Комбінований абсорбційний холодильник

1 Комбінований абсорбційний холодильник, що містить теплоізольовані холодильну шафу і теплову камеру з роздільними дверима, абсорбційно-дифузійну холодильну машину (АДХМ) із частково теплоізольованим дефлегматором, що зв'язаний у тепловому відношенні з тепловою камерою, розташовану над холодильною шафою, який відрізняється тим, що теплова камера має в задній СТІНЦІ проріз, у якому встановлений теплоізольований блок, виконаний у вигляді короба, із дном з високотеплопровідного металу, при цьому дефлегматор АДХМ частково розташований в об'ємі теплоізольованого блока і зв'язаний з внутрішньою поверхнею дна короба Винахід відноситься до холодильної техніки, зокрема, до комбінованих абсорбційних холодильників (КАХ), призначених для теплового і холодильного впливу Відомий пристрій [1, с 514], що містить компресійну холодильну машину, що забезпечує виробництво холоду і нагрівання води для побутових потреб Недоліки відомого пристрою визначаються недоліками компресійної холодильної машини робота тільки від електричних джерел високої якості, вібрація і шум при експлуатації, низька надійність, зв'язана з наявністю частин, що рухаються, висока базова вартість Відомий КАХ - прототип [2], що містить теплоізольовану шафу і теплову камеру, АДХМ із частково теплоізольованим дефлегматором, що зв'язаний у тепловому відношенні за допомогою термосифона з тепловою камерою, розташованою над холодильною шафою Недоліком відомого пристрою-прототипу є 2 Пристрій по п 1, який відрізняється тим, що теплова камера має двері 3 Пристрій по п 1, який відрізняється тим, що теплова камера виконана по типу скрині і має верхню кришку 4 Пристрій по пп 1-3, який відрізняється тим, що внутрішній об'єм теплової камери зв'язаний у тепловому відношенні з додатковим електронагрівником, який у свою чергу зв'язаний із системою автоматичного регулювання температури і джерелом електроенергії 5 Пристрій по пп 1-4, який відрізняється тим, що внутрішні поверхні теплової камери виконано як єдине ціле 6 Пристрій по пп 1-5, який відрізняється тим, що внутрішні поверхні теплової камери мають оребрення 7 Пристрій по пп 1-6, що відрізняється тим, що внутрішні поверхні теплової камери зв'язані в тепловому відношенні з зовнішньою поверхнею дна короба за допомогою теплових труб чи труб термосифонів низькі експлуатаційні характеристики, звязані з вузьким діапазоном температур термічної обробки продуктів у тепловій камері, зокрема, з невисокою максимальною температурою Це обумовлено низькою ефективністю при передачі теплоти дефлегмації для обігріву теплової камери за допомогою термосифона, а саме, високим термічним опором у зонах теплового зв'язку термосифона з елементами АДХМ і теплової камери Як правило, має місце контакт "циліндр - циліндр" і "циліндр - площина" В основу винаходу поставлена задача створення КАХ, у якому високі експлуатаційні характеристики забезпечуються безпосереднім (без проміжних теплопередаючих елементів) тепловим зв'язком дефлегматора АДХМ із тепловою камерою, а за рахунок цього розширюється діапазон температур термічної обробки продуктів у тепловій камері КАХ Поставлена задача вирішується і тим що (О (О 00 47866 теплова камера має в задній СТІНЦІ (З боку АДХМ) проріз, у якому встановлюється теплоізольований блок, виконаний у виді короба з дном з високотеплопровідного матеріалу, при цьому дефлегматор АДХМ частково розташований в об'ємі теплоізольованого блока і зв'язаний із внутрішньою поверхнею дна короба У випадку якщо теплова камера має двері, то здійснюється традиційна експлуатація Якщо теплова камера виконана по типу скрині з верхньою кришкою, то крім традиційної експлуатації можна здійснювати нагрівання рідин, наприклад, води для господарських потреб або харчових розчинів (соки, брага) У цьому випадку теплова камера виконується у виді бака Ефективність рішення поставленої задачі зросте, якщо внутрішній об'єм теплової камери зв'язати в тепловому відношенні з додатковим електронагрівником, що, у свою чергу, буде зв'язаний із системою автоматичного регулювання температури і джерелом електроенергії Робота практично всіх сучасних побутових холодильних апаратів здійснюється в позиційному режимі, коли протягом деякого часу апарат працює, а потім не працює При такому режимі роботи подача непридатного тепла холодильного циклу в зону теплової камери