HU222857B1 - Hűtőkör cseppfolyósítóval és elgőzölögtetővel - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya hűtőkör cseppfolyósítóval és elgőzölögtetővel ésintegrált szárítóval, valamint áramlási irányban a szárító utánelrendezett szűrővel. A találmány lényege, hogy a szárító csakszárítóanyagból álló formatest (9, 11), amely a cseppfolyósító (1)folyékony hűtőközeget vezető része (6) egy szakaszán belül szabadonvan elrendezve, és a rész (6) belső átmérőjéhez viszonyítva egy, afolyékony hűtőközeg által körülöblíthetőséget biztosító mérettelrendelkezik. ŕ

Description

A találmány tárgya egy hűtőkör cseppfolyósítóval és elgőzölögtetővel, amelybe egy hűtőközeg-szárító szakasz van beiktatva.

A zárt hűtőkörbe bekapcsolt hűtőközeg-szárító szakasz - amely általában egyidejűleg szűrővel is el van látva, és amelyen keresztül a hűtőközeg átáramlik - azt a feladatot kell hogy ellássa, hogy a maradék nedvességet és az esetleges legkisebb szennyező részecskéket, vagy a szárítóközeg magával sodort részecskéit a folyékony hűtőközegből kiválassza, és a belső hűtő körfolyamat szárazságát és stabilitását biztosítsa.

Az ismert hűtőkörök esetén a hűtőközeg-szárító szakasz egy külön szárító és szűrő-szárító alkotja, amely a folyékony hűtőközeg folyási irányában a fojtási hely előtt, előnyösen egy kapilláris- vagy egy expanziós szelep előtt van a zárt hűtőkörben elrendezve, mégpedig forrasztással vagy más egyéb folyadéktömör kapcsolással beiktatva.

Ez a szárító vagy a szűrő-szárító lényegében egy házból áll, amelybe szárítóközeg és egy, a hűtőközeg áramlási irányában a szárítóközeg után elrendezett szűrő van beépítve, amelynél a cseppfolyósító csövek átmérőjére van a szakasz egyik vége, és a csatlakozó kapilláris- vagy expanziós szelep átmérőjére van a szakasz másik vége hozzáigazítva.

A szárítónak ez a kiviteli módja - amely előnyösen alkalmazást nyer hűtő- és fagyasztóberendezések hűtőköréhez, amelyek hátsófal-cseppfolyósítóval vannak ellátva - igen nagy ráfordítást igényel a technológiailag nagy csőátmérők és ahhoz kapcsolódó ház miatt, és a csőátmérők csökkentése és a másik végen történő növelése gyártástechnológiailag drágítja meg az ilyen berendezéseket. Azonkívül a szárítónak a berendezés hátoldalán elrendezett cseppfolyósítóval való kapcsolása, valamint a kapillárishoz való csatlakoztatása technológiailag nagyon drága műveleteket követel meg, mely műveletek lépéseit igen nagy gondossággal kell végezni, hogy a hűtő körfolyamat működését a beavatkozások károsan ne befolyásolják. Az ilyen szárítókat a beszerelésig mindkét oldalukon biztosan le kell zárni, hogy megakadályozzák a levegő nedvességének, vagy legkisebb szennyező részecskéknek a behatolását annak érdekében, hogy a szárító hatásfoka amiatt ne romoljon. A legkisebb szennyező részecskék behatolása, valamint a nedvességnek a szárítóba történő bejutása szerelés előtt a hűtőkör belső stabilitását és szárazságát nagyon nagy mértékben károsan befolyásolná.

A DE 297 14 545 U1 számú leírásból ismeretes egy hűtőkör, amelynél a szárítóközeg a hűtőközeget vezető cső egy felbővítésében van elrendezve, és amely egy szitával van a csatlakozókapilláristól leválasztva, vagy egy szárítóközeggel ellátott szűrőpatron formájában egy szűrőszitával rendelkezik. Ilyen hűtőkörnél elmaradhat egy járulékos szárító, és az azzal kapcsolatos hátrányok megközelítően kizárhatók. A cseppfolyósító csövének felbővítése azonban technológiailag költséges, és a gyártástechnológiai ráfordítás, valamint szerelésnél a gondosság - például a kapillárissal történő forrasztásnál továbbra is szükséges, és így egy ilyen hűtőkör gazdasági hasznossága lényegében nem nő.

