DK143117B - Kompressor-koeleanlaeg - Google Patents

Description

143117

Opfindelsen angår et kompressor-køleanlæg med mellem kondensator og fordamper indkoblet kapillarrør, og hvor der periodevis er indkoblet en elektrisk varmemodstand.

Det er kendt ved hjælp af en elektrisk varmemodstand at op-5 varme kapillarrøret, henholdsvis et umiddelbart foran dette liggende ledningsafsnit, at fordampe det der tilstedeværende kølemedie og på denne måde frembringe en dampprop, som praktisk talt ikke kan føres over kapillarrøret. Ved hjælp af varmemodstanden kan derfor den efterkoblede fordamper 10 ind- og udkobles fra kølemediefprsyningen. Dette benyttes til, uafhængigt af kompressorens styring, at regulere temperaturen i en køleafdeling eller til at aflaste fordamperen, hvis denne skal tøs op ved hjælp af en yderligere optøningsanordning .

15 I de kendte tilfælde har varmemodstanden en konstant varme-ydelse og er anbragt uden for kapillarrøret henholdsvis kø-lemedieledningen. Herved opstår imidlertid den ulempe, at der, efter at kølemediet er fordampet, står en for stor varmeydelse til rådighed, som fører til en utilladelig tem-20 peraturforhøjelse og lader den oprindeligt i kølemediet opløste, ved fordampningen frigjorte køleolie forkokse. Da dette sker i eller kort før kapillarrøret, er tilstopninger af kapillarrøret uundgåelige.

Opfindelsen har derfor til hensigt at angive et kompressor- 2 143117 køleanlæg af den i indledningen beskrevne art, ved hvilket en tilstopning af kapillarrøret af forkokset olie ikke risikeres .

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at et kammer er 5 koblet foran i det mindste et afsnit af kapillarrøret, og at den elektriske varmemodstand er en i kammeret anbragt PTC-modstand, som ved gennemgang af et temperaturområde mellem den trykket i kammeret forekommende fordampningstemperatur af kølemediet og køleoliens forkoksningstemperatur overgår 10 fra en lavere til en højere modstandsværdi.

Ved denne anordning ligger varmemodstanden i kølemediet og har derfor kølemediets temperatur. Da varmemodstanden er en PTC-modstand, tiltager dens modstandsværdi med stigende temperatur, og dens ydelse aftager tilsvarende. Til begge 15 sider af et temperaturområde ligger tydeligt forskellige modstandsværdier. Ved mange PTC-modstande er der ved en bestemt temperatur et modstandsspring. Ved indkobling af PTC-modstanden indstilles derfor en 1igevægtstemperatur, ved hvilken kølemediet ganske vist fordamper, men køleolien kan 20 ikke forkokse.

En sådan anordning kan man, som i kendte tilfælde, anvende som "indkobler" for kølemediet, i hvilken det efterkoblede kapillarrørsafsnit er således dimensioneret, at det er gennemstrømmeligt af flydende kølemedie, men praktisk talt u-25 igennemstrømmeligt af i kammeret frembragt kølemediedamp.

På denne måde kan man styre et i og for sig kendt kølesystem med to afdelinger med forskellige temperaturer, hvis fordampere i det væsentlige er koblet parallelt og forsynet fra en fælles kompressor og kondensator, hvorved en termostat i 30 afdelingen med den laveste temperatur styrer kompressoren, og en termostat i afdelingen med den højeste temperatur styrer en afbryder for PTC-modstanden.

3 U3117

Den kendsgerning, at PTC-modstanden i indkoblet tilstand kan sørge for tilnærmelsesvis ensartet temperatur i kammeret, gør det muligt at frembringe en meget enkelt opbygget optøningsanordning uden yderligere forholdsregler såsom magnetven-5 tiler for varmgas, specielle varmeledninger på fordamperen og lignende. En sådan optøningsanordning er kendetegnet ved, at kammeret er anbragt mellem to kapillarrørsafsnit, og at det andet kapillarrørsafsnit er således dimensioneret, at det har en ringere drøvlemodstand over for flydende kølemedie 10 end det første kapillarrørsafsnit. Især kan det være således dimensioneret, at det andet kapillarrørsafsnit over for kølemediedamp har tilnærmelsesvis den samme drøvlemodstand som begge afsnit over for flydende kølemedie. Det kan ske derved, at længden ved det andet kapillarrørsafsnit er valgt 15 ringere, og/eller tværsnittet er valgt større end ved det første kapillarrørsafsnit. Herved omdannes i kammeret hele tiden flydende kølemedie til overhedet kølemediedamp af den indkoblede PTC-modstand. Dampen strømmer drøvlet ind i fordamperen og bevirker optøningen. Med de angivne dimensio-20 ner kan det endog opnås, at trykket i fordamperen under optøningen er tilnærmelsesvis lig med fordampertrykket i normaldrift.

Særlig gunstigt er det, hvis der er en sådan funktionsafhængighed mellem kompressor og PTC-modstand, at kompressoren 25 i det mindste midlertidigt indkobles under optøningsprocessen.

