SE446285B - Kokare for en absorptionsdriven kylapparat avsedd for att drivas av solenergi och med vermeror - Google Patents

Description

8105456-1 energi till detsamma. Ett värmerör är termiskt anslutet till kokaren för över- föring av värme från ett på avstånd beläget ställe till kokaren. Vidare är en solfångare även termiskt kopplad till värmeröret på det på avstånd belägna stället. Solfångaren innefattar organ för ackumulering av solenergi för att värma värmeröret till en temperatur som är tillräcklig för att driva kokaren.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu att beskrivas som exempel med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka: Figur 1 är en perspektivvy, delvis bortbruten och sprängd, som visar en föredragen utföringsform av den soldrivna kylapparaten enligt föreliggande uppfinning tillämpad på ett kylskåp av absorptionstyp, Figur 2 är en sektionsvy av kokaren i apparaten i Figur 1 tagen längs linjerna 2-2 i Figur l, Figur 3 är en tvärsektionsvy tagen längs linjerna 3-3 i Figur 1, och Figur 4 är en tvärsektionsvy av värmeväxlaren och värmeröret tagen längs linjerna 4-4 i Figur 1.

Med hänvisning till ritningarna anges en föredragen utföringsform av en soldriven kylenhet enligt föreliggande uppfinning allmänt med hänvisningssiffran . Kylenheten 10 innefattar ett kylskåp 12, som ses bakifrån i Figur 1.

Kylskâpet 12 innefattar en kyllåda 14 och ett absorptionskylsystem 16, av vilket en del syns där bakdelen av höljet eller skåpet hos kylskåpet 12 är bortbruten i Figur 1. Det parti av absorptionskylsystemet 16 som syns i Figur 1 innefattar en kokare 18, en kondensor 20 och ett absorptionskärl 22. Själva absorptions- kylsystemet 16 som används i kylenheten 10 är konventionellt, liksom återstoden av kylskåpet 12, varför dessa delar inte kommer att beskrivas närmare i föreliggande beskrivning. Uppsamlingen och tillförseln av solenergi till kokaren 18 kommer emellertid att beskrivas närmare nedan.

Den soldrivna kylenheten 10 innefattar även ett värmerör 24 och en solfångare 26. Värmeröret 24 är termiskt kopplat till kokaren 18, och en solfångare 26 är termiskt kopplad till värmeröret 24 på ett ställe som är tänkt att befinna sig på avstånd från kokaren eller kylskåpet 12.

Värmeröret 24 är bildat av ett kopparrör med en diameter på 1,3 cm (1/2 tum) till 1,9 cm (3/4 tum) och en längd på ungefär 1,2 m (4 fot). Ena ändpartiet av värmeröret 24 är grenat till att bilda ett uppåtstående Y eller en gaffel 28. En krökt platta 30 är ansluten mellan de båda grenarna av gaffeln 28 och är formad till att överensstämma med krökningen av kokaren 18 såsom bäst syns i Figur 3 för att förbättra värmeledningen mellan värmeröret 24 och kokaren 18. Båda ändarna av värmeröret 24 (inklusive varje gren hos gaffeln 28) är hermetiskt I. 8105456-1 3 tillslutna. Innan dessa ändar försluts fylls emellertid röret med destillerat vatten 32, så att vattenmängden i värmeröret 24 är mer än en tredjedel av volymen av det rör som bildar värmeröret och mindre än rörets fulla volym. Värmeröret 24 evakueras även till ungefär -221 kPa (-32 pund per kvadrattum) absolut vid rumstemperatur före förslutning av ändarna. Värmeröret 24 ansluts till kokaren 18 med användning av ett omgivande spännband eller en klämma 34, som dras åt med ett gängat fästorgan 36 för att säkerställa god värmekontakt mellan värmeröret 24 och kokaren 18.

