DE898751C

DE898751C - Refrigeration system with compressor, condenser, expansion valve and evaporator

Info

Publication number: DE898751C
Application number: DEG6950A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Gabler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-09-13
Filing date: 1951-09-13
Publication date: 1953-12-03

Description

Kälteerzeugungsanlage mit Kompressor, Verflüssiger, Expansionsventil und Verdampfer Die Erfindung betrifft eine Kälteerzeugungsanlage mit Kompressor, Verflüssiger, Expansionsventil und Verdampfer, bei welcher eine Speicherung des Kältemittels erfolgt. Sie macht es sich zur Aufgabe, tierartige Anlagen bezüglich ihres Aufbaues und betrieblich wirtschaftlicher zu machen, als. es bekannte Anlagen sind.Refrigeration system with compressor, condenser, expansion valve and evaporator The invention relates to a refrigeration system with a compressor, Condenser, expansion valve and evaporator, in which storage of the Refrigerant takes place. She makes it her business to relate to animal-like plants to make their structure and operationally more economical than. it known plants are.

Die neue Kälbeerzeugungsanlage sio@ll es auch ermöglichen, für eine .gewisse Zeiltspanne lang ohne Energiezufuhr weiter Kälte zu ,erzeugen und die Kühltemperatur besser in .dien gewünschtem Grenzten zu halten.The new calf production plant sio @ ll also make it possible for a .to generate further cold for a certain period of time without energy supply and the cooling temperature better to keep within the desired limits.

Bisher war eire Speicherung der Kälteleistung über einige Zeit nur durch Verwendung gier Solelösung möglich, deren Unterkühlung nicht allzulange anhält.Up to now, the storage of the cooling capacity has only been possible for some time by using greedy brine solution, the hypothermia does not last too long.

Die Regelung der bisher bekannten Verdichterkälteerzeu;gererfolgt insbesondere bei den meisten kleineren Anlagen -durch ntermittverenden Antrieb des Kompressiors. Hierdurch und zur Beherrschung auftretender Belastungsspitzem, wie sie sich z. B. beim Nachfüllen des Kühlgutes iergeben, werden Dämensmonierungen nlotwandig, welche die Betriebsw@irtschaftlichkeit der Anlage beeinträchtigen. Aus der notwendigen Scbaltbiäuiigkeit ergaben sich; erhöhter Verschleiß und Störanl;äsligkeit der mechanischen bzw. elektrischen Teile der An-Durch die Erfindung wird Teeas nun möglich gemacht, eine ständige Abschaltung des Antriebtes zu vermeiden; so daß der Moator, die Schaltanlage, der Kompressor und auch der Verflüssiger wirtschaftlicher bemessen werden können. Dies gilt auch für den Verdampfter, weil staßweise auftretende Belastungen vermieden, werden. Auftreffende Belastungsspitzen sind leicht ,ausgleichbar, und die Verschleißbeanspruchungen einzelner Bauteile werden vorteilhaft herabgesetzt.The regulation of the previously known compressor refrigeration units has been carried out especially in the case of most of the smaller systems - by means of an intermittent drive Compressiors. As a result and for the control of occurring load peaks, such as she z. B. when refilling the refrigerated goods, insulation will be used not walled, which impair the economic efficiency of the plant. the end the necessary scalp bias arose; increased wear and tear and susceptibility to interference the mechanical and electrical parts of the on-By the invention is now Teeas made possible to avoid constant shutdown of the drive; so that the Moator, switchgear, compressor and also the condenser are more economical can be measured. This also applies to the evaporator, because they occur in bursts Burdens are avoided. Impinging load peaks are light, can be compensated, and the Individual components are exposed to wear and tear degraded.

