Изобретение относится к холодильной технике, в частности к малым компрессионным холодильным машинам, и может быть использовано при разработке компрессионной холодильной техники для различного применения, включая торговое, промышленное, медицинское и бытовое.The invention relates to refrigeration, in particular to small compression refrigeration machines, and can be used in the development of compression refrigeration equipment for various applications, including commercial, industrial, medical and household.
Известен компрессионный холодильный агрегат, содержащий соединенные в замкнутый циркуляционный контур хладагента компрессор, испаритель и теплообменный конденсатор принудительного воздушного охлаждения (Гопин С.Р., Шавра В.М. Воздушные конденсаторы малых холодильных машин. - М.: ВО "Агропромиздат", 1987. - 33 с.).Known compression refrigeration unit containing a compressor, an evaporator and a heat-exchange condenser of forced air cooling connected in a closed circulation circuit of a refrigerant refrigerant (Gopin S.R., Shavra V.M. Air condensers of small refrigeration machines. - M.: Agropromizdat, 1987. - 33 p.).
Наиболее близким к изобретению аналогом является холодильный шкаф Inter 400 МНТ (Холодильный шкаф [Электронный ресурс]: Холодильный шкаф - Режим доступа: http://www.d-servis.ru/catalog/holod_oborud/hol_shkafy/inter/inter_400m_400mnt - 10.10.2010, свободный). Данный холодильный шкаф состоит из компрессора, испарителя, фильтр-осушителя, капиллярной трубки и конденсатора с принудительным воздушным охлаждением за счет обдува вентилятором. Конденсатор расположен в нижней части холодильного агрегата рядом с компрессором, причем трубопровод конденсатора изогнут в виде кубической формы. Охлаждение конденсатора осуществляется посредством принудительной циркуляции воздуха - обдува вентилятором, расположенным рядом с конденсатором. Вентилятор включен в параллельную цепь с компрессором, и, соответственно, его включение и выключение совпадает с цикличной работой компрессора.The closest analogue to the invention is the refrigerating cabinet Inter 400 MNT (Refrigerating cabinet [Electronic resource]: Refrigerating cabinet - Access mode: http://www.d-servis.ru/catalog/holod_oborud/hol_shkafy/inter/inter_400m_400mnt - 10.10.2010 free). This refrigerating cabinet consists of a compressor, an evaporator, a filter drier, a capillary tube and a condenser with forced air cooling due to blowing by a fan. The condenser is located in the lower part of the refrigeration unit next to the compressor, and the condenser pipe is bent in the form of a cubic shape. The condenser is cooled by forced air circulation - blowing by a fan located next to the condenser. The fan is connected in parallel with the compressor, and, accordingly, turning it on and off coincides with the cyclic operation of the compressor.
Существенным недостатком такого холодильного агрегата является то, что на работу вентилятора затрачивается дополнительная электроэнергия из сети, что приводит, в целом, к увеличению энергопотребления холодильного прибора.A significant drawback of such a refrigeration unit is that additional electric energy is consumed from the mains to operate the fan, which leads, in general, to an increase in the energy consumption of the refrigeration unit.
Задачей данного изобретения является создание холодильного агрегата с использованием тепла компрессора и отрицательной температуры агрегата для питания маломощного вентилятора и обдува им конденсатора, при этом электроэнергия на работу вентилятора не будет потребляться из сети. Данная задача решается тем, что электроэнергия для работы маломощного вентилятора вырабатывается на основе термоэлектрического эффекта Зеебека.The objective of the invention is the creation of a refrigeration unit using the heat of the compressor and the negative temperature of the unit to power a low-power fan and blow it a condenser, while the electric energy for the fan will not be consumed from the network. This problem is solved by the fact that electricity for the operation of a low-power fan is generated on the basis of the Seebeck thermoelectric effect.
