Холодильный агрегат для микрохолодильника

 

Использование: в холодильной технике при быстром охлаждении жидких пищевых продуктов в микрохолодильнике. Сущность изобретения: рабочие узлы холодильного агрегата укреплены на общем фланце, так что испаритель расположен с одной его стороны , конденсатор и компрессор - с противоположной , а в теле фланца выполнены каналы для прямого и обратного потоков хладагента. Фланец снабжен элементами крепления к охлаждаемому объекту со стороны испарителя. Последний может быть выполнен в виде незамкнутого цилиндра с двойными стенками, полость между которыми разделена на каналы для прохода хладагента . Дроссель содержит выполненную во фланце камеру, разделенную гибкой мембраной на две полости, одна из которых сообщена с каналом прямого потока хладагента На одной стороне мембраны укреплена игла для перекрывания проходного сечения канала, а другая сторона мембраны имеет контакт со средством воздействия на мембрану. Дроссель содержит эластичную трубку и внешнее нажимное приспособление для изменения местного сечения грубки 4 з п. ф-лы, 8 ил (Л С

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК

„„Я „„ 1779889 А 1 (s>)s F 25 D 29/00, F 25-В 49/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ( ь

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! о

i Q()

1 о (21) 4880308/13 (22) 06.11.90 (46) 07.12,92. Бюл. ¹ 45 (71) Омское научно-производственное объединение микрокриогенной техники (72) А,П.Черепанов, В,П.Морозов и Г.Н,Аникеев (56) Заявка Японии № 61-250748. кл. F 25 О 19/00, 1986.

Патент ФРГ

¹ 3545602, кл. F 25 D 29/00, 1989. (54) ХОЛОДИЛЬНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ МИКРОХОЛОДИЛЬНИ КА (57) Использование: в холодильной технике при быстром охлаждении жидких пищевых продуктов в микрохолодильнике. Сущность изобретения: рабочие узлы холодильного агрегата укреплены на общем фланце, так что испаритель расположен р одной его стороны, конденсатор и компрессор — с протиИзобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для быстрого охлаждения жидких пищевых продуктов в микрохолодильниках.

Известен холодильный агрегат для микрохолодильника, содержащий компрессор, конденсатор, испаритель и дроссель (1).

Основными недостатками известного холодильного агрегата являются низкие термодинамическая эффективность и удобство пользования. Низкая термодинамическая эффективность связана с тем, что теплоотвод от охлаждаемой жидкости осуществляется лишь на границе жидкость— внутренняя поверхность испарителя, а внешняя поверхность испарителя непосредственно а теплообмене с жидкостью не контактирует. Теплообмен между жидкостью и внутренней поверхностью испаритевоположной, а в теле фланца выполнены каналы для прямого и обратного потоков хладагента. Фланец снабжен элементами крепления к охлаждаемому объекту со стороны испарителя. Последний может быть выполнен в виде незамкнутого цилиндра с двойными стенками, полость между которыми разделена на каналы для прохода хладагента. Дроссель содержит выполненную во фланце камеру. разделенную гибкой мембраной на две полости, одна из которых сообщена с каналом прямого потока хладагента. На одной стороне мембраны укреплена игла для перекрывания проходного сечения канала. а другая сторона мембраны имеет контакт со средством воздействия на мембрану. Дроссель содержит эластичную трубку и внешнее нажимное приспособление для изменения местного сечения трубки. 4 з,п. ф-лы, 8 ил. ля осуществляется главным образом за счет естественного конвективного теплообмена.

Низкое удобство пользования известного холодильного агрегата связано с тем, что все элементы его вмонтированы в теплоизолирующий кожух, а сам агрегат не обладает возможностью отстыковки от холодильника без нарушения целостности теплоизолирующего кожуха и разборки самого агрегата.

Недостаток, связанный с низкой термодинамической эффективностью, в значительной мере устранен в известном холодильном агрегате для микрохолодильника, включающем компрессор конденсатор. испаритель и дроссель, снабженном дополнительно перемешивающим устройством для охлаждаемой жидкости (2).

Известный холодильный агрегат для микрохолодильника является наибОлее

1779889

10

55 близким по технической сущности к заявляемому объекту.

Основным недостатком известного холодильного агрегата являстся низкое удобство пользования, Это объясняется тем, что все элементы холодильного агрегата конструктивно неразрывно связаны с теплоизолирующим кожухом и основанием микрохолодильника, а сам холодильный агрегат при необходимости не может быть снят (без предварительной разборки) и автономно использован для охлаждения жидкостей в различных по конструкции сосудах (теплоизолирующих кожухах).

Цель изобретения — устранение указанного недостатка, а именно повышениеудобства пользования.

Поставленная цель достигается тем, что в холодильном агрегате для микрохолодильника, включающем компрессор, конденсатор, испаритель и дроссель, рабочие узлы холодильного агрегата укреплены на общем фланце, при этом испаритель расположен с одной его торцевой стороны, компрессор и конденсатор — с противоположной. а в теле фланца выполнены каналы для прямого и обратного потоков хладагента, причем фланец снабжен элементами крепления к охлаждаемому объекту со стороны испарителя.