Solfângaren 26 är ett dubbelväggigt glasvakuumrör med en innervägg 38 och en yttervägg 40. Som bäst syns i Figur 4 är ytan av innerväggen 38 intill ytterväggen 40 belagd med en energiabsorberande beläggning 42. Ytterväggen 40 är transparent, och mellanrummet mellan inner- och ytterväggarna 38, 40 är evakuerat, så att solvärmeenergi uppsamlas eller fångas inuti solfångaren 26 för att överföras till värmeröret 24. Det framgår av Figur 4, att värmeröret 24 är beläget i en central axiell öppning 44 i solíångaren 26. Solfångaren 26 har en diameter på ungefär 5,1 cm (2 tum) och en längd på 9 till 12 dm (3 till 4 fot). En föredragen utformning av solfångaren 26 säljs av Owens Illinois Inc., Toledo, Ohio, USA under varumärket SUNPAK. Sådana solfångare är kapabla att ge innertemperaturer över 315°C (GOOOF) i klart solljus. Typiskt sett upphettar emellertid solfångaren 26 värmeröret 24, så att den grenade ändförbindelsen till kokaren 18 ligger vid eller över 132°C (270°F), vilket är helt tillräckligt för att driva kylenheten 10.

Värmeröret 24 är monterat i kylenheten 10, så att det är lutat nedåt och utåt bort från kokaren 16 med en lutning på ungefär 5 till 100 från horisontal- linjen. Detta underlättar rörets funktion, såsom beskrivs nedan. Vid en typisk installation skulle kylskåpet 12 vara placerat inomhus, värmeröret 24 skulle passera genom en yttervägg till ett avsides läge utomhus, och solfångaren 26 skulle vara monterad på. det avsides eller yttre ändpartiet av värmeröret 24 på ett ställe där den utsätts för maximal exponering av solljus.

I funktion upphettar solljus som faller mot solfângaren 26 den bortre änden av värmeröret 24, som är placerat i densamma, för att koka eller förånga vattnet 32 som befinner sig inuti värmeröret 24. Denna vattenånga rör sig uppåt längs längden av värmeröret 24 till gaffeln 28, där den kondenserar så att värmeenergi avges. Den kondenserade ångan eller vattnet rinner sedan tillbaka nedför värmeröret 24 till området för solfångaren 26, där det åter förångas. På detta sätt överförs värme längs värmeröret 24 från den avsides solfångararean till det ställe där den tillförs till kokaren 18 för att driva absorptionskylsystemet 16. 8105456-1 ll- För det fall att solfångaren 26 skulle ge mer solvärmeenergi än som krävs för att driva kyienheten 1D, kommer vattnet 32 inuti värmeröret 24 till sist att helt förångas eller värmeröret att upphettas till en enhetlig femperatur längs sin längd. I detta fall kommer värmeöverföringen från solfångararean längs värmeröret till kokaren 18 att upphöra, men ändpartiet av värmeröret 24 i kontakt med kokaren 18 kommer fortfarande att vara tillräckligt hett för att driva kylsystemet 16. Man inser därför att värmeröret 24 sörjer för en begränsande verkan, varigenom det inte är möjligt att tillföra för mycket solvärmeenergi till kokaren 18. i själva verket verkar denna som en termostat och hindrar överskottsvärmeenergi att tillföras till kokaren, vilket skulle kunna ge skadliga effekter. När den värmeenergi som alstras av solfångaren 26 sedan avtar, kommer en temperaturgradient längs längden av värmeröret 214 åter att bildas, i vilket fall värmeröret åter fungerar så att det överför värmeenergi från solfångararean till kokaren 18.

Kylskåpet 12 innefattar även två hjälpvärmeelement 46, som drivs elektriskt för att driva kylsystemet 16 i det fall att det inte finns någon solenergi tillgänglig för det ändamålet. Om så önskas skulle en termostatreglering kunna anslutas till värmeelementen 46 för att automatiskt aktivera dessa värmeele- ment, om den värmetillförsel som ombesörjs av värmeröret 21; är otillräcklig för att driva kylsystemet 16. Vid den föredragna utföringsformen skall temperaturen hos värmeröret eller hjälpvärmeorganen vid kokaren vara över l32°C (270°F) för att arbeta effektivast.

Efter beskrivning av den föredragna utföringsformen av uppfinningen inses att olika modifieringar kan göras av den beskrivna konstruktionen.