Устройство работает следующим образом. Получение необходимого напряжения для работы маломощного вентилятора производится посредством термоэлектрического преобразователя. В качестве термоэлектрического преобразователя возможно использование пластин, спаянных из разнородных материалов или совокупности термопар. При этом необходимо, чтобы одни из спаев - 4 (фиг.1) были помещены в морозильную камеру или в низкотемпературное отделение (НТО) холодильного прибора. Другие спаи - 1 (фиг.1) прикреплены непосредственно к наиболее сильнонагревающейся части компрессора холодильника. А оставшиеся концы проводников 2 и 3 (фиг.1) присоединяются, соответственно, к электродвигателю вентилятора. В результате разности температур в цепи возникает разность потенциалов, которая приводит к образованию электрического тока. Количество термоэлектрических преобразователей определяется мощностью вентилятора и необходимым напряжением для его работы. Чем больше мощность вентилятора, тем больше термоэлектрических преобразователей должно быть последовательно включено в цепь его питания. Также необходимо отметить, что количество термопар напрямую связано с разностью температур, т.е. чем ниже температура в НТО и выше в компрессоре, тем выше разность потенциалов и соответственно необходимо использовать меньше термопар. Из материалов, применяемых для термопар, можно использовать, например, платину с кремнием.The device operates as follows. Obtaining the necessary voltage for the operation of a low-power fan is carried out by means of a thermoelectric converter. As a thermoelectric converter, it is possible to use plates soldered from dissimilar materials or a combination of thermocouples. It is necessary that one of the junctions - 4 (Fig. 1) be placed in the freezer or in the low-temperature compartment (NTO) of the refrigeration appliance. Other junctions - 1 (Fig. 1) are attached directly to the most highly heated part of the compressor of the refrigerator. And the remaining ends of the conductors 2 and 3 (figure 1) are connected, respectively, to the fan motor. As a result of the temperature difference in the circuit, a potential difference occurs, which leads to the formation of an electric current. The number of thermoelectric converters is determined by the fan power and the necessary voltage for its operation. The greater the fan power, the more thermoelectric converters must be sequentially included in its power circuit. It should also be noted that the number of thermocouples is directly related to the temperature difference, i.e. the lower the temperature in the NTO and higher in the compressor, the higher the potential difference and accordingly it is necessary to use fewer thermocouples. Of the materials used for thermocouples, for example, platinum with silicon can be used.
Таким образом, бытовой компрессионный холодильный прибор (фиг.2), состоящий из компрессора 5, испарителя, фильтра-осушителя 2, капиллярной трубки 1 и конденсатора 4 с вертикальным или горизонтальным расположением трубопровода на задней стенки холодильного прибора, оснащен маломощным вентилятором 3, расположенным в нижней части холодильного прибора (фиг.2). В момент достижения нужной разности температур компрессор нагревается, а в НТО холодильного прибора поддерживается отрицательная температура, начинает вырабатываться электрический ток, что в свою очередь приводит к автоматическому запуску вентилятора. Лопасти вентилятора при движении создают поток воздуха, направленный снизу вверх вдоль теплопередающей поверхности конденсатора. Воздушный поток направлен на конденсатор, тем самым увеличивается теплообмен. В результате улучшенного теплообмена конденсатора уменьшается время рабочего цикла холодильного агрегата и, соответственно, сокращается потребляемая электроэнергия из сети. После отключения холодильного прибора разность температур понижается, и вентилятор автоматически перестает работать. Тем самым работа вентилятора осуществляется непосредственно только строго в необходимый период, т.е. при повышении температуры компрессора.Thus, a household compression refrigeration device (Fig. 2), consisting of a compressor 5, an evaporator, a filter drier 2, a capillary tube 1 and a condenser 4 with a vertical or horizontal pipe arrangement on the rear wall of the refrigeration device, is equipped with a low-power fan 3 located in the bottom of the refrigeration appliance (figure 2). When the desired temperature difference is reached, the compressor heats up, and in the NTO of the refrigeration appliance a negative temperature is maintained, an electric current begins to be generated, which in turn leads to the automatic start of the fan. The fan blades during movement create an air flow directed from the bottom up along the heat transfer surface of the condenser. The air flow is directed to the condenser, thereby increasing heat transfer. As a result of the improved heat exchange of the condenser, the working cycle of the refrigeration unit is reduced and, accordingly, the energy consumed from the network is reduced. After turning off the refrigerator, the temperature difference decreases, and the fan automatically stops working. Thus, the operation of the fan is carried out directly only strictly in the required period, i.e. with increasing compressor temperature.
