ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1999 года по МПК F25B19/00 B60P3/20 

Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к холодильным установкам, в которых различные продукты или изделия, находящиеся в замкнутом объеме, охлаждают или замораживают с помощью криогенной жидкости, в частном случае жидкости, служащей одновременно топливом для двигателя внутреннего сгорания.

Известны холодильные установки, преимущественно транспортного рефрижератора, содержащие камеру с охлаждаемыми продуктами или изделиями внутри и источник жидкого хладагента, соединенный подводящим трубопроводом с теплообменником (испарителем), размещенным внутри камеры. (См., например, патент РФ N 2039915 по кл. F 25 D 3/10 за 1992 г.). Данная установка не обеспечивает технический результат, достигаемый изобретением, т.к. не предусматривает охлаждение кабины.

Известны также холодильные установки транспортного рефрижератора, содержащие камеру с охлаждаемыми продуктами или изделиями внутри, источник жидкого хладагента, служащего одновременно топливом, соединенный подводящим трубопроводом с испарителем, размещенным внутри камеры, причем последняя снабжена линией отработанного хладагента, подключенной к двигателю внутреннего сгорания (см. а.с. N 726392 кл. F 25 В 19/00, 1980 г.)
В данной установке источником жидкого хладагента является бак, заполненный пропаном, кроме того, установка дополнительно содержит емкость, заполненную азотом.

Данная установка также не обеспечит технический результат, достигаемый изобретением, т. к. не предусматривает охлаждение кабины и, кроме того, сложна по конструкции, т.к. требует дополнительную криогенную емкость.

Известна и холодильная установка транспортного рефрижератора с кабиной и кузовом, содержащая баллон с метаном, подключенный к расположенному в кузове испарителю, линия отработавшего метана которого соединена с двигателем рефрижератора (см. а.с. N 110798, кл. B 60 P 3/20, 1957).

Эта установка также не обеспечивает упомянутый технический результат по тем же причинам.

Задача изобретения - создание конструктивно простой рефрижераторной низкотемпературной холодильной установки, обеспечивающей от одного источника одновременно охлаждение кузова, создание комфортных условий в кабине и питание двигателя внутреннего сгорания.

Технический результат, достигаемый изобретением, - создание комфортных условий в кабине рефрижератора одновременно с охлаждением кузова и питанием двигателя от общего криогенного источника, заполненного метаном.

Данный технический результат достигается тем, что в холодильной установке транспортного рефрижератора с кабиной и кузовом, содержащей баллон с метаном, подключенный к расположенному в кузове испарителю, линия отработавшего метана которого соединена с двигателем рефрижератора, в кабине установлен теплообменник, встроенный в линию отработавшего метана на участке между испарителем и двигателем внутреннего сгорания; источник жидкого хладагента.

Еще в большей степени этот технический результат достигается тем, что на линии отработавшего метана теплообменника после кабины установлен дополнительный теплообменник.

Дополнительный технический результат достигается тем, что камера установлена на транспортном средстве, а охлаждаемый объект выполнен в виде кабины этого средства.

На фиг. 1 схематически изображена описываемая холодильная установка транспортного рефрижератора в собранном виде.

На фиг. 2 изображена та же установка, схематически расчлененная на элементы.

Холодильная установка содержит кузов 1 с охлаждаемыми продуктами или изделиями внутри и источник жидкого хладагента, служащего одновременно топливом, который выполнен в виде криогенного баллона 2, заполненного метаном. Баллон 2 соединен трубопроводом 3, имеющим перекрывной клапан, с испарителем 4, помещенном в кузове 1. Испаритель 4 имеет линию 5 отработавшего метана, соединенную с двигателем 6 внутреннего сгорания. При использовании установки в стационарном режиме двигатель может служить приводом электрогенератора (не показан). Линия 5 отработавшего метана встроена в кабину 7. В зоне встроения этой линии в кабине 7 расположен теплообменник 8 (теплообменник нагрузки), а по существу охладитель кабины. Теплообменник 8 может быть выполнен в виде оребренного змеевика или радиатора. В зоне кузова 1 трубопровод 3 соединен с линией 5 отработавшего метана посредством обводной магистрали 9 с перекрывным клапаном 10.

На линии 5 отработавшего метана после кабины 7 может быть установлен дополнительный теплообменник 11 с вентилятором 12. В частном случае теплообменник 13 установлен под капотом двигателя. Линия 5 отработавшего метана в зоне расположения кабины 7 имеет обводную магистраль 13 с перекрываемым клапаном 14.

Работа холодильной установки
Из криогенного сосуда 2 метан в виде парожидкостной смеси по трубопроводу 3 (при открытом клапане) с температурой порядка -150^oC поступает в испаритель 4, расположенный внутри кузова 1. Конкретную температуру хладоносителя (метана) можно регулировать с помощью клапана 10, расположенного на обводной магистрали 9. После холодильной камеры на линии 5 отработавшего хладагента последний имеет температуру порядка 50^oC и с этой температурой поступает в кабину 7. Необходимую температуру в кабине 7 получают с помощью клапана 14, расположенного на обводной магистрали 13.

Как правило, при запуске температура топлива (отработавшего хладагента - метана) поступающего в двигатель 6 внутреннего сгорания должны быть порядка 30^oC.

В том случае, если температура метана после объекта будет ниже 30^oC, включается теплообменник 11, который будет обдуваться горячим атмосферным воздухом с помощью вентилятора 12. При недостаточности температуры воздуха могут быть использованы электронагреватели (не показаны).

Холодильная установка характеризуется всеми вышеперечисленными элементами и может быть использована и стационарно.

В этом случае вместо кузова используют холодильную камеру для замораживания продуктов, а вместо кабины - дополнительный охлаждаемый объект с более высоким температурным уровнем двигателя, при этом двигатель может вырабатывать необходимую электроэнергию.

В холодильной установке транспортного рефрижератора с кабиной и кузовом баллон с метаном подключен к расположенному в кузове испарителю. Линия отработанного метана испарителя соединена с двигателем рефрижератора. В кабине установлен теплообменник, встроенный в линию отработавшего метана на участке между испарителем и двигателем. На линии отработавшего метана после кабины может быть установлен дополнительный теплообменник. Использование изобретения позволит обепечить охлаждение дополнительного объекта с одновременным упрощением конструкции установки. 2 ил.

1. Холодильная установка транспортного рефрижератора с кабиной и кузовом, содержащая баллон с метаном, подключенный к расположенному в кузове испарителю, линия отработанного метана которого соединена с двигателем рефрижератора, отличающаяся тем, что в кабине установлен теплообменник, встроенный в линию отработавшего метана на участке между испарителем и двигателем. 2. Холодильная установка по п.1, отличающаяся тем, что на линии отработавшего метана после кабины установлен дополнительный теплообменник.