Термостат

 

Изобретение позволяет расширить диапазон регулирования производительности при расширении функциональных возможностей. Для этого теплообменник 6 имеет тепловой контакт с термобатареей 5, соленоидный вентиль подключен к контуру на участке между испарителем 4 и компрессором 1, также имеющем соленоидный вентиль. Отг ветвления между.соленоидными вентилями соединены между через теплообменник 6. Термобатарея 5 имеет тепловой контакт с дросселем 3. Изменяя ток питания термобатареи 5 с увеличением эф(3:екта ее охлаждения, можно регулировать холодопроизврдительность в широких пределах. Для частичной аккумуляции холода можно пepиoдIiчec- ки включать термобатарею 5 в режиме охлаждения капилляра с небольшим временным сдвигом относительно открытия вентилей. Такие режимы применяются в скороморозильных аппаратах и при импульсном охлаждении. 4 ил. . (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

< 1> 4 F 25 В 25/00, 21/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, *,.1

М А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«(21) 4110568/23-06 (22) 18.06.86 (46) 07.04.88. Бюл. № 13 (71) Институт технической теплофизики АН УССР (72) Н.С.Кирпач, С.О.Филин, В.А.Буданов и 1О.А.Смирнов (53) 621.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1196627, кл. F 25 В 25/00, 1984. (54) ТЕРМОСТАТ (57) Изобретение позволяет расширить диапазон регулирования производительности при расширении функциональных возможностей. Дпя этого теплообменник 6 имеет тепловой контакт с термобатареей 5, соленоидный вентиль под„„SU„„I 386820 А 1 ключен к контуру на участке между испарителем 4 и компрессором I также имеющем соленоидный вентиль. Ответвления между соленоидными вентилями соединены между собой через теплообменник 6. Термобатарея 5 имеет тепловой контакт с дросселем 3. Изменяя ток питания термобатареи 5 с увеличением эффекта ее охлаждения, можно регулировать холодопроизводительность в широких пределах. Для частичной аккумуляции холода можно периодически включать термобатарею 5 в режиме охлаждения капилляра с небольшим временным сдвигом относительно открытия вентилей. Такие режимы применяются в скороморозильных аппаратах и при импульсном охлаждении. 4 ил..

1386820 ния капилляра термостата хладtpeccope 1, охлажтся в конденсято 55 зль 3, где, расо температуру, затем насыщен.доиспарившейся

Изобретение относится к холодильн и технике, а конкретно к устройств компрессионных холодильных машин

c: прецизионной регулировкой температуры.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования произодительности при расширении функиональных возможностей. 10

На фиг.l изображена принципиальая схема термостата с положением ентилей в режиме охлаждения капилляа; на фиг.2 — то же, в режиме нагреа; на фиг.3 — дросселирующее уст- 15 ойство; на фиг.4 — Т-S-диаграмма олодильного цикла.

Термостат содержит компрессор 1, онденсатор 2, дроссель 3, испари ель 4, размещенный в теплоизолиро- 20 ванной камере, термоэлектрическую ба,тарею 5, установленную между дроссе,лем 3 и дополнительным теплообменниIKoM 6, байпасную линию 7, всасывающую линию 9 теплообменника 6, включенную параллельно дросселю 3 и линии 8, и соленоидные вентили 10-17. Дросселирующее устройство может представлять собой уложенную в спираль или параллельными рядами капиллярную трубку 18, 30 которая помещена в корпус 19, заполненный антифризом 20. Со стороны, противоположной термобатарее 5, корпус 19 теплоизолирован слоем теплоизоляции 21. Блок питания термо- 35 батареи, блок управления батареей и вентилями 10-17 и термочувствительные датчики на фиг.1-4 не показаны, так как могут быть выполнены по известным схемам регулирования или 40 иметь ручную регулировку.

Термостат работает следующим образом.

По условиям хранения охлаждаемых ! объектов (продуктов, приборов, биоло- 45 гических про т.д.), периодически загружаемых меру, необходима плавная ре. вка холодопроизводительности эржание заданной температу ере с точностью

0,1-1 С

В pF (фиг.1 аген

Р жидкости проходит теплообменник 6 по линии 9 и всасывается компрессором.

Вентили 10-33 при этом открыты, а вентили 14-17 закрыты. Термоэлектрическая батарея 5 включена в цепь постоянного тока согласно указанной полярности (фиг.l). Выделение тепла при ее работе происходит на спаях, обращенных к теплообменнику 6, а поглощение тепла — на спаях, примыкающих к дросселю 3 (фиг.3). В теплообменнике 6 идет доиспарение жидкого хдадагента и перегрев паров (фиг.4, процесс 22-23), а в капилляре 18 — процесс дросселирования. При этом по трубке движутся чередующиеся области пара и жидкости, объем паровых пузырей по мере продвижения растет. Одновременно происходит охлаждение капилляра через стенку корпуса

39 и антифриз 20 термобатарей 5. Это приводит к уменьшению скорости роста паровых пузырей и условный процесс

26 — 31 (фиг.4) отклоняется влево от изоэнтальпийного процесса 26-27, что позволяет получить прибавку холодопроизводительности на величину ьс

В целом холодильный цикл в этом режиме изображается процессами 23-24-2627-23. Изменяя ток питания термобатареи с увеличением эффекта ее охлаждения, точку 31 состояния хладагента после дросселя можно перемещать влево вплоть до пограничной кривой, регулируя тем самым холодопроизводительность в широких пределах.

