RU2327087C1 - Low-temperature chamber - Google Patents
Low-temperature chamber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327087C1 RU2327087C1 RU2006132159/06A RU2006132159A RU2327087C1 RU 2327087 C1 RU2327087 C1 RU 2327087C1 RU 2006132159/06 A RU2006132159/06 A RU 2006132159/06A RU 2006132159 A RU2006132159 A RU 2006132159A RU 2327087 C1 RU2327087 C1 RU 2327087C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- low
- temperature chamber
- side walls
- adxm
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к холодильной технике, в частности к бытовым и торговым низкотемпературным камерам (НТК) с абсорбционно-диффузионными холодильными машинами (АДХМ).The invention relates to refrigeration, in particular to household and commercial low-temperature chambers (NTK) with absorption-diffusion refrigeration machines (ADXM).
Известна НТК (Лепаев Д.А. Ремонт бытовых холодильников: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Легпромбытиздат, 1989, с.169...171), содержащая теплоизолированный шкаф с вертикальной дверью, разделенный перегородками с направляющими, на которых установлены короба (корзины), и холодильный агрегат компрессионного действия, установленный на задней стенке шкафа. Испаритель холодильного агрегата имеет тепловую связь с полезным объемом НТК.Known NTK (Lepaev D.A. Repair of household refrigerators: Handbook. 2nd ed., Rev. And add. - M .: Legprombytizdat, 1989, p. 169 ... 171), containing a heat-insulated cabinet with a vertical door, divided partitions with guides on which the boxes (baskets) are installed, and a compression refrigeration unit installed on the rear wall of the cabinet. The evaporator of the refrigeration unit has a thermal connection with the useful volume of NTK.
Недостатком известной НТК является нерациональная конструкция типа "шкаф" с точки зрения теплопритоков из окружающей среды. Влага конденсируется на поверхности испарителя холодильного агрегата и замерзает, образуя ледяную корку (шубу), что приводит к увеличению термического сопротивления между испарителем и воздухом в камере.A disadvantage of the well-known NTK is the inefficient design of the "cabinet" type in terms of heat influx from the environment. Moisture condenses on the surface of the evaporator of the refrigeration unit and freezes, forming an ice crust (fur coat), which leads to an increase in thermal resistance between the evaporator and the air in the chamber.
Следует также отметить, что в конструкции известной НТК используется компрессионный холодильный агрегат, работа которого осуществляется только за счет электрической энергии.It should also be noted that the design of the well-known NTK uses a compression refrigeration unit, the operation of which is carried out only due to electric energy.
Известна НТК (Малые холодильные установки и холодильный транспорт: Справочник. - М.: Пищевая пром-сть, 1978, с.80...82), принятая за прототип. Прототип содержит теплоизолированный корпус типа "ларь" с внутренней металлической камерой и холодильный агрегат, испаритель которого вынесен за пределы полезного объема камеры и имеет тепловую связь с полезным объемом.Known NTK (Small refrigeration units and refrigeration transport: Handbook. - M .: Food industry, 1978, S.80 ... 82), adopted as a prototype. The prototype contains a heat-insulated casing of the "chest" type with an internal metal chamber and a refrigeration unit, the evaporator of which is outside the useful volume of the chamber and has a thermal connection with the useful volume.
В конструкции прототипа используется корпус типа "ларь", чем устраняются проблемы, связанные с воздухообменом между охлаждаемым объемом и окружающей средой. При подъеме крышки холодный воздух, имеющий бóльшую плотность, чем воздух в помещении, остается в камере. В этом случае в значительной мере снижается рост инея на внутренних стенках камеры. Вместе с тем, конструкция прототипа неремонтопригодна в части замены холодильного агрегата компрессионного действия. Это ухудшает эксплуатационные свойства прототипа. В случае поломки холодильного агрегата его замена связана со значительными финансовыми затратами.The design of the prototype uses a case of the type "chest", which eliminates the problems associated with air exchange between the cooled volume and the environment. When the cover is lifted, cold air, having a higher density than indoor air, remains in the chamber. In this case, the frost growth on the inner walls of the chamber is significantly reduced. However, the design of the prototype is not repairable in terms of replacing the refrigeration unit compression action. This affects the performance of the prototype. In the event of a breakdown of the refrigeration unit, its replacement is associated with significant financial costs.
Задача изобретения - улучшение эксплуатационных свойств НТК в части ремонтопригодности путем обеспечения возможности замены вышедшей из строя АДХМ без разрушения теплоизолирующего корпуса НТК.The objective of the invention is to improve the operational properties of NTK in terms of maintainability by providing the ability to replace failed ADXM without destroying the heat-insulating housing of the NTK.