På denne måde opsuger kompressoren den til fordamperen forsynede kølemediedamp. Det lave sugetryk sørger ligeledes for, at der ikke optræder utilladeligt høje fordampertryk. Samtidig fyldes kondensatoren, således at den oprindelige 30 temperatur hurtigt efter optøningen kan frembringes i kølerummet.

Denne funktionsafhængighed kan være givet på mange måder. Fx kan afbryderen for PTC-modstanden også tilslutte kompressormotoren spænding. Optøningskredsen kan imidlertid også på 4 143117 anden måde mekanisk, elektrisk eller termisk være koblet med kompressorkredsen. En meget enkel løsning fremkommer, hvis PTC-modstanden kan indkobles vilkårligt eller automatisk, fx i afhængighed af tilstedeværelsen af et rimfrostlag på 5 fordamperen, og kompressoren kan styres af en termostat i kølerummet. Indkoblingen af PTC-modstanden kan styres manuelt, af et ur, af en temperaturføler eller lignende. I alle tilfælde fører den efterfølgende afbrydelse af tilførsel af flydende kølemedie til en opvarmning af kølerummet, som på 10 sin side over termostaten lader kompressoren starte.

Opfindelsen beskrives nærmere nedenfor under henvisning til på tegningen skematisk viste udførelseseksempler, der viser i fig. 1 diagram for et kompressor-køleanlæg med en optø-15 ningsanordning ifølge opfindelsen, fig. 2 karakteristik af en anvendt PTC-modstand og fig. 3 diagram for et kompressor-køleanlæg med to køleafdelinger med forskellig temperatur.

Koblingen ifølge fig. 1 har i kredsløbet en kompressor 1, en 20 kondensator 2 og en fordamper 3. Sidstnævnte er anbragt i et kølerum 4. Dens temperatur overvåges af en termostat 5, som efter behov ind- og udkobler kompressoren 1. Mellem kondensator 2 og fordamper 3 er der lagt en kapillarrørsanordning 6, som består af et første kapillarrørsafsnit 7, et kammer 8 og 25 et andet kapillarrørsafsnit 9. Begge kapillarrørsafsnit 7 og 9 er med hensyn til deres drøvlemodstand således dimensioneret, at flydende kølemedie fra kondensatoren 2, som står under kompressortrykket, i en for normaldriften afmålt mængde afspændt når ind i fordamperen 3 og der fordamper 30 under varmeoptagelse.

143117 5 I kammeret 8 befinder der sig en varmemodstand i form af en PTC-modstand 10, som over afbryderen 11 kan lægges til netklemmer 12. Afbryderen 11 aktiveres af et ur 13, som med forudbestemte intervaller, fx hver 72. time, indleder en 5 optøningsperiode på fx en time.

PTC-modstanden 10 har en karakteristik, der svarer til diagrammet i fig. 2. Ved lave temperaturer er der en flad kurvegren I med forholdsvis ringe modstand R. Hertil slutter sig omtrent over en springtemperatur en stejlere kurve-10 gren II, som fører til meget høje modstandsværdier. PTC-modstanden 10 er således udvalgt, at en fordampningstempe-ratur T-^ har en lavere modstandsværdi R, mens der ved temperaturen T2, ved hvilken køleolien ville forkokse, hersker en højere modstandsværdi. Ved indkobling af PTC-modstanden, 15 altså ved med væske fyldt kammer 8, arbejder PTC-modstanden på kurvegrenen I med en tilsvarende høj varmeydelse. Når fordampningen er afsluttet, stiger temperaturen af kølemediedam-pen og dermed også af PTC-modstanden, således at varmeydelsen nedsættes. Der indstilles en ligevægtstilstand i arbejdspunk-20 tet A, som ligger på kurvegrenen II, og som i hvert tilfælde endnu befinder sig under forkoksningstemperaturen

Det andet kapillarrørsafsnit 9 er således dimensioneret, at en mærkbar mængde af kølemediedampen kan strømme fra kammeret 8 ind i fordamperen 3. Når det flydende kølemedie for-25 damper i kammeret 8, ændres trykforholdene for kapillarrørsanordningen 6 i relation til normaldriften. For køle-mediedampens volumen er en mangefold større end det flydende kølemedies volumen. Det over det andet kapillarrørsafsnit 9 bortstrømmende kølemediedamp-volumen står derfor overfor et 30 væsentligt mindre volumen af det over det første kapillarrørsafsnit 7 tilstrømmende flydende kølemedie. Som følge heraf stiger trykket i kammeret 8 i forhold til normaldriften.

Mens trykfaldet under normaldrift næsten udelukkende sker i det første kapillarrørsafsnit 7, optræder det ved optøningen 6 143117 i det væsentlige kun i det andet kapillarrørsafsnit. Som følge af opvarmningen er den over det andet kapillarrørsafsnit 9 bortstrømmende kølemediedamp nok til at optø rimen på fordamperen 3. Især er kølemediedampen i kammeret 8 overhedet 5 til arbejdspunktets A temperatur. Ved indkobling af kompressoren 1 suges kølemediedampen ud af fordamperen 3, således at varm damp kontinuerligt kan strømme efter.