Es erfolgt somit einte bessere Energieaufteilung, einte Vermteidung kleiner Unterbrechungen und Schwingungen; ferner werden Belastungsspitzenund längere Unterbrechungszeiten in der Energiezufuhr hetriebstechnisch igünstig überbrückt.There is thus a better energy distribution, one avoidance small interruptions and oscillations; furthermore, load peaks and longer Interruption times in the energy supply bridged in an operationally favorable manner.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zwischen dem Verflüssger und dem Verdampfer ein Druckspeicher eingebaut isst. Diesem Druckspeicher kann eine Gummi- oder Kunstgummiblase als Trennwand zwischen dem Kühlmittel und der Druckluft zugeordnet .stein. Die Trennung der beiden Medmen kann auch durch einten Trennkolben bewirkt werden.An essential feature of the invention is that between A pressure accumulator is built into the condenser and the evaporator. This pressure accumulator can use a rubber or synthetic rubber bladder as a partition between the coolant and assigned to the compressed air .stein. The separation of the two medms can also be through A single separating piston can be effected.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung sind Druckspeicher vorgesehen, .die mit Metallgalgen ausgestattet sind, wobei als Druckmittel Druckluft bzw. Beine Stahlfeder zur Verwendung kommen kann.In one embodiment of the invention, pressure accumulators are provided, .which are equipped with metal gallows, with compressed air or legs as pressure medium Steel spring can be used.

Erfindungsgemäß kann dem Druckspeicher nach der Kompressiorseite hin ein Rückschl.agventil zugeordnet werden, oder der Druckspeicher kann durch .einten Hahn bzw. ein Ventil absperrbar gemacht werden.According to the invention, the pressure accumulator can be directed towards the compression side a non-return valve can be assigned, or the pressure accumulator can be integrated through Tap or a valve can be made lockable.

Ein, weiteres MerlChal der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, idaß der Druckspeicher mit Kühlripp:en. versehen oder als. D@oppelmanttel ausgebildet ist, wobei das Kühlmittel den von den Mänteln gebildeten Hohlraum gegebenenfalls wendelartig -durchfließen kann.Another MerlChal of the invention is characterized in that it the pressure accumulator with cooling rib: en. provided or as. D @ oppelmanttel trained is, the coolant optionally the cavity formed by the jackets can flow through helically.

In, der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zergt Fig. i ein, Aufbauschema der neuen Kälteerzeugungsanlage mit kugelig geformtem. Druckspeicher und -einer aus in sich elastischem Werkstoff 'bestehenden Trennwand zwischen Kühlmittel und Druckluft, Fig.2einen Längsschnitt durch einen zylindrischen, Kühlrippen aufweisenden Druckspeicher mit Treninkolben und Rückschla@gventü, Fig.3 einen Längsschnitt durch einen doppelmanteligen und mit Kühlrippen versehenen sowie mit einem Metallbalg ausgestatteten Druckspeicher, wobei Druckluft als Druckmittel vorgesehen ist, Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Metallbalg-Druckspeicher, -der mit einem Abschlu3ventil ausgestattet ist, und Fig.5 unid 6 graphische Darstellungen der ArbeitsweIse 'bekannter Anlagen ixn Vergleich zu reiner erfindungsgemäßen Anlage. .In the drawing, the invention is illustrated by way of example. It zooms in Fig. I, a construction scheme of the new refrigeration system with a spherical shape. Pressure accumulator and a partition wall consisting of an elastic material in itself between coolant and compressed air, Figure 2 is a longitudinal section through a cylindrical, Pressure accumulator with cooling fins with drinking piston and Rückschla @ gventü, Fig. 3 a longitudinal section through a double-jacketed and provided with cooling fins as well with a metal bellows equipped pressure accumulator, with compressed air as the pressure medium is provided, Fig. 4 is a longitudinal section through a metal bellows pressure accumulator, -which is equipped with a shut-off valve, and Fig. 5 and 6 graphic representations the mode of operation of known systems in comparison with pure systems according to the invention. .

