Морозильная камера

 

Использование: относится к холодильной технике и, в частности, предназначено для охлаждения или замораживания пищевых и других видов продуктов в бытовых и производственных условиях. Сущность изобретения заключается в том, что морозильная камера включает климатическую камеру 1 и дроссельно-холодильный агрегат 25. В климатической камере 1 установлена плита охлаждения 3. Дроссельно-холодильный агрегат 25 содержит два попеременно заполняемых баллона 17 и 18, компрессор 9, дроссельное устройство, содержащее из камер высокого 45 и низкого 49 давлений, соединенных между собой отверстием, в котором размещена подпружиненная игла 46 переменного сечения. В камере низкого давления 49 размещен теплообменник, через который газ из баллонов 17,18 подается к камере высокого давления 45. Камера низкого давления 49 соединена с плитой охлаждения 3. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ 1749649 А1 (si)s F 25 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

f5 ПЮ

Х2

53

Х4

ewe@

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У (21) 4899242/06 (22} 30,11.90 (46) 23.07,92. Бюл. N 27 (71) Государственный региональный межотраслевой научно-технический производственный концерн "Припять" (72) И,С.Игнашкин и B,В.Сажиенко (56) Заявка Великобритании bL 2168799; кл. F 25 В 9/02, 1986. (54) МОРОЗИЛЬНАЯ KAMEPA (57) Использование: относится к холодильной технике и, в частности, предназначено для Охлаждения или замораживания пищевых и других видов продуктов в бытовых и производственных условиях, Сущность изобретения заключается в том, что морозильная камера включает климатическую камеру

1 и дроссельно-холодильный агрегат 25. В климатической камере 1 установлена плита охлаждения 3. Дроссельно-холодильный агрегат 25 содержит два попеременно заполняемых баллона 17 и 18, компрессор 9, дроссельное устройство, содержащее из камер высокого 45 и низкого 49 давлений, соединенных между собой отверстием, в котором размещена подпружиненная игла 46 переменного сечения. В камере низкого давления 49 размещен теплообменник, через который газ из баллонов 17, 18 подается к камере высокого давления 45. Камера низкого давления 49 соединена с плитой охлаждения 3. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, 1749649

Изобретение относится к холодильной технике и, в частности, предназначено для охлаждения или замораживания пищевых и других видов продуктов в бытовых и производственных условиях, Охлаждение и замораживание продуктовобеспечивается, в основном, с помощью фреоновых холодильников, В связи с усугублением экологической обстановки и, в частности, с загрязнением окружающей среды выбросами фторхлоруглеродными газами (фреонами) возникает необходимость замены фреона в холодильниках на экологически чистый продукт, например сжатый азот. Необходимость замены фреона на экологически чистые вещества диктуется также международными соглашениями. Одним из вариантов, обеспечивающих замену фреона, является использование дроссель-эффекта Джоуля-Томпсона, Известны конструкции холодильных устройств, использующих эффект ДжоуляТомпсона, например холодильная уст-"новка, содержащая климатическую камеру с охлаждаемыми изделиями и циркуляционным трубопроводом рабочей среды, внутри которого .размещены вентилятор и охлаждающий змеевик. Змеевик подключен к входу магистрали сжатого воздуха при помощи высоконапорной ветви рекуперативного противоточного теплообменника и дроссельного вентиля, а на выходе — к низконапорной ветви, Недостатками данного устройства являются относительно низкий КПД использования холодного потока из-за сбрасывания его в атмосферу, а также ограниченное применение иэ-за необходимости иметь стационарную развязку сети высокого давления со стационарным компрессором. Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому эффекту является криогенный охладитель, использующий эффект

Джоуля-Томпсона и содержащий климатическую камеру и систему охлаждения, в которую входит компрессор, дроссельное устройство, соединяющее камеры высокого и низкого давлений. Выходной патрубок охладителя соединен с входным патрубком компрессора, выходной патрубок которого соединен с входным патрубком охладителя, Недостатком данной конструкции является относительно низкий КПД использования холодообразования эффекта