здійснюється також циклічно, а це не сприяє стабілізації температур У будь-якому випадку, навіть і при ПОСТІЙНІЙ роботі холодильної машини, рівень температур у тепловій камері не регулюється і визначається балансом відведеного і підведеного тепла і теплотою внутрішніх джерел (елементи камери, завантажені продукти) Тому наявність додаткової системи регулювання температури зможе істотно підвищити споживчі якості КАХ Ефективність рішення поставленої задачі зросте, якщо внутрішні поверхні теплової камери будуть виконане як єдине ціле У цьому випадку буде організований ефективний тепловий зв'язок дефлегматора АДХМ із усіма стінками теплової камери Ефективність рішення поставленої задачі винаходу зросте, якщо в теплових камерах з повітряним проміжним середовищем буде встановлено оребрення на внутрішніх поверхнях У цьому випадку за рахунок розвитку поверхні теплообміну знизиться термічний опір ланцюжка "дефлегматор АДХМ - повітря в тепловій камері" і збільшиться рівень температур термічної обробки продуктів Ефективність поставленої задачі винаходу зросте і за рахунок того, що внутрішні поверхні теплової камери будуть зв'язані в тепловому відношенні з зовнішньою поверхнею дна короба за допомогою теплових чи труб термосифонів Застосування теплових труб і термосифонів, що володіють низьким внутрішнім термічним опором, найбільше ефективно на значних відстанях У конструкції, що заявляється, тепло від дефлегматора АДХМ передається в теплову камеру по внутрішніх поверхнях у процесі теплопровідності Ефективність такого процесу буде визначатися товщиною стінки і довжиною Застосування додаткових теплових зв'язків у виді теплових труб і термосифонів дозволить знизити товщину стінки внутрішніх поверхонь, особливо у великогабаритних моделях Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю істотних ознак і технічним результатом, що досягається, у якості якого виступає широкий діапазон температур термічної обробки продуктів у тепловій камері КАХ, полягає в наступному Ознака "теплова камера має в задній СТІНЦІ проріз, у якому встановлюється тепло-ізольований блок, виконаний із дном з високотеплопровідного матеріалу" вказує, яким саме чином здійснюється підведення тепла дефлегмації в зону теплової камери Теплоізоляція блоку дозволяє максимально використовувати тепло дефлегмації для обігріву теплової камери Високотеплопровідний матеріал дна короба забезпечує мінімальний термічний опір у процесі передачі тепла холодильного циклу в зону теплової камери Наявність прорізу і блоку дозволяє виконати конструкцію КАХ рознімною, що в разі потреби дозволить легко провести заміну АДХМ Ознака " дефлегматор АДХМ частково розташований в об'ємі теплоізоляційного блоку і зв'язаний із внутрішньою поверхнею дна короба" указує на те, що на відміну від відомих пристроїв конструкція дефлегматора у винаході, що заявляється, змінена - передбачена можливість безпосереднього теплового зв'язку дефлегматора з теплосприймаючими елементами теплової камери У цьому випадку при мінімальній величині термічного опору забезпечується максимально можливий рівень температур у тепловій камері На фіг 1 приведений розріз КАХ з повітряною тепловою камерою (вид збоку) На фіг 2 - КАХ (вид ззаду) На фіг 3 приведений вид повітряної теплової камери з єдиним внутрішнім корпусом На фіг 4 приведений вид рідинної теплової камери з єдиним внутрішнім корпусом На фіг 5 приведений вид теплової камери з елементами інтенсифікації теплообміну (оребренням тепловими трубами і термосифонами) Пристрій містить теплоізольовану шафу 1, розділений на теплову камеру 2 і холодильну камеру (ХК) З На задній СТІНЦІ шафи 1 встановлена АДХМ що містить генератор, закритий теплоізоляційним кожухом 4, рідинний теплообмінник 5 абсорбер 6, ресивер рідкого розчину 7 випарник 8 розміщений у верхній частині ХК 3, газовий теплообмінник 9, зливну аміачну магістраль 10 оребрений повітряний конденсатор 11 і дефлегматор Теплова камера 2 має в задній СТІНЦІ проріз, у якому встановлений теплоізольований блок 12 виконаний у виді короба Початкова ділянка 13 дефлегматора між блоком 12 і кожухом 4 покрита тепловою ІЗОЛЯЦІЄЮ 14 Середня ділянка 15 дефлегматора розташована в об'ємі блока 12 і зв'язаний з його 47866 дном, виконаним з високотеплопровідного металу Вихідна ділянка 16 дефлегматора і початкова ділянка 17 конденсатора розташовуються за межами