ХОЛОДИЛЬНОЕ И/ИЛИ МОРОЗИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2013 года по МПК F25B21/00 F25D21/04 

Данное изобретение относится к холодильному и/или морозильному устройству с электромагнитным охлаждающим устройством, с холодным теплообменником для охлаждения холодильной и/или морозильной камеры устройства, а также со средствами для контроля среднего значения температуры холодного теплообменника.

Холодильные и/или морозильные устройства с магнитным охлаждением работают по принципу так называемого магнитокалорического эффекта. Из уровня техники известно, что электромагнитное охлаждающее устройство имеет элементы теплообменника, состоящие из материала или имеющие материал, нагревающийся при намагничивании и подверженный понижению температуры при размагничивании. При пропускании среды теплоносителя, например рассола или алкогольной смеси, через нагретый таким способом элемент теплообменника он претерпевает повышение температуры. И, наоборот, при пропускании ее через холодный элемент теплообменника она претерпевает в соответствии с этим понижение температуры. Охлажденная таким способом среда теплоносителя пропускается затем через так называемый холодный теплообменник, расположенный в холодильной или морозильной камере или на участке холодильной или морозильной камеры и служащий для ее охлаждения.

В известных из уровня техники холодильных и/или морозильных устройствах электромагнитное охлаждающее устройство с насосом выключается при достижении температуры выключения. Это значит, что магнитное охлаждающее устройство, а также насос выключаются при достижении в теплообменнике или в охлаждаемой камере определенного нижнего значения температуры. Затем при выключенном электромагнитном охлаждающем устройстве и насосе происходит нагревание холодильной или морозильной камеры, а также холодного теплообменника. Включение магнитного охлаждающего устройства с насосом происходит снова только в том случае, если холодный теплообменник полностью оттаял. Следующее включение может происходить, например, при температуре холодного теплообменника +5°C.

Недостатком этого способа является сравнительно высокое потребление энергии устройства и, кроме того, температурные колебания, возникающие вследствие периодической эксплуатации электромагнитного охлаждающего устройства и насоса.

Поэтому задача предлагаемого изобретения состоит в создании такого холодильного и/или морозильного устройства прежде упомянутого вида, благодаря которому уменьшаются расходы потребляемой энергии, а температурные колебания предотвращаются или сокращаются до минимума.

Эта задача решается с помощью холодильного и/или морозильного устройства с электромагнитным охлаждающим устройством, с холодным теплообменником для охлаждения холодильной и/или морозильной камеры устройства, а также со средствами для регистрации значения температуры холодного теплообменника. Предусмотрено, что устройство имеет блок управления или регулировки, посредством которого температура и/или масса подведенной к холодному теплообменнику среды теплоносителя регулируется так, что температура холодного теплообменника в режиме охлаждения не опускается ниже +0°C. Это означает, что с помощью блока управления или регулировки регулируют холодопроизводительность таким образом, что холодный теплообменник не воспринимает температуру ниже 0°C, вследствие чего эффективно предотвращается его обледенение. При этом электромагнитное охлаждающее устройство и/или насос для подачи среды теплоносителя выполнены так, что они работают в продолжительном режиме работы, а цикл оттаивания проводится только при необходимости, если температура холодного теплообменника должна быть снижена ниже 0°C. Это приводит к тому, что согласно изобретению не требуется цикл оттаивания, так как холодный теплообменник не эксплуатируется или, во всяком случае, не эксплуатируется кратковременно при температурах ниже 0°C. Все же при снижении температуры холодного теплообменника ниже 0°C может быть предусмотрено введение ациклического цикла оттаивания, если это необходимо. Преимущества изобретения состоят в том, что вследствие равномерной и постоянной эксплуатации электромагнитного охлаждающего устройства и/или насоса снижено потребление энергии устройства по сравнению с известными из уровня техники устройствами, а также в том, что не возникают температурные колебания или они возникают в незначительной степени.

Из-за уменьшенной холодопроизводительности холодный теплообменник следует рассчитывать сравнительно большим в соответствии с размером холодильной и/или морозильной камеры для возможности вырабатывания в целом требующегося охлаждения.

Указанное устройство имеет насос для подачи среды теплоносителя, а блок управления или регулировки выполнен с возможностью изменять производительность насоса. Вследствие этого допускается, например, уменьшать производительность насоса, т.е. уменьшать подаваемое насосом количество теплоносителя для достижения холодным теплообменником температуры не ниже 0°C.

Предполагается, что блок управления или регулировки выполнен с возможностью изменять силу и/или расположение действующего в охлаждающем устройстве магнитного поля. Тем самым можно уменьшать холодопроизводительность, например, посредством сокращения магнитного поля. При действии более слабого магнитного поля соответственно уменьшается магнитокалорический эффект и происходит более незначительное нагревание или охлаждение протекающей через электромагнитное охлаждающее устройство среды теплоносителя, так что соответственно с этим уменьшается также холодопроизводительность холодного теплообменника.

Кроме того, блок управления или регулировки выполнен так, что температура холодного теплообменника регулируется в соответствии с заданным значением или в диапазоне заданного значения. Если измеренная температура уже находится в диапазоне заданного значения температуры, то изменение производительности насоса или намагничивания в электромагнитном охлаждающем устройстве уже может не требоваться или в зависимости от отклонения регулируемого значения учитывается увеличение или уменьшение производительности насоса или силы магнитного поля.

Вследствие этого можно использовать производительность насоса и/или силу или расположение магнитного поля в качестве управляющего воздействия системы автоматического регулирования, заданное значение которого представляет значение температуры или также диапазон заданного значения температуры.

Изобретение относится к холодильному и/или морозильному устройству. Холодильное и/или морозильное устройство содержит электромагнитное охлаждающее устройство с насосом, холодный теплообменник, средства для регистрации значения температуры холодного теплообменника. Указанное устройство имеет блок управления или регулировки, выполненный с возможностью регулирования температуры и/или массы подводимой к холодному теплообменнику среды теплоносителя. При этом температура холодного теплообменника в режиме охлаждения не опускается ниже 0°C. Электромагнитное охлаждающее устройство и/или насос для подачи среды теплоносителя выполнены с возможностью их равномерной и постоянной эксплуатации без цикла оттаивания холодного теплообменника. Указанный цикл оттаивания проводится только в том случае, если температуру холодного теплообменника необходимо снизить ниже 0°C. Технический результат - уменьшение расходов потребляемой энергии, предотвращение или сокращение до минимума температурных колебаний. 3 з.п. ф-лы.

1. Холодильное и/или морозильное устройство, содержащее электромагнитное охлаждающее устройство с насосом, холодный теплообменник, а также средства для регистрации значения температуры холодного теплообменника, отличающееся тем, что указанное устройство имеет блок управления или регулировки, выполненный с возможностью регулирования температуры и/или массы подводимой к холодному теплообменнику среды теплоносителя, при этом температура холодного теплообменника в режиме охлаждения не опускается ниже 0°C, а электромагнитное охлаждающее устройство и/или насос для подачи среды теплоносителя выполнены с возможностью их равномерной и постоянной эксплуатации без цикла оттаивания холодного теплообменника, который проводится только в том случае, если температуру холодного теплообменника необходимо снизить ниже 0°C.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок управления или регулировки выполнен с возможностью изменять производительность насоса.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок управления или регулировки выполнен с возможностью изменять силу и/или расположение действующего в охлаждающем устройстве магнитного поля.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что блок управления или регулировки выполнен с возможностью регулирования температуры холодного теплообменника в соответствии с заданным значением или в диапазоне заданного значения.