Джоуля-Томпсона. Это связано с тем, что теплота сжатия недостаточно полно отводится в окружающую среду и поэтому имеют место непроизводительные затраты энергии на холодообразование, 10

ЗО

Целью изобретения является повышения КПД холодообразования, Поставленная цель достигается тем, что в морозильной камере, включающей климатическую камеру и систему охлаждения, в которую входят компрессор, дроссельное устройство, соединяющее камеры высокого и низкого давления, и охлаждающий узел, система охлаждения включает два одинаковых по обьему баллона, параллельно включенных в систему, один из которых заполнен сжатым газом, а другой — пустой, каждый из баллонов имеет входной и выходной электропневмоклапаны, входы баллонов соединены через компрессор и фильтр с охлаждающим узлом, а выходы через теплообменник — с камерой высокого давления, при этом теплообменник размещен в камере низкого давления, которая соединена с входом охлаждающего узла климатической камеры. Охлаждающий узел выполнен в виде алюминиевой плиты с медными трубками внутри нее, Наличие в системе охлаждения параллельно включенных двух баллонов при попеременной их работе: один — для подачи сжатого газа, а другой — для приема отработавшего газа, позволяет выполнить систему охлаждения абсолютной герметизированной, Укомплектование баллонов входными и выходными электропневмоклапанами при непременном наличии измерительных систем обеспечивает длительную нормальную работу морозильной камеры.

Соединение входов баллонов с охлаждающим узлом, а выхода через теплообменник — с камерой высокого давления обеспечивает работоспособность пневмосхемы системы охлаждения.

Установка компрессора на входной магистрали (к баллонам) обеспечивает более равномерную подачу газа на дроссельное устройство, Размещение теплообменника в камере низкого давления (и низких теь ператур) повышает КПД камеры за счет до олнительного предварительного охлаждения газа, поступающего на дроссельно устройство.

Выполнение охлаждающего узла в виде алюминиевой плиты с медными трубками внутри нее обеспечивает дополнительное увеличение КПД камеры эа .чет лучшей теплопередачи между теплоооменником и окружающим газом.

На фиг, 1 изображена принципиальная смеха морозильной камеры; на фиг. 2 — конструктивная схема холодильной плиты, Предлагаемая морозильная камера содержит камеру 1 с термоизоляцией 2, Внут1749649 ри камеры размещен охлаждающий узел 3 (плита охлаждения), выполненный литым с размещением внутри него медных труб, состоящих из коллекторов 4 и 5, радиаторов 6, входного 7 и выходного 8 патрубков, связанных пневмосистемой, состоящей из компрессора 9, нагнетающего трубопровода 10, датчиков 11 давления, коллектора 12, отсечных электропневмоклапанов (ЗПК) 13 и 14, входных патрубков 15 и 16, накопителей (баллонов) 17 и 18 сжатого газа. Выходные патрубки 19 и 20 связаны с выходными ЗПК

21 и 22, которые связаны между собой коллектором 23. Упомянутый коллектор трубопроводом 24 связан с дроссельно-холодильным узлом 25.

На штуцере 26 входной трубопровод разветвляется, как минимум, на четыре ветви 27-30, каждая иэ которых образует плоские спирали 31-34 противоточного теплообменника. Каждая спираль разделена дисками 35 — 38, На дисках имеются радиальные выступы, за счет которых между дисками и плоскостями спиралей образуются зазоры, Свободная центральная зона дисков и спиралей занята чувствительным элементом 39 (сильфоном), в дно которого упирается пружина 40. Сила пружины регулируется винтом 41 через опору 42. Выходные концы спиральных трубопроводов собраны в штуцере 43 и соединены с выходным трубопроводом 44 подачи высокого давления в камеру 45 дросселирующей иглы

46, поджатой пружиной 47. Конический участок иглы имеет дросселирующие канавки

48 для истечения сжатого под высоким давлением газа в полость 49 низкого давления, Полость низкого давления связана трубопроводом 50 с входным штуцером плиты 3 охлаждения, размещенной внутри морозильной камеры.

Морозильная камера работает следующим образом, Для нормальной работы пневмосистема заполняется азотом до давления 15 кгс/см . В компрессоре 9 должна быть смазка. Включается компрессор 9, и сжатый азот откачивается из плиты 3 охлаждения, трубопровода 50 и камеры 49 низкого давления.