блока 12 Камери 2 і 3 мають роздільні теплоізольовані двері 18 і 19, ВІДПОВІДНО Дно короба 20 повітряної камери 2 має тепловий зв'язок із дном блока 12, а короб 21 камери 2, заповнений водою 22 (або іншою рідиною), має тепловий зв'язок із дном короба 12 через свою бічну стінку Рідинна теплова камера 2 має верхню теплоізольовану кришку 23 Для інтенсифікації процесів теплообміну на внутрішніх поверхнях теплової камери встановлюються вертикальні прямі ребра 24, а також теплові труби і термосифони Г-подібного (кутового) типу Конденсаційні ділянки 25 теплових чи труб термосифонів розташовані на бічних стінках теплової камери, а випарні ділянки 35 - у зоні розташування дефлегматора АДХМ Робота АДХМ у складі КАХ здійснюється в такий спосіб При подачі теплового навантаження на генератор АДХМ відбувається випарювання водоаміачного розчину (ВАР), що супроводжується подачею збідненого ВАР на рівень вход}' в абсорбер 6 (його верхню частину) На виході генератора температура пари і збідненого ВАР 160 165°С Перед надходженням в абсорбер збіднений ВАР проходить через рідинний теплообмінник 5 У процесі регенеративного теплообміну відбувається підігрів міцного ВАР у ресивері 7 і теплообміннику 5, виконаному по типі "труба в трубі", і охолодження слабкого ВАР Парова суміш, що утворюється в генераторі, складається переважно з пари аміаку Очищення суміші від пари води відбувається в дефлегматорі Для збереження високого температурного потенціалу початкову ділянку дефлегматора 13 закривають теплоізоляцією 14 Цілком усунути теплові втрати з ділянки 13 не представляється можливим Разом з тим їхня величина невелика і при використанні як теплової ізоляції кожуха пресованої базальтової вати діаметром 120мм падіння температур на ДІЛЯНЦІ 13 дефлегматора не перевищує 5°С У середньому 15 і вихідному 16 ділянках дефлегматора парова суміш конденсується з виділенням теплоти паротворення Тут джерелом "холоду" є елементи теплової камери, у першу чергу, внутрішній корпус 20 (повітряна камера) і 21 (рідинна камера) Від внутрішнього корпуса тепло передається повітряному середовищу і далі до завантажених продуктів чи безпосередньо до рідини 22 Переважно з парової суміші конденсуються пари води, при цьому флегма стікає назад у генератор Очищена пара аміаку надходить у початкову ділянку 17 конденсатора і далі в оребрену частину 11 конденсатора У конденсаторі пари аміаку скраплюються, і конденсат стікає в магістраль 10 Магістраль 10 зв'язана з входом випарника 8, розташованого в ХК 3 По шляху у випарник 8 рідкий аміак переохолоджується в газовому теплообміннику 9 У випарнику 8 відбувається випар переохолодженого аміаку в середовище інертного газу при низькому парціальному тиску, при цьому реалізується процес виробництва штучного холоду на температурному рівні мінус ЗО мінус 5°С Насичена холодна парогазова суміш надходить у нижню частину абсорбера 6 і рухається протитоком слабкому ВАР, що стікає з верхньої частини У процесі тепломасообміну пари аміаку поглинаються слабким ВАР з виділенням теплоти абсорбції, що відводиться в навколишнє середовище Насичений ВАР через ресивер 7 і теплообмінник 5 надходить на вхід генератора Очищений від пари аміаку інертний газ через газовий теплообмінник 9 надходить на вхід випарника 8 і цикл роботи АДХМ повторюється Так як, робота КАХ здійснюється циклічно і при досягненні заданої температури в ХК З АДХМ відключається, то подача пари у дефлегматор припиняється У цьому випадку підключається електронагрівник При включенні в роботу АДХМ і початку теплового впливу на камеру 2 система автоматики відключає електронагрівник Електронагрівник призначений також і для роботи в момент завантаження продукту (для прискорення часу виходу на заданий режим) Особливо актуально це для рідинної теплової камери, що має високу внутрішню теплоємність СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 1 Бабакин Б С, Выгодин В А Бытовые холодильники и морозильники /2-е изд испр и доп - М Колос 2000 2 А с 1814008 СССР МКИ F25D11/02 Комбинированный абсорбционный холодильник /В Ф Чернышев В В Двирный, А С Титлов, Г И Овечкин, К Г Смирнов-Васильев Н Ф Хоменко, В X Демтиров Г И Григоров, Г М Олифер №4890428/06, Заявл 13 12 90, Опубл 07 05 93 Бюл №17 47866 & 2 / s / / sss s / / Фіг. 2 47866 Фіг. З 2 3 Фіг. 4 Фіг. 5 10 11 47866 12 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71