Поставленная задача решается тем, что в низкотемпературной камере, содержащей теплоизолированный корпус типа "ларь" с внутренней металлической камерой и холодильный агрегат, испаритель которого вынесен за пределы полезного объема камеры и имеет тепловую связь с полезным объемом, согласно изобретению в качестве холодильного агрегата используют две абсорбционно-диффузионные холодильные машины (АДХМ), которые установлены на боковых стенках корпуса, а боковые стенки имеют проемы, в которых установлены теплоизолированные блоки, выполненные в виде короба, из высокотеплопроводного материала, при этом дно короба с одной стороны имеет тепловую связь с испарителем АДХМ, а с другой - с внутренней металлической камерой.The problem is solved in that in a low-temperature chamber containing a heat-insulated casing of the "chest" type with an internal metal chamber and a refrigeration unit, the evaporator of which is outside the useful volume of the chamber and has a thermal connection with the useful volume, according to the invention, two absorption units are used as a refrigeration unit diffusion chillers (ADXM), which are installed on the side walls of the housing, and the side walls have openings in which heat-insulated blocks are installed, made They are in the form of a duct made of highly heat-conducting material, and the bottom of the duct has thermal connection with the ADXM evaporator on the one hand, and with the internal metal chamber on the other.
Задняя и передняя стенки внутренней металлической камеры имеют дополнительную тепловую связь с испарителями АДХМ при помощи теплопередающих устройств, причем участки теплоотвода этих устройств установлены в зоне тепловой связи с испарителями АДХМ.The rear and front walls of the inner metal chamber have additional thermal communication with the ADXM evaporators using heat transfer devices, and the heat sink sections of these devices are installed in the heat communication zone with the ADXM evaporators.
В качестве теплопередающих устройств используют тепловые трубы.As heat transfer devices use heat pipes.
В качестве теплопередающих устройств используют одно- или двухфазные термосифоны, причем участок теплоотвода термосифона установлен выше участка теплоподвода.As heat transfer devices, single- or two-phase thermosiphons are used, with the thermosiphon heat sink section installed above the heat supply section.
На внутренних поверхностях боковых стенок металлической камеры в зоне тепловой связи с испарителями АДХМ установлены вертикальные ребра.Vertical ribs are installed on the inner surfaces of the side walls of the metal chamber in the area of thermal communication with ADXM evaporators.
На задней и передней стенках внутренней металлической камеры установлены вертикальные ребра.Vertical ribs are installed on the back and front walls of the inner metal chamber.
Элементы АДХМ, расположенные за пределами корпуса, закрыты кожухами, имеющими в нижней и верхней частях отверстия для прохода воздуха.The ADXM elements located outside the enclosure are covered by casings having openings for the passage of air in the lower and upper parts.
В каналах, образованных кожухами и боковыми стенками корпуса, установлены вентиляторы.In the channels formed by the casings and side walls of the housing, fans are installed.
Сущность предлагаемого решения иллюстрируется чертежами.The essence of the proposed solution is illustrated by drawings.
На фиг.1 приведен общий вид НТК с АДХМ (вид спереди).Figure 1 shows a General view of NTK with ADXM (front view).
На фиг.2 - вид сверху (разрез А-А).Figure 2 is a top view (section aa).
На фиг.3 - вид сбоку с приоткрытой крышкой (разрез Б-Б).Figure 3 is a side view with ajar lid (section BB).
Низкотемпературная камера содержит теплоизолированный корпус 1 с верхней крышкой 2 и с внутренней металлической камерой 3, а также две АДХМ 4 с теплоизолированными блоками 5, установленными в проемах боковых (торцевых) стенок корпуса 1. Испарители 6 АДХМ 4 полностью расположены в объеме теплоизолированного блока 5, выполненного в виде короба, и связаны в тепловом отношении с дном 7 теплоизолированного блока 5.The low-temperature chamber contains a thermally insulated
На поверхностях внутренней металлической камеры установлены вертикальные ребра 8 (см. фиг.1...3).On the surfaces of the inner metal chamber installed vertical ribs 8 (see figure 1 ... 3).
Теплопередающие устройства 9 связывают переднюю и заднюю стенки внутренней металлической камеры с дном 7 блоков 5.