Die Kälteerzeugungsanlage nach Fig. i besteht aus - dem Motor i, dem Kflmpressor 2, dem Verflüssib r 3 und dien Verdampfer 4, wobei zwischen dem Verflüssiger 3 und dem Verdampfer 4 ein Druckspeicher 5 mit verformbarer Innenwandung 6 eingebaut ist. Dem Druckspeicher 5 ist in Richtung auf den Verdampfer 4 ein Steuerorgan 7 vorgelagert und ein weiteres Steuerorgan 8 zugeordnet.The refrigeration system according to Fig. I consists of - the engine i, the Kflmpressor 2, the condenser 3 and the evaporator 4, with between the condenser 3 and the evaporator 4, a pressure accumulator 5 with a deformable inner wall 6 is installed is. The pressure accumulator 5 is a control element 7 in the direction of the evaporator 4 upstream and a further control element 8 is assigned.

Der zylindrische Druckspeicher nach Fig. z weist einten Trennkolben i o auf und ist mit Kühlrippen i i versehen sowie mixreinem Rückschlaaventil 12 ausgestattet. Bei dem doppelmanttelgen Druckspeicher 15 gem;äß Fig. 3 ist ein Metallbalg 14 als Trennwandung zwischen dien Medien vorgesehen, und der Druckspeicher mach F4-.4 weist wiederum einen Metallbalg 16 ,auf und enthält weiterhin. eine Stahlfeder 17 als Druckmittel sowie ein Absperrorgan 18.The cylindrical pressure accumulator according to FIG. In the doppelmanttelgen pressure tank 1 5 acc;. AESS 3 is a metal bellows 14 is provided as a partition wall between the serving media, and again, the pressure accumulator mach F4-.4 has a metal bellows 16, and contains further. a steel spring 17 as a pressure medium and a shut-off element 18.

Durch das thermische Expansüonsventil wird bei ;geringem Verbrauch, d. h. unter überschüssiger Erzeugung von flüssigem Kältemittel der Druckspeicher 5 so lange aufgeladen, bis der Druck so, hoch angestiegen ist, daß der druckabhängige Schalter 8 den Antrieb. ausschaltet. Hierbei körte .an Stelle des in Figg. i dargestellten Elektromotors i auch einte Kupplung oder ein Leerlaufventil eingeschaltet werden. Die erneute Einschaltung erfolgt erst, wenn der Speicherentleert ist.With low consumption, the thermal expansion valve d. H. with excess production of liquid refrigerant the pressure accumulator 5 charged until the pressure has risen so high that the pressure-dependent Switch 8 the drive. turns off. Here, instead of the one shown in Fig. i illustrated Electric motor i can also be switched on a clutch or an idle valve. It is switched on again only when the storage tank is empty.

In den graphischen Darstellungen nach dein Fig. 5 und 6 sind auf der Abszisse 2 i-22 nach oben die Kühlleistungen und nach unten die den Wärmeeimiströmungen entsprechenden Kälteverluste der Kühlanlagen aufgetragen, während auf der Ordinate 23 die Zeit .ablesbar ist.In the graphs according to your Fig. 5 and 6 are on the Abscissa 2 i-22 upwards the cooling capacities and downwards the heat flow rates corresponding cold losses of the cooling systems are plotted while on the ordinate 23 the time. Can be read.

.Der KälteverIust 24 wurde mit ieiner sich beim Nachfüllen des Kälteg Utes hergebenden Spitze 2 5 dargestellt, um die Vorgänge dieses Falles auch aufzuzeilgen..The loss of cold 24 was reduced when the refrigerant was refilled Utes hergebenden point 2 5 shown in order to also aufzeilgen the processes of this case.

Die Kühlleistungen der Verdichter sind mit 26 und 27 bezeichnet, während deren Arbeitsmengen bei 28 @erkennbar sind. Der Teimp,eraturverlauf am Verdampfer entspricht der atrichlierten Dia, ammlinie 3 i. Die ,graphische Darstellung nach Fig. 5 läßt deutlich die Rqgeluntg durch Unterbrechung erkennen.The cooling capacities of the compressors are denoted by 26 and 27, while whose amount of work can be seen at 28 @. The Teimp, eratural process on the evaporator corresponds to the atrichlierte slide, ammlinie 3 i. The, graphic representation after 5 clearly shows the rqgeluntg by interruption.

