is made in the form of a flat coil or tube bundle equipped with collectors, and the refrigerator evaporator serves coil pipes or collectors on at least one side of the evaporator, while pipes or collectors are placed inside the refrigerator ika.

Достижению технического результата способствует также то, что всасывающий трубопровод кондиционера размещен внутри корпуса холодильника. The achievement of the technical result also contributes to the fact that the suction pipe of the air conditioner is located inside the refrigerator.

Кроме того, технический результат достигается тем, что к калачам змеевика, размещенным внутри корпуса холодильника, прикреплена пластина из теплопроводного материала с образованием воздушного канала между последней и калачами. In addition, the technical result is achieved in that a plate of heat-conducting material is attached to the rolls of the coil located inside the refrigerator case with the formation of an air channel between the latter and the rolls.

Достижению технического результата способствует также то, что устройство снабжено соединенными между собой размещенным под воздухоохладителем поддоном для сбора конденсата и емкостью-аккумулятором, установленной внутри холодильника. The achievement of the technical result also contributes to the fact that the device is equipped with interconnected placed under the air cooler tray for collecting condensate and a battery capacity installed inside the refrigerator.

Выполнение воздухоохладителя кондиционера в виде плоского змеевика или пучка труб, снабженного коллекторами, и размещение калачей змеевика или коллекторов, по меньшей мере, с одной стороны воздухоохладителя внутри корпуса холодильника позволяет совместить функции, выполняемые воздухоохладителем кондиционера и испарителем холодильника в одном аппарате-воздухоохладителе за счет использования части его теплообменной поверхности, а именно калачей или коллекторов, в качестве теплообменной поверхности испарителя холодильника, что в конечном итоге приводит к упрощению конструкции устройства, повышению его компактности. Кроме того, такое конструктивное выполнение устройства обеспечивает поступление в воздухоохладитель кондиционера потока парожидкостной смеси хладагента только с низким паросодержанием, исключая при этом необходимость прохождения через него дополнительного потока парожидкостной смеси с высоким паросодержанием, образовавшейся после кипения хладагента в отдельном испарителе холодильника, как это было в прототипе, что обеспечивает повышение холодопроизводительности. Размещение всасывающего трубопровода кондиционера внутри корпуса холодильника также способствует повышению холодопроизводительности устройства. The implementation of the air cooler of the air conditioner in the form of a flat coil or a bundle of pipes equipped with collectors, and the placement of the kalach rolls or collectors on at least one side of the air cooler inside the refrigerator body allows you to combine the functions performed by the air cooler and the evaporator of the refrigerator in a single air cooler by using parts of its heat exchange surface, namely, streamers or collectors, as the heat exchange surface of the evaporator of the refrigerator, which in echnom eventually leads to a simplification of structure of the device, increasing its compactness. In addition, this structural embodiment of the device ensures that the air conditioner cooler receives only a low vapor content of the vapor-liquid mixture of the refrigerant, eliminating the need for an additional stream of the vapor-liquid mixture with high vapor content to form through it after boiling the refrigerant in a separate evaporator of the refrigerator, as it was in the prototype , which provides increased cooling capacity. Placing the suction pipe of the air conditioner inside the refrigerator case also helps to increase the cooling capacity of the device.

Наличие пластины из теплопроводного материала, прикрепленной к калачам змеевика, размещенным внутри корпуса холодильника с образованием воздушного канала между ней и упомянутыми калачами, позволяет интенсифицировать процесс теплообмена и за счет этого повысить холодопроизводительность устройства. The presence of a plate of heat-conducting material attached to the cams of the coil, placed inside the refrigerator with the formation of an air channel between it and the cams, allows to intensify the heat transfer process and thereby increase the cooling capacity of the device.