Элементы АДХМ, расположенные за пределами корпуса 1, закрыты кожухами 10. Для работы в жестких тепловых условиях в нижней части кожухов установлены вентиляторы 11.The ADXM elements located outside the
Теплопередающие устройства 9 обеспечивают эффективную тепловую связь между задней и передней стенками и боковыми стенками внутренней металлической камеры 3 при достаточно большой длине НТК.
В качестве теплопередающих устройств можно использовать тепловые трубы и термосифоны.As heat transfer devices, heat pipes and thermosiphons can be used.
Тепловые трубы обладают низким внутренним термическим сопротивлением. Передача тепла в них осуществляется при помощи теплоты парообразования теплоносителя на значительные расстояния при минимальном температурном напоре. Возврат жидкого теплоносителя обеспечивается при помощи капиллярных сил, что позволяет использовать тепловые трубы в теплопередающих системах со стоком тепла «сверху вниз» (Чи С. Тепловые трубы: Теория и практика. - М.: Машиностроение, 1981).Heat pipes have a low internal thermal resistance. Heat transfer to them is carried out using the heat of vaporization of the coolant over considerable distances with a minimum temperature head. The return of the liquid coolant is ensured by capillary forces, which allows the use of heat pipes in heat transfer systems with a heat sink "from top to bottom" (Chi S. Heat pipes: Theory and practice. - M .: Mashinostroenie, 1981).
В случае использования в качестве теплопередающих устройств термосифонов участок теплоотвода термосифона должен быть установлен выше участка теплоподвода.In the case of using thermosiphons as heat transfer devices, the heat siphon heat sink section should be installed above the heat supply section.
Преимуществом термосифонов является простота и высокая надежность в работе из-за отсутствия капиллярно-пористых систем. Теплопередача в термосифонах осуществляется в режиме естественно-конвективного движения теплоносителя - его "холодный" конец (теплоотвода) должен быть расположен выше участка "горячего" конца (теплоподвода).The advantage of thermosiphons is their simplicity and high reliability due to the lack of capillary-porous systems. Heat transfer in thermosyphons is carried out in the mode of natural convective movement of the coolant - its "cold" end (heat sink) should be located above the site of the "hot" end (heat supply).
В двухфазных термосифонах передача тепла осуществляется в режиме парообразования, а возврат конденсата - самотеком. В этом случае совмещаются два положительных качества тепловых труб и термосифонов - высокие теплопередающие характеристики, простота, надежность и низкая себестоимость.In two-phase thermosyphons, heat transfer is carried out in the mode of vaporization, and condensate return by gravity. In this case, two positive qualities of heat pipes and thermosiphons are combined - high heat transfer characteristics, simplicity, reliability and low cost.
Однофазные термосифоны практически полностью заполняются жидким теплоносителем, который циркулирует в режиме естественной конвекции.Single-phase thermosiphons are almost completely filled with a liquid coolant that circulates in the natural convection mode.
По сравнению с двухфазными они более просты в изготовлении и надежны в работе.Compared with two-phase, they are simpler to manufacture and reliable in operation.
Вертикальные ребра 8, установленные на внутренних поверхностях боковых стенок в зоне тепловой связи с испарителями АДХМ, снижают термическое сопротивление в процессе теплоотдачи от воздуха, находящегося в полезном объеме НТК, к стенкам, связанным в тепловом отношении с испарителями АДХМ.
Вертикальные ребра 8, установленные на задней и передней стенках внутренней металлической камеры 3, позволяют в максимальной степени снизить термическое сопротивление в процессе охлаждения загруженных продуктов.
Установка кожуха 10 позволяет образовать воздушную полость, внутри которой находятся теплорассеивающие элементы АДХМ - дефлегматор, абсорбер, конденсатор. Теплосброс с этих элементов осуществляется в воздушную среду, находящуюся в полости. Температура ее всегда выше, чем температура воздуха за пределами кожуха.The installation of the
Разница температур создает подъемную (Архимедову) силу. Теплый воздух выходит через верхние отверстия кожуха, а через нижние отверстия входит более холодный воздух из помещения. Создается своеобразный столб теплого воздуха, вертикальный характерный размер которого определяет величину дополнительного движущего напора. Скорость воздуха, омывающего теплорассеивающие элементы, при этом выше, чем в случае естественно-конвективного режима охлаждения.The temperature difference creates a lifting (Archimedean) force. Warm air exits through the upper openings of the casing, and cooler air from the room enters through the lower openings. A peculiar column of warm air is created, the vertical characteristic size of which determines the magnitude of the additional driving pressure. The speed of the air washing the heat dissipating elements is higher than in the case of the natural convective cooling mode.