In: Fig. 6 stellt 29 die Kältelieferung des Druckspeichers, und 3o die Lieferung des Verdichters dar, wenn @er zugleich dien Druckspeicher aufladet.In: Fig. 6, 29 represents the supply of cold to the pressure accumulator, and 3o the delivery of the compressor when @ it charges the pressure accumulator at the same time.

Beim Vergleich iergibtt sich, wie gleichmäßig die Aufteilung und wie gering die Unterbrechungshä:ufi;gkeit bei der Anordnung mit Druckspeicher ist, ,der für längere Zeit die Lieferung zur Expansionsdüse übernimmt, wenn: der Verdichter nach erfolgtem Aufladungsvorgang abgeschaltet wird.The comparison shows how evenly the division is and how the frequency of interruptions in the arrangement with pressure accumulator is low, the delivery to the expansion nozzle for a longer period of time if: the compressor is switched off after the charging process has been completed.

Die Temperaturkurven 3 i in den Fig. 5 und 6 lassen .deutlich erkennen, welch ;gleichmäßigen Verlauf der Temperatur, der für viele Kühlgüter wichtig ist, man erzielen kann.The temperature curves 3 i in FIGS. 5 and 6 clearly show what; even temperature curve, which is important for many refrigerated goods, one can achieve.

Nach Aussetzen der Verdichterlieferung übernimmt der Speicher je nach Kapazität eine bestimmte Zeit lang die Kälteerzeugung. Dies ist für Kühlanlagen in Fahrzeugen, wo der Kompressor z. B. vom Fahrzeugmotor oder von der Radachse aus, wie bei Eisenbahnwaggons, betrieben. wird, vorteilhaft.After the compressor delivery has been suspended, the storage tank takes over depending on Capacity to generate cold for a certain period of time. This is for refrigeration systems in vehicles where the compressor z. B. from the vehicle engine or from the wheel axle, operated as with railway wagons. becomes advantageous.

Es ist durchaus möglich, bei entsprechend bemessenem Kältemittelspeicher und Kompressor nur die Bremsenergie .eines Fahrzeuges auszunutzen bzw. den Verdichter nur während des Bremsens zu betätigen und darüber hinaus nur, wenn,der Speicher nach Exitleerung einer Füllung bedarf.It is entirely possible with an appropriately sized refrigerant reservoir and compressor to use only the braking energy of a vehicle or the compressor can only be actuated during braking and, furthermore, only when, the memory requires filling after exit emptying.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Kte production plant with compressor, liquefaction Expansion valve and evaporator, characterized in that between a pressure accumulator (5) is built into the condenser (3) and the evaporator (¢).

2. cold: erzeu, supply system according to claim i, characterized in that your pressure accumulator a deformable, inherently elastic partition (6) made of Gumnii, synthetic rubber @od. like assigned.

3. refrigeration plant according to claims i and 2, thereby , characterized in that metal bellows (14 or 16) serve as a partition. ¢.

Refrigeration sanlage according to claim i, characterized in that a lifting piston (io) is nilordinated in the pressure accumulator.

5. refrigeration plant according to the claims i to q, in that the pressure accumulator is provided with cooling fins (i i) is.

6. ball production plant according to claims i to. 5,. Characterized by, that the pressure accumulator is double-walled, so that a flow space for a Coolant is created.

7. cold earth power plant according to claims i to 6, characterized; characterized! That, into the pressure accumulator after the compressor side Control element in the form of a cock or valve (18) or a check valve (12) is assigned. Attracted pamphlets. Swiss patent no. 262,649; French patent specification No. 893 667.