Nagyobb stacioner hűtőberendezések ismert hűtőkörében a szűrő-szárító, amely járulékosan van a hűtőkörbe bekapcsolva, egy házban elrendezett szűrő-szárító eszközből álló szilárd testekkel rendelkezik, amelyek préselt szintertestekként vannak a szűrő-szárító közegből előállítva. Ezek a szilárd testek - amelyek úgynevezett szűrő-szárító gyertyákként is ismeretesek - különleges rögzítőberendezéssel úgy vannak összefeszítve, hogy azok a szűrő-szárító házán belül a hűtőközeg révén kerüljenek sorozatban átáramoltatásra. A rögzítőberendezés, amellyel a szűrő-szárító gyertyák egymáshoz vannak a házon belül rögzítve, viszonylag költséges. Ezen rögzítőberendezés hossza a mindig alkalmazásra kerülő szűrő-szárító gyertyák számához kell, hogy igazodjon. Ebből következik, hogy mindegyik szűrő-szárítóhoz meghatározott kapacitás tartozik, és ehhez kell külön megválasztani a rögzítőberendezést.

Ezeknél a szárítóknál is egészen a hűtőkörbe történő szerelésig biztosítani kell, hogy a szárító ki- és belépőnyílásai zárva legyenek, és így védve legyenek a nedvesség és szennyeződés bejutásától.

A DE 198 00 739 számú leírásból klímaberendezés számára szolgáló hűtőkör ismeretes, amely egy kondenzátorral rendelkezik, és amelynél egy szárítóközeg-berendezés szűrőpatron formájában van a hűtőközeg áramlásútjában a kondenzátoron belül integrálva. Ez a szűrőpatron ugyancsak szűrő-szárító közegből áll, amely hasonlóan egy szárítóhoz egy felcsavarozható ház hengeres toldatában van elrendezve. Az így kialakított hűtőközeg-szárító berendezés a folyékony hűtőközeg áramlásútjában a kondenzátor gyűjtőcsövébe van behelyezve. Ez a hűtőkör járulékosan behelyezhető hűtő-szárító közeg berendezéssel hasonló hátrányokkal rendelkezik, mint amit már az előbb ismertetett hűtőköröknél említettünk. Azonkívül a megkerülőlépcsőkkel rendelkező kondenzátor kialakítása a hűtő-szárító közeg berendezés hosszát és ezáltal a folyékony hűtőközeggel benedvesített szárítóközeg felületet korlátozza, aminek következtében a belső hűtőkör szárazsága és stabilitása kedvezőtlenül kerül befolyásolásra.

Ismeretes továbbá az US 5.440.898 és az US 4.266.408 számú leírásokból olyan szűrő szárítóegység, amely a hűtőkörbe külön és járulékosan kerül beépítésre. Tehát itt is külön kialakított szárítóról van szó, amely igen bonyolult és költséges megoldás.

Külön szárítóegységet ismertet az EP 0 594 431 A2 számú leírás. Ez is csak mint külön egység kerül a hűtőkörhöz hozzákapcsolásra.

A találmány feladata a bevezetőben említett típusú hűtőkör oly mértékű javítása, hogy a folyékony hűtőközeget vezető részek kialakítása következtében a hűtőkör hatásossága nőjön, és a hűtőkörhöz külön szerkezeti részre a szárítás és a szűrési funkció ellátására ne legyen szükség, és a hűtőkör előállítási és szerelési költségei csökkenjenek.

A találmány tehát egy hűtőkör, amely cseppfolyósítóval és elgőzölögtetővel rendelkezik. A találmány szerint a kitűzött feladatot azáltal oldjuk meg, hogy a hűtőközeget vezető részeken belül szárítóanyagú formatestek vannak elrendezve, melyek a mindenkori részek bel2

HU 222 857 Bl ső alakjához igazított geometriai kialakítással rendelkeznek. A hűtőkör találmány szerinti kialakítása révén biztosítható, hogy a folyékony hűtőközeg szárítása az említett részen történő átáramláskor megtörténik, ily módon a körhöz külön kapcsolandó szárító elmaradhat anélkül, hogy ez a belső körben áramló hűtőközeg szárazságát és a hűtőkör stabilitását befolyásolná, és így az egész hűtőrendszer hatásosságát csökkentené. A külön szárító elmaradása következtében a hűtőkör előállítási költsége lényegesen alacsonyabban tartható, és a hűtőkör maga gazdaságosabban üzemeltethető.