Максимальный размер проекции испарителя на фланец равен 0,9 стыковочного размера фланца с объектом охлаждения, Испаритель выполнен в виде незамкнутого цилиндра с двойными стенками, полость между которыми разделена на каналы для прохода хладагента, при этом испаритель прикреплен к фланцу посредством стоек и по крайней мере в двух из них выполнены каналы для прямого и обратного потоков хладагента.

Дроссель содержит выполненную ва фланце камеру, разделенную гибкой мембраной на две полости, одна из которых сообщена с каналом прямого потока хладагента, при этом на одной стороне мембраны укреплена расположенная в этой полости игла для перекрывания проходного сечения канала, а другая сторона мембраны имеет контакт со средством для воздействия на мембрану, выполненным в виде тросика с микровинтом или подсоединенной к подмембранной полости капиллярной трубки для подвода газа и создания в этой полости давления, причем микровинт или конец капиллярной трубки выведены на внешнюю поверхность фланца, Дроссель содержит эластичную трубку и внешнее нажимное приспособление для изменения местного сечения трубки, выпалненное предпочтительно в виде винта со струбцинай.

Закрепление узлов холодильного агрегата для микрохолодильника на общем фланце повышает удобство пользования как с точки зрения обслуживания в процессе эксплуатации, так и с точки зрения автономности, обеспечивающей возможность использования холодильного агрегата для охлаждения жидкостей в различных емкостях или устройствах: элементы крепления, которыми снабжен фланец, позволяют прочно пристыковывать холодильный агрегат к объекту охлаждения.

В отличие от прототипа погружение испарителя в охлаждаемую жидкость за счет соблюдения соотношения максимального размера проекции испарителя на фланец, равного 0,9 стыковочного размера фланца с объектом охлаждения, обеспечивается более полный контакт теплообменной поверхности испарителя с жидкостью, а значит, более интенсивное охлаждение последней.

В результате этого не требуется специального перемешивающего устройства для интенсификации теплообмена, как в прототипе, что также повышает удобство пользования и упрощает конструкцию (нет подвижных частей в охлаждающей среде— жидкости).

Выполнение испарителя в виде незамкнутого цилиндра с двойными стенками, полость между которыми разделена на каналы для прохода хладагента, и крепление его к фланцу посредствам стоек, в двух иэ которых выполнены каналы для прямого и обратного потоков хладагента. дополнительно обеспечивает удобство пользования, так как не создает замкнутых объемов (карманов) и предохраняет от неполного слива жидких продуктов, Кроме того, благодаря такой конструкции испарителя, упрощается обслуживание, связанное с мойкой испарителя от остатков жидкого продукта при снятии холодильного агрегата с обьекта охлаждения, Выполнение во фланце камеры дросселя, разделенной гибкой перегородкой (мембраной) на две полости, одна из которых сообщена с каналом прямого потока хладагента, снабженного прикрепленной к мембране иглой для перекрывания проходного сечения этого канала, а другая подключена к капиллярной трубке для подвода газа и создания в подмембранной полости необходимого давления или содержит средство для воздействия на мембрану в виде тросика с микровинтом, причем микровинт или конец капиллярной трубки выведены Hd внешнюю поверхность фланца, а также то что драссель содержит эластичную трубку и

1779889

25

30 ры.

40

55 внешнее нажимное приспособление для изменения местного сечения трубки. выполненное предпочтительно в виде винта со струбциной, значительно упрощает настройку холодильного агрегата на заданную холодопроизводительность и повышает удобство пользования.

В известных устройствах не обнаружены признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого технического решения. Таким образом, предлагаемый холодильный агрегат для микрохолодильника соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг.1-8 показана конструктивная схема холодильного агрегата для микрохолодильника и варианты выполнения его отдельных узлов.

Холодильный агрегат для микрохолодильникэ (фиг,1 и 2) включает компрессор 1, выполненный в одном блоке с электродвигателем, конденсатор 2 в виде пакета плоских колец с каналами 3 для прохода хладагента внутри каждого, последовательно соединенных между собой трубчатыми переходами 4, испаритель 5 с каналами 6 для прохода хладагента и стойками 7 и 8 для крепления к фланцу 9, выполняющими одновременно функции каналов соответственно прямого и обратного потоков, дроссель 10, выполненный в виде частично перекрывающей проходное сечение 11 иглы

12, жестко установленной на гибкой разделительной мембране 13, снабженной с внешней стороны специальным механическим толкателем-тросиком 14 с микровинтом 15, выведенным на свободную поверхность 16 фланца.

Компрессор и конденсатор с дросселем размещены нэ фланце с противоположной стороны от испарителя, при этом во фланце выполнены каналы 17 и 18 соответственно для прямого и обратного потоков хладагента, а сам фланец снабжен защелками 19 для подсоединения со стороны испарителя к объекту охла>кдения (сосуду с жидкостью, который не показан), Канал 17 связан с конденсатором трубкой 20, которая проходит в канале 18 так, что образует с ним регенерэтивный теплообменник 21 типа труба в трубе.