В этом случае осуществляется дополнительное переохлаждение потоков рабочего тела в теплорассеивающих элементах АДХМ. В конденсаторе дополнительное переохлаждение жидкого аммиака снижает затраты холода в регенеративном теплообменнике испарителя. Снижение уровня температур в абсорбере позволяет осуществлять более высокую очистку парогазовой смеси, поступающей на вход испарителя. Это также повышает холодильную мощность испарителя без дополнительных энергозатрат.In this case, additional supercooling of the flows of the working fluid in the heat-dissipating elements of the ADXM is carried out. In the condenser, additional subcooling of liquid ammonia reduces the cost of cold in the regenerative heat exchanger of the evaporator. Lowering the temperature level in the absorber allows for higher purification of the vapor-gas mixture entering the evaporator inlet. It also increases the refrigeration capacity of the evaporator without additional energy costs.
Еще в большей степени интенсивность теплообмена с наружных поверхностей теплорассеивающих элементов АДХМ может быть повышена, если в воздушной полости, образованной кожухом 10 и боковыми стенками корпуса, установить вентиляторы 11.To an even greater extent, the intensity of heat transfer from the outer surfaces of the ADXM heat-dissipating elements can be increased if
Вентиляторы создают принудительную циркуляцию воздушной среды в каналах. Скорость воздуха при этом становится на порядок выше.Fans create forced circulation of air in the channels. The air velocity in this case becomes an order of magnitude higher.
Наиболее эффективно использование вентиляторов (даже при дополнительных энергозатратах) при повышенных температурах воздуха в помещении (в летний период) и в начальный момент загрузки камеры "теплыми" продуктами.The most effective use of fans (even with additional energy consumption) at elevated room temperatures (in the summer) and at the initial moment of loading the chamber with “warm” products.
Низкотемпературная камера работает следующим образом.The low temperature chamber operates as follows.
При включении АДХМ начинается генерация аммиака с его последующим сжижением и подачей в испаритель 6. В испарителе 6 аммиак испаряется в среду водорода (инертного газа) при низком парциальном давлении, т.е. при низких температурах, и, тем самым, обеспечивает производство искусственного холода. Испаритель захолаживает дно 7 блока 5. Холодный воздух опускается в нижнюю часть внутренней металлической камеры, охлаждая при этом объекты, размещенные в ней. Установка двух АДХМ 4 на торцевых стенках обеспечивает высокую холодильную мощность на температурном уровне минус (24...18)°С и симметричный сток тепла (за счет начальной температуры загруженных продуктов и теплопритоков из окружающей среды) по внутренней металлической камере к испарителям АДХМ.When the ADCM is turned on, the generation of ammonia begins, followed by liquefaction and feeding into
На дне 7 блока 5 закреплены конденсационные участки теплопередающих устройств (ТПУ) 9, которые при работе АДХМ подвергаются захолаживанию. Захолаживание вызывает конденсацию паров теплоносителя в случае использования тепловых труб или двухфазных термосифонов либо создается перепад температур, вызывающий движение теплоносителя в однофазном термосифоне, т.е. в любом случае осуществляется перекачка тепла из тепловоспринимающей зоны ТПУ 9, расположенных на задней либо передней стенках внутренней металлической камеры 3.At the
Расположение ребер 8 по периметру внутренней металлической камеры 3 обеспечивает равномерность процесса захолаживания, что особенно важно при плотной загрузке полезного объема, когда естественная циркуляция воздуха затруднена.The location of the
При повышении температуры окружающего воздуха свыше 32°С или при загрузке на хранение большого количества неохлажденных продуктов производится включение вентиляторов 11, которые обеспечивают режим принудительной циркуляции воздуха в полости кожуха 10. Резкое увеличение теплоотдачи от конденсатора и абсорбера АДХМ приводит к повышению холодильной мощности испарителей и снижению уровня температур на них. Все это позволяет реализовать режим интенсивного охлаждения и замораживания.When the ambient temperature rises above 32 ° C or when loading a large number of uncooled products into storage,
Корпус НТК типа "ларь" способствует сохранению охлажденного воздуха в полезном объеме и не позволяет воздуху из помещения с влажностью не менее 70...80% попадать на теплопроводящие поверхности. Это позволяет существенно снизить интенсивность намерзания снеговой шубы и, тем самым, улучшить эксплуатационные характеристики НТК.The case of an STC of the "chest" type contributes to the preservation of cooled air in the usable volume and does not allow air from a room with a humidity of at least 70 ... 80% to fall on heat-conducting surfaces. This allows you to significantly reduce the intensity of freezing of the snow coat and, thereby, improve the operational characteristics of the NTC.