A találmány egy előnyös kivitel esetén a folyékony hűtőközeget vezető részben a hűtőközeg-áramlási irányban a szárítóanyagból álló formatestek után egy szűrő van elrendezve. Ez a szűrő előnyösen egy szintertest lehet. Ezen szűrő révén biztosított egyrészt, hogy a formatest a hűtőközeg áramlási irányában helyzetében rögzítve van, másrészt, hogy az esetleges szilárd részecskék - amelyeket a hűtőközeg magával ragad - kiszűrésre kerüljenek, és a fojtási hely eldugulását a kapillárisnál vagy egy expanziós szelepnél megakadályozza.

A találmány egy további előnyös kivitele esetén egy meander alakban vezetett résznél a formatestek ezen rész egyenes szakaszában vannak elhelyezve. Egy olyan megoldásnál - amely úgynevezett hátfal-cseppfolyósítóként van kialakítva - előnyös, ha a rész ezen szakaszának tartománya a hűtőközeg áramlási irányában ott van kialakítva, amelyhez a kapilláris- vagy az expanziós szelep csatlakozik. Ezáltal a formatestek vagy formarudak problémamentesen egymás után sorolhatók a hátfalcseppfolyósító csövébe, aminek következtében a hűtőkör szerelése lényegesen egyszerűsíthető. Azonkívül ez a kialakítás kompakt építési módot biztosít, amely különösen szállításnál jelent előnyt,

A találmány célszerű kivitele esetén a formatest egy hosszanti formarészből áll, amelynek átmérője nagyobb, mint a rész belső átmérőjének fele. A formatest külső kontúrja szabadon megválasztható, akkor is, ha előnyös módon több formatest van egymás után sorolva a hűtőkörben elrendezve, illetve a hűtőközeget vezető részbe betolva. Ilyen módon biztosítható, hogy a hűtőközeg által átáramoltatott formatestek lehető legnagyobb felületét éri el a közeg, hogy minél nagyobb felületen történjen a szárítóközeggel az érintkezés, és kiküszöbölhető, hogy a formatestek - egymásra csúszva - egyes felületrészei kiessenek a szárításból.

Nagyobb hűtőkörök esetén előnyös, ha a formatestek hengeres formarészekből állnak, amelyeknek a falvastagsága kisebb, mint a rész belső átmérőjének fele, és külső átmérője kisebb, mint a folyékony hűtőközeget vezető rész belső átmérője. Ezáltal a hűtőkörnél, illetve hűtőrendszereknél nagyobb mennyiségű folyékony hűtőközeggel lehet dolgozni, amely a hűtőkörön áramlik, és nő a formatestek által nyújtott szűrőközeg körüláramolható felülete. A formarész üreges hengeres kialakításának falvastagsága függ a rész belső átmérőjétől, ami biztosítja, hogy a formatestek ezen kialakítása esetén is hasznosuljon a hűtőközeg teljes felülete a szárítás céljára, és így a szárítási dinamika és a hűtőkör szárítási hatásfoka és stabilitása biztosított.

Előnyös, ha különösen nagy hűtőkörök esetén az expanziós szelep és a rész közötti kapcsolat oldható, aminek következtében a formatestek cserélhetőek. Ebből a célból célszerű a formatesteket egy vékony huzallal ellátni, hogy csere céljából azok könnyen kihúzhatok legyenek a hűtőkörből. Ezáltal nagyobb hűtőrendszerek is üzemeltethetők a találmány szerinti hűtőkörrel, amelyeknél olyan élettartam várható el, amely lényegesen nagyobb, mint a hűtőközegből álló formatestek élettartama.

A találmányt részletesen kiviteli példák kapcsán a rajzok alapján ismertetjük, ahol egy hátsófal-cseppfolyósítóval rendelkező hűtő- és fagyasztóberendezés hűtőkörét mutatjuk be.

Az 1. ábra egy hűtőrendszer sematikus rajza, amely hűtőrendszer egy hátfal-cseppfolyósítóval rendelkezik, a

2. ábra a folyékony hűtőközeget vezető részt hosszmetszetben szemlélteti, benne formatestekkel, a

3. ábra a hűtőközeget vezető rész és formatest keresztmetszete, a

4. ábra a folyékony hűtőközeget vezető rész és benne elrendezett üreges hengeres formatest metszete.

Egy hűtő- és/vagy fagyasztóberendezés hűtőköre lényegében egy fojtási helyből áll, amely például egy 3 kapilláris lehet, amely 2 elgőzölögtetőből, 4 sűrítőbői és 1 cseppfolyósítóból kialakított hátfal-cseppfolyósító része.