Indkoblingen af kompressoren sker automatisk i afhængighed af indkoblingen af PTC-modstanden 10 ved hjælp af uret 13.

10 For når der ikke strømmer flydende kølemedie, men blot varm kølemediedamp ind i fordamperen 3, hæves temperaturen i kølerummet 4, og termostaten 5 reagerer for at indkoble kompressoren 1. Når kompressoren 1 arbejder, men det flydende kølemedie bortføres fra kondensatoren i nedsat mængde, fyl-15 des kondensatoren hurtigere med flydende kølemedie. Efter optøningen står der da tilstrækkelig køleydelse til rådighed til igen hurtigt at bringe temperaturen i kølerummet 4 ned på den ønskede børværdi.

Ved udførelsesformen ifølge fig. 3 forsyner en kompressor 14 20 over en kondensator 15 og et kapillarrør 16 en fordamper 17 og over en kapillarrørsanordning 21 en parallelkoblet fordamper. Fordamperen 17 er anbragt i en første køleafdeling 19 med lavere temperatur, fordamperen 18 i en anden køleafdeling 20 med højere temperatur. Kapillarrørsanordningen 21 består 25 af et kammer 22, et forankoblet kapillarrørsafsnit 23 og et efterkoblet kapillarrørsafsnit 23'. I kammeret 22 befinder der sig en PTC-modstand 24, som over en afbryder 25 lægges til netklemmer. Afbryderen 25 indkobles ved hjælp af en termostat 26, når temperaturen i køleafdelingen 20 bliver 30 for høj. Temperaturen i køleafdelingen 19 overvåges af en termostat 27, som umiddelbart styrer kompressoren 14.

Ved denne kobling tjener kapillarrørsanordningen 21 som afbryder til ind- og udkobling af fordamperen 18. Når PTC- 143117 7 modstanden 24 lægges til spænding, fordamper det i kammeret 22 tilstedeværende flydende kølemedie. Kapillarrørsafsnittet 23' er således dimentioneret, at det er praktisk talt uigen-nemstrømmeligt af kølemediedamp. Som følge heraf tilføres 5 fordamperen 18 ikke længere flydende kølemedie. Den samlede kølemedieydelse tilføres kun køleafdelingen 19 med den lavere temperatur. Hvis temperaturen der falder under den indstillede børværdi, kobles kompressoren fra. På denne måde kan de to køleafdelinger uafhængigt af hinanden indstilles 10 på den til enhver tid krævede temperatur. Ved alt dette er der også her sørget for, at kapillarrørsafsnittet 23 ikke kan tilstoppes af forkokset olie.

Ved et udførelseseksempel af koblingen ifølge fig. 1 blev køleanlægget dimensioneret som følger:

15 fordamper 1 1/5 PS

kølemedie R 12 kapillarrørsafsnit 7 længde 3,0 m indvendig diameter 0,8 mm 20 kapillarrørsafsnit 9 længde 2,0 m indvendig diameter 1,0 mm PTC-modstand 10 koldmodstand 25 ohm

springtemperatur TQ 80°C

25 Ved et sådant anlæg fremkom der under optøningen et kondensatortryk på 14 ata, et tryk i kammeret 8 på 10 ata og et sugetryk på 1,5 ata.

Fordampningstemperaturen i kammeret androg 40°C. PTC- modstanden 10 antog i arbejdspunktet A en temperatur på 30 90°C. Forkoksningstemperaturen for T2 for køleolien ligger ved ca. 180°C.

Claims (4)

143117

1. Kompressor-køleanlæg med mellem kondensator og fordamper indkoblet kapillarrør, og hvor der periodevis er indkoblet en elektrisk varmemodstand, kendetegnet v e d, at et kammer (8, 22) er koblet foran i 5 det mindste et afsnit (9, 23') af kapillarrøret, og at den elektriske varmemodstand er en i kammeret anbragt PTC-modstand (10, 24), som ved gennemgang af et temperaturområde mellem den trykket i kammeret forekommende fordampningstemperatur (T^) af kølemediet og køleoliens 10 forkoksningstemperatur (T2) overgår fra en lavere til en højere modstandsværdi.

2. Kompressor-køleanlæg ifølge krav 1, kendetegnet v e d, at det efterkoblede kapillarrørsafsnit (23') er således dimensioneret, at det er gennemstrøm- 15 meligt af flydende kølemedie, men praktisk talt uigen- nemstrømmeligt af i kammeret (22) frembragt kølemedie-damp.

3. Kompressor-køleanlæg, som er udstyret med to afdelinger (19, 20) med forskellige temperaturer, hvis fordampere 20 (17, 18) i det væsentlige er koblet parallelt og forsy net fra en fælles kompressor (14) og kondensator, ifølge krav 2, kendetegnet ved, at termostaten (27) i afdelingen (19) med den laveste temperatur styrer kompressoren, og en termostat (26) i afdelingen 25 med den højeste temperatur styrer en afbryder (25) for PTC-modstanden.

4. Kompressor-køleanlæg ifølge krav 1, kendetegnet v e d, at kammeret (8) er anbragt mellem to kapillarrør saf snit (7, 9), og at det andet kapillarrørs-