Преимущество предлагаемой НТК с расположением испарителей АДХМ в отдельных теплоизолированных блоках с передней тепловоспринимающей поверхностью, выполненной из высокотеплопроводного материала, состоит:The advantage of the proposed NTK with the location of the ADXM evaporators in separate heat-insulated blocks with a front heat-receiving surface made of highly heat-conducting material consists of:
- в существенном увеличении ремонтопригодности конструкции НТК - при выходе из строя какой-либо АДХМ она легко снимается с боковой стенки без разрушения теплоизолирующего корпуса НТК;- a significant increase in the maintainability of the NTK design - if any ADXM fails, it is easily removed from the side wall without destroying the NTK heat-insulating casing;
- в увеличении полезного объема за счет вынесения испарителя за его пределы;- to increase the usable volume due to the removal of the evaporator beyond its limits;
- в увеличении габаритных размеров испарителя, т.е. холодильной мощности АДХМ;- in increasing the overall dimensions of the evaporator, i.e. refrigerating power ADXM;
- в исключении из технологического цикла производства АДХМ операции оцинковки, которая требует значительных природоохранных и санитарных мероприятий;- in the exclusion from the technological cycle of ADCM production of galvanizing, which requires significant environmental and sanitary measures;
- в возможности работы на различных источниках тепловой энергии - эксплуатация НТК на транспорте и в труднодоступных районах, где нет электрической энергии.- the ability to work on various sources of thermal energy - the operation of the STC in transport and in inaccessible areas where there is no electric energy.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006132159/06A RU2327087C1 (en) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Low-temperature chamber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006132159/06A RU2327087C1 (en) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Low-temperature chamber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2327087C1 true RU2327087C1 (en) | 2008-06-20 |
Family
ID=39637456
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006132159/06A RU2327087C1 (en) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Low-temperature chamber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2327087C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447377C1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Refrigerating plant |
CN103791644A (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-14 | 海尔集团公司 | Refrigerating unit |
RU177363U1 (en) * | 2016-12-13 | 2018-02-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Холодильная Компания Мегахолод" | Refrigerator |
-
2006
- 2006-09-06 RU RU2006132159/06A patent/RU2327087C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Малые холодильные установки и холодильный транспорт. Справочник. - М.: Пищевая промышленность, 1978, с.80-82. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447377C1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Refrigerating plant |
CN103791644A (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-14 | 海尔集团公司 | Refrigerating unit |
CN103791644B (en) * | 2012-10-30 | 2016-03-09 | 海尔集团公司 | Refrigeration unit |
RU177363U1 (en) * | 2016-12-13 | 2018-02-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Холодильная Компания Мегахолод" | Refrigerator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101868624B1 (en) | Refrigerator | |
Omara et al. | Thermal management and performance enhancement of domestic refrigerators and freezers via phase change materials: A review | |
CN104329858A (en) | Mixed refrigeration refrigerator with cold storage and refrigeration functions | |
US20150260434A1 (en) | Air Source Heat Exchange System and Method Utilizing Temperature Gradient and Water | |
KR100759655B1 (en) | Cooling box | |
WO1999058906A1 (en) | Domestic refrigerator with peltier effect, heat accumulators and evaporative thermosyphons | |
RU2327087C1 (en) | Low-temperature chamber | |
JP2008095976A5 (en) | ||
KR101496684B1 (en) | The Air Conditioner using Themoelectric Modules and PCM | |
TW514716B (en) | Stirling cooling apparatus, cooler, and refrigerator | |
JP2014077615A (en) | Refrigerator | |
US20050016184A1 (en) | Stirling cooling device, cooling chamber, and refrigerator | |
EP3757484B1 (en) | Refrigerator appliance | |
US20210239384A1 (en) | Refrigerator | |
JP2006189209A (en) | Cooling storage | |
CN104329827B (en) | Heat exchange device and semiconductor refrigerator | |
US10739057B2 (en) | Refrigerator | |
KR20140031585A (en) | Hybrid refrigerator | |
JP2011112267A (en) | Refrigeration unit for container | |
KR100935494B1 (en) | Device for prevention dewing of refrigerator | |
JP2004020056A (en) | Cooling chamber | |
KR20030087151A (en) | Device for prevention dewing of refrigerator | |
JPS6059502B2 (en) | refrigerator | |
SU1742598A1 (en) | Cooler | |
CN101074819A (en) | Refrigerator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080907 |