Mint ahogy az 1. ábra szemlélteti, az 1 cseppfolyósító és a 2 elgőzölögtető egy-egy meander alakban hajlított csőből áll, amelyeket 5, 6 részekként jelölünk, és amely csövek mindegyikének egyik vége a 4 sűrítővei és másik vége a 3 kapillárissal folyadék- és légtömören össze van kapcsolva, például forrasztással.

A folyékony hűtőközeget vezető 6 részen belül - mint ahogy a 2. ábra szemlélteti - egy vagy több 9, 9a-9x, 11-llx formatest van elrendezve lazán egymás után, melyek szárítóközegből állnak, és amelyeket a folyékony hűtőközeg körüláramol, és így a 6 részben azok mintegy lebegnek. Az átáramlás közben a folyékony hűtőközegből a maradék nedvesség elvonásra kerül. Ilyen módon biztosított a belső hűtőkör szárazsági foka és stabilitása, és az igen kedvező magas szárítási dinamika.

A folyékony hűtőközeg 14a áramlási irányában a 9, 9a-9x, 11-llx formatestek után egy kis lyukméretű 15 szűrő van bepréselve, amely lazán a 6 részbe betolt 9, 9a-9x, 11-llx formatesteket a folyékony hűtőközeg áramlási irányába reteszeli. Azonkívül a 15 szűrő kiszűri az esetleges szennyeződéseket, amelyek a szárítóközegről kophattak le. Előnyös, ha a 15 szűrő egy szintertest, amely - mint ismeretes - igen kis pórusnagyságú anyagból van előállítva, és amely biztosítja a legkisebb szennyeződéseknek a folyékony hűtőközegből történő kiszűrését, aminek következtében nagy biztonsággal kiküszöbölhető a 3 kapillárisok eldugulása.

A szárítóközegből álló 9, 9a-9x, 11-llx formatestek hosszanti hengeres formadarabokból állnak, ame3

HU 222 857 Β1 lyeknek 10 külső átmérője nagyobb, mint a 6 rész 8 belső tere átmérőjének fele, de kisebb, mint a 6 rész 8 belső terének átmérője. Előnyös, ha a 10 külső átmérő kisebb, mint a 6 rész 8 belső tere átmérőjének 85%-a. Ilyen módon kiküszöbölhető, hogy az egymás után betolt 9,9a-9x, 11 -1 lx formatestek hosszoldalaikon egymásra csússzanak. Ennek következtében a folyékony hűtőközeg számára szolgáló érintkező felület, azaz hasznos szárítófelület nem csökkenhet le a formatestek egymásra csúszása következtében. Egyidejűleg megfelelő szabad rés áll rendelkezésre a 6 rész 8 belső terének átmérője és a formatestek külső átmérője között a folyékony hűtőközeg számára, aminek következtében a szárítóközeg teljes szárítófúnkciója biztosított.

Abból a célból, hogy az áramló folyékony hűtőközeg érintkező felületét a szárítóközeg felé növeljük, célszerű különösen nagy hűtő körfolyamatoknál - amelyek különösen nagy átmérőjű 8 belső terű 6 résszel rendelkeznek - hengeres 11-llx formatesteket alkalmazni, amilyet a 4. ábra szemléltet. Azért, hogy az alkalmazott szárítóközeg teljes térfogata, azaz a 11 -1 lx formatestek térfogata teljes mértékben kihasználást nyeljen a hűtőközeg szárítására, célszerű, ha a hengeres 11-llx formatestek 12 falvastagsága kisebb, mint a 6 rész 8 belső tere átmérőjének a fele. Előnyösen a 12 falvastagság nem nagyobb, mint a 6 rész 8 belső tere átmérőjének 40%-a.

A9,9a-9x, 11-llx formatestek külső kontúqa szabadon tetszés szerint választható meg, és nincs a 3. és 4. ábrákon bemutatott alakra korlátozva. Természetesen a 6 rész és a formatestek átmérője közötti viszonyt a fentieknek megfelelően be kell tartani.

Előnyös, hogy a szárítóközeg összetétele - amelyből a 9, 9a-9x, 11-llx formatestek készülnek - főrészként molekuláris szűrőt tartalmaz.

Abból a célból, hogy különösen nagy hűtőrendszereknél a hűtőkör hosszú élettartammal üzemelhessen, célszerű, hogy ha a formatestek telítve vannak, és azokat cserélni kell, a kapcsolatot a 6 rész és a fojtási hely között oldhatóan kialakítani, aminek következtében a 9, 9a-9x, 11-llx formatestek csere céljából hozzáférhetők. Ezért célszerű magukat a 9, 9a-9x, 11-llx formatesteket egy vékony huzallal szilárdan összekapcsolni, hogy ezeket azután a huzal segítségével problémamentesen a 6 részből ki lehessen húzni. Előtte természetesen a 15 szűrőt kell eltávolítani.