Нагнетание сжатого азота до исходного давления пуска холодильного агрегата 25 обеспечивается путем и редва рител ьното нагнетания сжатого азота по трубопроводу

10 через коллектор 12, открытый ЭПК 13, патрубок 15 в накопитель 17 (баллон), При достижении исходного давления пуска c помощью датчика 11 давления, стоящего на патрубке 15, открывается ЗПК 21 и сжатый азот через патрубок 19 и трубопровод 24 идет попеременное опорожнение и наполнение баллонов сжатым азотом и обеспече50 ние непрерывного дросселирования сжатого азота в дроссельно-холодильном агрегате. Процесс длится до создания в рабочей камере требуемой отрицательной температуры, По достижении требуемой

55 температуры работа холодильной системы прекращается. Это обеспечивает датчик температуры, размещенный в рабочем объем6 морозильной камеры.

Основным техническим преимуществом заявляемой камеры по сравнению с прототипом является более высокий КПД холодообраэования в рабочей камере при

45 поступает на коллектор 26, где распределяется по ветвям 27-30 плоских спиральных трубопроводов 31-33, коллектор 43 обеспечивается трубопроводом 44 с полостью 45 высокого давления, в которой размещена дросселирующая игла 46, поджатая пружиной 47. Для пуска дроссельно-холодильного устройства (агрегата) в работу необходимо нагрузить пружину 40 винтом 41 через опору 42. В результате нагрузки дроссельная игла 46 оторвется от герметизирующей поверхности, что приведет к образованию дросселирующих проточных каналов 48, и сжатый азот будет поступать в полость 49 дроссельно-холодильного агрегата. Давление сжатого азота в полости 49 чувствительный элемент 39 перемещается вверх, в результате чего сечение дросселирующих каналов уменьшается, так как дроссельная игла также переместится вверх. При достижении равновесного состояния, определяемого нагрузкой пружины с помощью нагруэочного винта 41, устанавливается требуемый перепад давления на дросселирующей игле. Перепад давления обеспечивает холодообразование в камере низкого давления исходя из эффекта Джоуля-Томпсана, Холодный поток сжатого азота омывает плоские спиральные трубопроводы, охлаждая тем самым сжатый азот высокого давления, проходящий внутри них, на дросселировании, что обеспечивает более высокое охлаждение газа, поступающего в камеру 39 низкого давления. Охлажденный гаэ низкого давления из полости 49 по трубопроводу 50 через входной патрубок 7 поступает в плиту 3, отбирает тепло из рабочей камеры 1 и отработанный через выходной патрубок 8, компрессор 9, выходной трубопровод 10 при открытом ЗПК 14 и патрубок

16 поступает в баллон 18. Цикл дросселирования от баллона 17 и заполнения баллона

18 с помощью компрессора 9 определяется настройкой датчиков 11 давления переключением ЭПК 13, 14, 21 и 24. Таким образом

1749649

Составитель Н, Алексеенко

Редактор Л. Гратилло Техред M.Mîðãåíòàë Корректор О. Кравцова

Заказ 2584 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 охлаждении пищевых или других видов продукции с компрессором постоянной производительности.

Формула изобретения

1. Морозильная камера, включающая климатическую камеру и систему охлаждения с компрессором, дроссельным устройством, соединяющим камеры высокого и низкого давления, и охлаждающий узел, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД холодообразования, система охлаждения включает дополнительно два баллона одинаковых по обьему, параллельно включенных в систему, при этом каждый из баллонов снабжен входным и выходным электропневмоклапанами, входы баллонов соединены через компрессор и дополнительно установленный фильтр с ох5 лаждающим узлом, а выходы через дополнительно установленный теплообменник — с камерой высокого давления, причем теплообменник размещен в камере низкого давления, которая соединена с входом

10 охлаждающего узла.

2. Камера по и, 1, отл и ч а ю ща я с я тем, что охлаждающий узел выполнен в виде алюминиевой плиты с расположенными внутри нее медными трубками.