Наличие емкости-аккумулятора, размещенной внутри холодильника и связанной с поддоном для сбора конденсата, установленным под воздухоохладителем кондиционера, приводит к дополнительному увеличению холодопроизводительности за счет полезного использования холода, аккумулированного конденсатом, образовавшимся при оттаивании воздухоохладителя и перетекающим из поддона в емкость-аккумулятор. The presence of a storage tank located inside the refrigerator and connected to a condensate collecting pan installed under the air conditioner air cooler leads to an additional increase in cooling capacity due to the beneficial use of the cold accumulated by the condensate formed during thawing of the air cooler and flowing from the pallet to the storage battery.

На фиг.1 показана принципиальная схема устройства для охлаждения воздуха и пищевых продуктов; на фиг.2 блок воздухоохладитель холодильник при выполнении воздухоохладителя в виде плоского змеевика; на фиг.3 блок воздухоохладитель холодильник при выполнении воздухоохладителя в виде пучка труб, снабженного коллекторами. Figure 1 shows a schematic diagram of a device for cooling air and food products; figure 2 block of the air cooler refrigerator when performing the air cooler in the form of a flat coil; figure 3 block air cooler refrigerator when performing the air cooler in the form of a tube bundle equipped with collectors.

Устройство для охлаждения воздуха и пищевых продуктов содержит кондиционер парокомпрессионного типа, состоящий из последовательно соединенных между собой трубопроводами компрессора 1, конденсатора 2, ресивера 3, терморегулирующего вентиля (ТРБ) 4, воздухоохладителя 5, а также холодильник 6, имеющий теплоизолированный преимущественно пластмассовый корпус 7 с крышкой 8. Для размещения калачей или коллекторов воздухоохладителя в одной из стенок корпуса выполнено окно и предусмотрено уплотнение по его периметру для обеспечения герметизации. Воздухоохладитель 5 кондиционера может быть выполнен в виде помещенного в кожух 9 оребренного плоского змеевика 10, имеющего калачи 11, которые размещены внутри корпуса 7 холодильника 6 и являются при этом его испарителем. Для интенсификации теплообмена к калачам 11 припаяна алюминиевая пластина 12. Под воздухоохладителем размещен поддон 13 для сбора конденсата, соединенный посредством выполненного в корпусе 7 холодильника 6 канала с емкостью-аккумулятором 14. Всасывающий воздуховод 15 воздухоохладителя размещен также внутри корпуса 7 холодильника 6. Воздухоохладитель 5 кондиционера может быть выполнен также в виде помещенного в кожух 9 трубного пучка 16, снабженного коллекторами 17, один из которых размещен внутри корпуса 7 холодильника 6. A device for cooling air and food products contains a vapor compression type air conditioner, consisting of a compressor 1, a condenser 2, a receiver 3, a thermostatic valve (TRB) 4, an air cooler 5 connected in series with each other, and a refrigerator 6, which has a predominantly insulated plastic case 7 s lid 8. For placement of kalach or air cooler collectors in one of the walls of the housing, a window is made and a seal is provided around its perimeter to ensure sealing . The air cooler 5 of the air conditioner can be made in the form of a finned coil 10 placed in the casing 9, having pockets 11, which are located inside the case 7 of the refrigerator 6 and are its evaporator. To intensify heat transfer, an aluminum plate 12 is soldered to the cakes 11. A condensate collection tray 13 is placed under the air cooler, connected via a channel 6 made in the refrigerator 7 to a battery capacity 14. The suction duct 15 of the air cooler is also located inside the refrigerator case 7. The air conditioner cooler 5 can also be made in the form of a tube bundle 16 placed in a casing 9, equipped with collectors 17, one of which is placed inside the case 7 of the refrigerator 6.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Из компрессора 1 пар хладагента по трубопроводу поступает в конденсатор 2, где происходит его конденсация, и далее в ресивер 3. В последнем осуществляется очистка хладагента от влаги и механических примесей. Из ресивера 3 по трубопроводу хладагент поступает в ТРВ 4, где осуществляется его дросселирование, а затем образовавшаяся парожидкостная смесь с низким содержанием пара поступает в воздухоохладитель 5. В воздухоохладителе 5 хладагент кипит с охлаждением воздуха, обтекающего оребрение змеевика 10 или трубный пучок 16, в результате чего создаются комфортные условия в салоне транспортного средства, бытовом, офисном или другом помещении. В калачах 11 змеевика 10 или коллекторе 17, размещенных в корпусе 7 холодильника 6, также осуществляется кипение хладагента с понижением температуры подлежащих охлаждению пищевых продуктов. From the compressor 1, the refrigerant vapor is piped to condenser 2, where it is condensed, and then to receiver 3. In the latter, the refrigerant is cleaned of moisture and mechanical impurities. From the receiver 3, the refrigerant flows through the pipeline to the expansion valve 4, where it is throttled, and then the resulting vapor-liquid mixture with a low vapor content enters the air cooler 5. In the air cooler 5, the refrigerant boils with cooling of the air flowing around the fins of the coil 10 or tube bundle 16, as a result which creates comfortable conditions in the vehicle interior, household, office or other room. In kalach 11 of the coil 10 or collector 17, placed in the housing 7 of the refrigerator 6, the refrigerant is also boiled with lowering the temperature of the food to be cooled.