Természetesen megfelelő oldható kapcsolók helyezhetők el a 6 részeken belül, amennyiben a 9, 9a-9x, 11-llx formatestek egy olyan szakaszba kerülnek behelyezésre a hűtőkörön belül, amelynek átmérője nem felel meg a 6 rész 7 szakaszátmérőjének.

Fennáll a lehetőség, hogy a folyékony hűtőközeget vezető rész különböző tartományaiba kerüljenek a 9, 9a-9x, 11-llx formatestek elhelyezésre. Ez azzal az eredménnyel jár, hogy a hűtőkör szárazsága és stabilitása tovább javítható, ami a hűtőrendszer szállítási dinamikáját fokozza.

Az 1. ábrán mutatott gáznemű hűtőközeg 14 áramlási irányában 2 elgőzölögtető 5 részével csupán a hűtőrendszer belső hűtőkörének komplettírozása történik.

Claims (14)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Hűtőkör cseppfolyósítóval és elgőzölögtetővel és integrált szárítóval, valamint áramlási irányban a szárító után elrendezett szűrővel, azzal jellemezve, hogy a szárító csak szárítóanyagból álló formatest (9, 11), amely a cseppfolyósító (1) folyékony hűtőközeget vezető része (6) egy szakaszán belül szabadon van elrendezve, és a rész (6) belső átmérőjéhez viszonyítva egy, a folyékony hűtőközeg által körülöblíthetőséget biztosító mérettel rendelkezik.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti hűtőkör, azzal jellemezve, hogy a folyékony hűtőközeget vezető részben (6) a hűtőközeg áramlási irányában (14, 14a) a formatest (9, 11) után egy szűrő (15) van elrendezve.
3. 3. A 2. igénypont szerinti hűtőkör, azzal jellemezve, hogy a szűrő (15) egy szintertest.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti hűtőkör, azzal jellemezve, hogy a formatestek (9,11) főrészként molekuláris szűrőből állnak.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti hűtőkör, azzal jellemezve, hogy meander alakú rész (6) esetén a formatestek (9, 11) a rész (6) egy egyenes szakaszában (7) vannak elrendezve.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti hűtőkör, azzal jellemezve, hogy a rész (6) egyenes szakaszához (7) a hűtőközeg áramlási irányában (14) egy fojtási hely, előnyösen egy kapilláris- (3) vagy expanziós szelep csatlakozik.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti hűtőkör, azzal jellemezve, hogy a formatest (9,11) egy hosszúkás formarészből áll, amelynek külső átmérője (10) nagyobb, mint a rész (6) belső tere (8) átmérőjének a fele.
8. 8. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti hűtőkör, azzal jellemezve, hogy a formatest (11) üreges hengeres formarészből áll, amelynek falvastagsága (12) kisebb, mint a rész (6) belső tere (8) átmérőjének fele, és külső átmérője (10) kisebb, mint a rész (6) belső terének (8) átmérője.
9. 9. A 7. vagy 8. igénypont szerinti hűtőkör, azzal jellemezve, hogy a formatestnek (9, 11) szabadon választható külső geometriai formája van.
10. 10. A 9. igénypont szerinti hűtőkör, azzal jellemezve, hogy a hengeres formatestnek (11) szabadon választható belső kontúrja van.
11. 11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti hűtőkör, azzal jellemezve, hogy a részbe (6) több formatest (9-9x, 11 -1 lx) van lazán egymás után elrendezve.
12. 12. A 11. igénypont szerinti hűtőkör, azzal jellemezve, hogy a formatestek (9, 11) eltérő külső geometriai kontúrral a részbe (6) lazán vannak betolva.
13. 13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti hűtőkör, azzal jellemezve, hogy a rész (6) egyenes szakasza (7) a kapilláris- (3) vagy expanziós szelep csatlakozó tartományában a kapilláris- (3) vagy expanziós szelep átmérőjéhez van igazítva.
14. 14. Az 1-13. igénypontok bármelyike szerinti hűtőkör, azzal jellemezve, hogy az expanziós szelep és a rész (6) között oldható kapcsolat van, és a formatestek (9,11) cserélhetők.