УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА И ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 1996 года по МПК F25D11/00 B60H1/32 

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.

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.

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.

Задача изобретения создание устройства для охлаждения воздуха и пищевых продуктов, обладающего простотой конструкции, компактностью и повышенной холодопроизводительностью.

Технический результат изобретения заключается в совмещении функций, выполняемых воздухоохладителем кондиционера и испарителя холодильника одним аппаратом, а также повышении холодопроизводительности.

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.

Достижению технического результата способствует также то, что всасывающий трубопровод кондиционера размещен внутри корпуса холодильника.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Устройство работает следующим образом.

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.

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.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом более компактно, имеет более простую конструкцию и обладает повышенной холодопроизводительностью.

Использование: для создания комфортных условий в салонах транспортных средств, бытовых, офисных и других помещениях. Сущность изобретения: устройство для охлаждения воздуха и пищевых продуктов содержит кондиционер парокомпрессионного типа, включающий последовательно соединенные между собой трубопроводами компрессор, конденсатор, ресивер, терморегулирующий вентиль, воздухоохладитель, а также устройство имеет холодильник. Воздухоохладитель выполнен в виде змеевика, либо пучка труб, снабженного коллекторами. Испарителем холодильника служат калачи упомянутого змеевика или коллекторы, которые, по меньшей мере, с одной стороны воздухоохладителя размещены внутри корпуса холодильника. Всасывающий трубопровод кондиционера размещен внутри корпуса холодильника. К калачам змеевика прикреплена пластина из теплопроводного материала. Под воздухоохладителем размещен поддон для сбора конденсата, соединенный посредством выполненного в корпусе холодильника канала с емкостью-аккумулятором. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для охлаждения воздуха и пищевых продуктов, содержащее кондиционер парокомпрессионного типа и холодильник, испаритель которого подключен к циркуляционному контуру кондиционера, отличающееся тем, что воздухоохладитель кондиционера выполнен в виде плоского змеевика или пучка труб, снабженного коллекторами, а испарителем холодильника служат калачи упомянутого змеевика или упомянутые коллекторы по меньшей мере с одной стороны воздухоохладителя, при этом упомянутые калачи или коллекторы размещены внутри корпуса холодильника. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что всасывающий трубопровод кондиционера размещен внутри корпуса холодильника. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что при выполнении воздухоохладителя в виде змеевика к калачам последнего, размещенным внутри корпуса холодильника, прикреплена пластина из теплопроводного материала с образованием воздушного канала между последней и упомянутыми калачами. 4. Устройство по пп.1 3, отличающееся тем, что оно снабжено соединенными между собой размещенным под воздухоохладителем поддоном для сбора конденсата и емкостью-аккумулятором, установленной внутри холодильника.