В режиме нагрева капилляра с переохлаждением хладагента перед ним (фиг.2) после конденсатора хладагент через вентиль 15 проходит по линии

9, где охлаждается, через вентиль

16 поступает в дроссель 3, оттуда по линии 7 в испаритель 4, затем по линии 8 засасывается в компрессор.

Вентили 12 и 13 закрыты, а вентили

14-17 открыты. Цикл в Т-S-диаграмме (фиг.4} изображается процессами 2225-26-28-29-22, Полярность включения термобатареи обратная режиму охлаждения капилляра. Холод, вырабатываемый термобатареей, полезно используется для переохлаждения хладагента перед дросселированием, что улучшает энергетические характеристики цикла.

Точка 29 в зависимости от тока термобатареи и условий теплообмена на спаях может оказаться слева и справа от точки 31, что означает возмож1386820 ность регулирования производительности в оГ е стороны от номинальной.

Первое условие выполняется в том случае, если для нагрева капилляра использовать не более половины теплоты, выделяющейся на горячих спаях батареи.

Режим нагрева капилляра без пере-. охлаждения хладагента отличается от 10 предыдущего выключением из работы линии 9. Вентили 10, ll и 14 открыты, остальные — закрыты. В этом режиме в ,схеме имеет место два охлаждаемых объекта: испаритель 4 и теплообменник15

6. Цикл описывается процессами 2225-26-30-22. Регулировка производи— тельности может осуществляться в сторону уменьшения (j вплоть до О. Полярность включения термобатареи та 20 же.

Режим оттайки используется при циклической работе термостата, например при необходимости оттаивания снеговой шубы с испарителя или для удаления льда ,из ледоформ льдогенератора. Теплый" хладагент из конденсатора, минуя дроссель по линии 7, поступает в испаритель, где нагревает его теплообменную поверхность до плюсовых тем30 ператур. Термобатарея отключена.

Вентили 10, 17 и 14 открыты, остальные — закрыты.

В режиме без регулирования работа холодильной машины осуществляется по традиционному циклу (процессы

22-25-26-31-22), термобатарея отклю" чена. Вентили 10, 11 и 14 открыты, остальные — закрыты. В этом режиме теплообменник 6 также может использо- " ваться как испаритель, работающий совместно с основным (если открыть вентили 12 и 13 и закрыть вентиль 14) или вместо него (вентили 10, 16 и 13 45 открыты, остальные вентили закрыты).

Параллельная работа двух испарителей широко используется в холодильной технике, особенно в. случае необходимости их частей переменной оттайки.

В таком режиме вентили 10, 11, 13,.

14 и 16 открыты, остальные - закрыты.

В режиме с отб регулирование q. можно осуществить воздействием на к; дическим перепус хладагента чере..

Для этого с за вают вентилу" на выходе на два п парител и холодопроизвод .

Для частичной аккумуляции можно периодически включать термобатарею в режим охлаждения капилляра с небольшим временным сдвигом относительно открытия вентилей 16 и 13.

Такие режимы работы применимы в скороморозильных аппаратах и при импульсном охлаждении.

Возможен и целый ряд других специфических режимов работы, реализуемых с помощью данной схемы и основанных на сочетании управляющих воздействий на вентили и термобатарею.

Формула изобретения

Термостат, содержащий циркуляционный контур, в котором последовательно установлены компрессор, конденсатор, дроссель, помещенный в теплоизолированную камеру, испаритель, и тер мобатарею, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазо.на регулирования производительности при расширении функциональных возможностей, термостат дополнительно содержит теплообменник, имеющий тепловой контакт с термобатареей, а контур до и после дросселя имеет ответвления с соленоидным вентилем, подключенные к этому же контуру на участке между испарителем и компрессором, также имеющем соленоидный вентиль, причем ответвления между соленоиднымн вентилями соединены между собой через теплообменник, а термобатарея со стороны, противоположной последнему имеет тепловой контакт с дросселем, который снабжен байпасом, имеющим свой соленоидный вентиль.

i38e8Z0

Уиа Р

Г1

Составитель Е.Виноградов

Техред A. Кравчук Корректор М.Максимишинец

Редактор И.Шулла

Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35., Раушская наб., д. 4/5

Заказ l486/39

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4