Регулируемый дроссель установлен во фланце так, что обеспечивает возможность дросселирования хладагента непосредственно на входе в испаритель, На фиг,3 показан вариант возможного конструктивного выполнения регулируемого дросселя, в котором вместо механического толкателя-тросика использована камера

22 опорного давления с подсоединенной к ней для подвода внешнего давления газа капиллярной трубкой 23 с обратным клапаном-штуцером 24, выведенным на свободную поверхность фланца. B качестве газа для создания опорного давления в камере

22 может быть использован любой инертный газ. Такое выполнение регулируемого дросселя удобно для регулирования одновременно нескольких агрегатов от одного источника опорного давления, что весьма важно для сокращения времени настройки агрегатов нэ заданную холодопроизводительность.

На фиг.4 и 5 показано еще одно возможное конструктивное выполнение регулируемого дросселя, в котором регулирование расхода через трубку 17 производится с помощью внешнего нажимного устройства— винта 25 со струбциной 26, изменяющего местное проходное сечение эластичной трубки 17. Необходимый диапазон регулирования расхода (изменения проходного сечения трубки) лежит в пределах упругой деформации материала трубки, что позволяет в случае необходимости не только уменьшить, но и увеличить расход. Такое выполнение регулирования расхода отличается предельной простотой и надежностью настройки дросселя на заданные параметНа фиг,б показан вид конденсатора снизу, позволяющий составить представление о распределении каналов по периметру пакета плоских колец.

На фиг.7 и 8 показаны соединение каналов конденсатора трубчатыми переходамипроставками, расположенными между плоскими кольцами, и соединение каналов конденсатора с его торцов.

Холодильный агрегат работает следующим образом.

При включении хладагент из компрессора 1 поступает в конденсатор 2, после конденсации с отдачей окружающей среде теплоты сжатия по трубке 20 направляется в дроссель 10, дросселируется в нем с понижением температуры и поступает в испаритель 5. Проходя по каналам б испарителя, хлэдагент отводит тепло от охлаждаемой жидкости, омывающей снаружи испаритель. и по каналу 18 поступает в регенеративный теплообменник 21 типа труба в трубе. а из теплообменника возвращается на всасывание в компрессор.

Предлагаемый холодильный агрегат микрохолодильника значительно повышает удобство обслуживания и ремонта. Благодаря возможности пристыковки холодильного агрегата к различным по конфигурации емкостям с жидкостью, имеющим специальное

1779889 гнездо для этого, облегчается настройка агрегата на заданную холодопроизводительность, повышается эффективность охлаждения жидкости за счет подбора оптимальных размеров агрегата в зависимости от конфигурации объекта охлаждения.

Формула изобретения

1. Холодильный агрегат для микрохолодильника, содержащий компрессор, конденсатор, испаритель и дроссель, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения удобства в пользовании, рабочие узлы холодильного агрегата укреплены на общем фланце, при этом испаритель расположен с одной его торцевой стороны, компрессор и конденсатор с противоположной, а в теле фланца выполнены каналы длл прямого и обратного потоков хладагента, причем фланец снабжен элементами крепления к охлаждаемому объекту со стороны испарителя.

2. Холодный агрегат по п. 1, о т п и ч а юшийся тем, что максимальный размер проекции испарителя на фланец равен 0,9 стыковочного размера фланца с объектом охлаждения, 3. Холодильный агрегат по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что испаритель выполнен в виде незамкнутого цилиндра с двойными стенками, полость между которыми раздепена на каналы для прохода хладагента, при этом испаритель прикреплен к фланцу по5 средством стоек и по крайней мере в двух из них выполнены каналы для прямого и обратного потоков хладагента.

4, Холодильный агрегат по п,1, о т л ич а ю щ и и с л тем, что дроссель содержит t0 выполненную во фланце камеру, разделенную гибкой мембраной на две полости, одна из которых сообщена с каналом прямого потока хпадагента, при этом на одной стороне мембраны укреплена расположенная в

15 этой полости игла дпл перекрывания проходного сечения канала, а другая сторона мембраны имеет контакт со средством для воздействия на мембрану, выполненным в виде тросика с микровинтом или подсоеди20 ненной к подмембранной полости капилллрной трубки для подвода газа и создания в этой полости давления„причем микровинт или конец капилпярной трубки выведены на внешнюю поверхность фланца.

25 5. Холодильный агрегат по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что дроссель содержит эластичную трубку и внешнее нажймное приспособление для изменения местного сечения трубки, выполненное, предпочти30 тельно, в виде винта со струбциной.

1779889

I 8 испаритесь

i/3 гаЫгюал

b3 А МЙтип аыритель

Составитель А.Черепанов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л,Филь., Редактор Л,Волкова

Заказ 4427 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101