В канале, образованном калачами 11 змеевика 10 и пластиной 12, организуется конвективный поток воздуха, что интенсифицирует процесс теплообмена, способствуя повышению холодопроизводительности. Конденсат, образующийся на поверхности воздухоохладителя 5, стекает в поддон 13 для сбора конденсата, а затем по каналам в корпусе 7 холодильника 6 в емкость-аккумулятор 14. При этом используется низкопотенциальное тепло холодной воды (конденсата) для охлаждения продуктов, находящихся в холодильнике, что способствует уменьшение требуемой холодопроизводительности для охлаждения продуктов и повышению общей холодопроизводительности устройства. Для повышения эффективности работы устройства в воздухоохладителе организуется процесс кипения без перегрева пара на выходе из него, а перегрев пара осуществляется во всасывающем трубопроводе, расположенном в корпусе холодильника. За счет этого также повышается холодопроизводительность всего устройства. In the channel formed by kalach 11 of the coil 10 and the plate 12, a convective air flow is organized, which intensifies the heat transfer process, contributing to an increase in cooling capacity. Condensate formed on the surface of the air cooler 5 flows into the condensate collecting pan 13, and then through the channels in the case 7 of the refrigerator 6 into the storage tank 14. In this case, low-grade heat of cold water (condensate) is used to cool the products in the refrigerator, which helps to reduce the required cooling capacity for cooling products and increase the overall cooling capacity of the device. To improve the efficiency of the device in the air cooler, a boiling process is organized without steam overheating at the outlet of it, and steam overheating is carried out in the suction pipe located in the refrigerator case. This also improves the cooling capacity of the entire device.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом более компактно, имеет более простую конструкцию и обладает повышенной холодопроизводительностью. Thus, the proposed device in comparison with the prototype is more compact, has a simpler design and has increased cooling capacity.

Claims

1. A device for cooling air and food products containing a vapor compression type air conditioner and a refrigerator, the evaporator of which is connected to the air conditioning circuit, characterized in that the air cooler is made in the form of a flat coil or tube bundle equipped with collectors, and the fumes of the said coil serve as evaporator of the refrigerator or said manifolds on at least one side of the air cooler, wherein said pockets or collectors are housed inside the refrigerator case ka.

2. The device according to claim 1, characterized in that the suction pipe of the air conditioner is located inside the refrigerator.

3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that when the air cooler is made in the form of a coil, the latter is placed inside the refrigerator’s cages, a plate of heat-conducting material is attached with the formation of an air channel between the latter and the said cams.

4. The device according to claims 1 to 3, characterized in that it is equipped with a condensate collecting tray located under the air cooler and an accumulator tank installed inside the refrigerator.