Exempelvis skulle ett andra värmerör 21; och solfångare 26 kunna användas för att tillföra värme till kokaren 18, om en solfångare är otillräcklig för att tillföra tillräckligt med värmeenergi på grund av geografiskt läge. Det värmerör och den solfångare som visas i ritningarna har obestämd längd. Det är uppenbart att dimensionerna kan varieras för att passa den speciella applikationen. Det är också. uppenbart att andra typer av värmerör och andra typer av solfångare skulle kunna användas vid föreliggande uppfinning. Vidare behöver den soldrivna kylapparaten enligt denna uppfinning inte tillämpas på ett kylskåp. Den skulle kunna tillämpas på andra typer av kylapparater, såsom ett kylrum eller liknande.

Av det ovanstående framgår att uppfinningen tillhandahåller en mycket enkel men effektiv soldriven k-ylapparat, där solenergi direkt tillförs till och är den enda energikällan för att driva kylapparaten, förutsatt att det finns solljus tillgängligt för detta ändamål. I det fall det inte finns något solljus för att driva

Claims (10)

1. 0 15 20 25 8105456-1 5 kylapparaten, så är hjälpvärmeelement anordnade för att driva apparaten tills solljus finns tillgängligt. PATENTKRAV l. Anordning för uppsamling och tillförsel av solenergi till en kokare (18) i ett absorptionskylsystem (16) vid en soldriven kylapparat, innefattande ett värmerör (24) termiskt förbundet med kokaren (18) för att överföra värmeenergi från ett avsides läge till kokaren (18) och en solfångare (26) termiskt kopplad till värmeröret (24) vid nämnda avsides läge, k ä n n e t e c k n a d av att värmeröret (24) är nedåtlutat bort från kokaren (18) och har ett uppstâende ändparti (28) i termisk kontakt med kokaren (18), varvid ändpartiet (28) är anordnat parallellt med kokaren (18), och att solfângaren (26) är ett dubbelväggigt glasvakuumrör med inre och yttre väggar (38, 40) och en central axiell öppning (44) för att uppta värmeröret (24), varvid solfångaren (26) är dimensionerad att värma värmeröret till över l32°C (270°F) vid nämnda uppstâende ändparti (28), när solfångaren exponeras för solljus.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k än n e t e c k n a d av att det uppstående ändpartiet (28) av värmeröret (24) är grenat med två parallella grenar i termisk kontakt med kokaren.

3. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att det grenade uppstâende ändpartiet (28) av värme- röret (24) dessutom innefattar en krökt platta (30) som sträcker sig mellan ändpartiets grenar (28), varvid plattans (30) krökning överensstämmer med krökningen hos kokaren (18).

4. Anordning enligt patentkravet 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att värmeröret (24) innefattar ett slutet metallrör som delvis är fyllt med vatten.

5. Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d av att vattenvolymen i metallröret (24) är större än en tredjedel av rörets volym och mindre än rörets fulla volym. 8105456-1 lO 15 6

6. Anordning enligt patentkravet 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d av att det delvis fyllda röret är evakuerat till ett tryck på -220 kPa (-32 pund/tumz) absolut vid rumstemperatur.

7. Anordning enligt patentkravet 4, 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d av att vattnet är destillerat vatten.

8. Anordning enligt något av patentkraven l till 7, k ä. n n e t e c k n a d av att solíângarens (26) innervägg (38) är belagd med en energiabsorberande beläggning (42).

9. Anordning enligt något av patentkraven 1 till 8, k ä n n e t e c k n a d av att värmeröret (24) och soltångaren (26) är ett första värmerör och solfångare, och att den dessutom innefattar ett andra identiskt lika värmerör och solfångare termiskt kopplade till kokaren (l8) jämte och på samma sätt som det första värmeröret och solfångaren.

10. kännetecknad kopplade till kokaren (18), varvid termostatorgan företrädesvis är verksamt kopplade mellan hjälpvärmeorganen (46) och kokaren (18) för att aktivera hjälpvärmeorganen, när temperaturen hos värmeröret (24) vid kokaren är under 1zz°c (27o°1=). Anordning enligt något av patentkraven 1 till 9, av att den dessutom innefattar hjälpvärmeorgan (#6)