Устройство для управления оттайкой испарителя холодильной машины Советский патент 1985 года по МПК F25B49/00 F25B39/02 F25D21/04 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в холодильных установках с воздушным охлаждением конденсатора, применяемым в судовых автономных кондиционерах и работающих в широком диапазоне температур наружного воздуха, в том числе и в области отрицательных температур. Цель изобретения - повышение надежности. На чертеже представлена функциональная схема холодильной установки с устройством для управления оттайкой испарителя. Устройство для управления оттайкой содержит дроссельный вентиль 1, байпасную линию 2, двухпозиционный регулятор расхода хладагента, выполненный в виде камеры 3, включенной в байпасную линию 2, и камеры 4, снабженной сильфоном 5 с герметичным отверстием 6 для заливки водой 4 со штоком 7, перекрываюш,им отверстие 8 между камерами. Устройство для управления оттайкой включено в холодильную установку, содержащую последовательно включенные в циркуляционный контур 9 для хладагента компрессор 10, конденсатор 11, испаритель 12 и отделитель 13 жидкости. Предлагаемое устройство работает еледуюш,им образом. При повышении температуры обрабатываемого воздуха, прокачиваемого электровентилятором через испаритель 12, включается компрессор 10 и холодильная установуановка начинает работать, в номинальном режиме. Сжатые в компрессоре 10 пары хладагента конденсируются в конденсаторе 11, отдавая тепло прокачиваемому через него электровентилятором охлаждаюшему воздуху. Жидкий хладагент направляется затем в дроссельный вентиль 1, где снижает давление от давления конденсации до давления кипения. После этого хладагент проходит через камеру 4 в испаритель 12, где кипит и нагревается, отбирая тепло от прокачиваемого вентилятором воздуха. Образовавшиеся пары хладагента проходят через отделитель 13 жидкости, поступают на всасывание в компрессор 10, и цикл повторяется. При снижении температуры воздуха, охлаждающего конденсатор 11 до (+10) - (5)°С понижается температура кондесации и, как следствие, температура кипения. При снижении температуры кипения до -7-10°С температура поверхности испарителя 12 достигается значения, при котором на ней начинает образовываться «снеговая шуба за счет влаги, выпавшей из образовавшегося воздуха. Так как сильфон 5 устройства для управления оттайкой омывается потоком хладагента, поступающего в испаритель 12, то вода, заполняющая внутреннюю полость сильфона 5, начинает замерзать. Объем сильфона может быть подобран таким образом, что вода, находящаяся в нем, замерзает, например, в течение 10-15 мин. За это время «снежная шуба на испарителе 12 не достигается величины, когда сопротивление прокачиваемому воздуху и термическое сопротивление существенно возрастают. Благодаря этому предотвращается падение температуры кипения ниже допустимой для компрессора, что позволяет исключить эксплуатацию установки в недопустимом или опасном режиме и не нарушить температурный режим в обслуживаемом помещении. За счет увеличения объема и растягивания сильфона 5 от замерзания в нем воды шток 7 движется вниз, открывая сквозное отверстие 8. Вследствие меньшего гидравлического сопротивления байпасной линии 2 поток хладагента проходит по этой линии, минуя дроссельный вентиль 1, и через камеру 3 и отверстие 8, омывая наружную полость сильфона 5, поступает в испаритель 12 с температурой и давлением, определяемыми температурой охлаждающего конденсатор 11 воздуха. В результате повышения давления и температуры хладагента «снежная шуба на поверхности испарителя 12 оттаивает, а неиспаривщийся хладагент поступает в отделитель 13 жидкости, испаряется за счет теплообмена с нагреваемым компрессором 10 горячим газообразным хладагентом и поступает на всасывание в компрессор 10. Одновременно при омывании сильфона 5 хладагента замерзшая в нем вода за счет теплообмена оттаивает, сильфон 5 сжимается и шток 7 занимает первоначальное положение, перекрывая отверстие 8. Тем самым отсекается байпасная линия 2 от испарителя 12. Время оттаивания при этом составляет не более 10 мин. Затем жидкий хладагент, поступающий из конденсатора II, начинает снова циркулировать по основному циркуляционному контуру 9, снижает свое давление и температуру в дроссельном вентиле 1, проходит через камеру 4 устройства для управления оттайкой в испаритель 12, где кипит, т.е. холодильная установка начинает работать в обычном режиме. При более низких температурах наружного воздуха (до -25°С) работа установки осушествляется следующим образом. В этом случае, как известно, обмерзания испарителя не наступает, но работа холодильной установки вследствие недостаточного питания испарителя становится неэффективной и опасной для компрессора. Однако, в связи с тем, что в предлагаемой установке командный сигнал на переход в режим работы с открытой байпасной линией 2 формируется с помощью сильфона 5, омываемого рабочим потоком хладагента, независимо от наличия «снежной шубы на поверхности испарителя происходит замораживание воды и в сильфоне. В

результате замораживания в сильфоне 5 вода растягивает его, открывая байпасную линию 2. Таким образом, холодильная установка независимо от наличия «снежной шубы на испарителе переходит на режим работы с открытой байпасной линией. Температура и давление хладагента возрастают, что способствует повышению эффективности работы установки и улучшению условий работы компрессора. При этом ввиду более низкой температуры наружного воздуха температура хладагента может подняться не настолько, чтобы приобрести положительное значение и способствовать оттаиванию воды в сильфоне, а продолжать оставаться отрицательной (не ниже -10°С) и длительное время сохранять режим работы установки с открытой байпасной линией.

Использование предлагаемого устройства позволяет производить более качественное управление процессом оттайки, сократить период неэффективной работы и обеспечивает надежную работу установки при снижении температуры наружного воздуха до -25°С.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОТТАЙКОЙ ИСПАРИТЕЛЯ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ, содержащее дроссельный вентиль и байпасную линию с установленным в ней двухпозиционным регулятором расхода хладагента, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, регулятор расхода хладагента выполнен в виде двух сообщенных между собой через отверстие камер, одна из которых подсоединена к выходу дроссельного вентиля и снабжена сильфоном, заполненным управляющей жидкостью, преимущественно дистиллированной водой, и имеющим шток, перекрывающий соединительное отверстие между камерами, а другая включена в байпасную линию. 00 сх