185130. lajstromszámú szabadalom • Hűtőberendezés különböző hőmérsékletű kamrákkal
185130 2 A találmány tárgya hűtőberendezés különböző hőmérsékletű kamrákkal. A hűtőberendezés szokásos megjelenési formája a hűtőszekrény, a fagyasztógcp, a hűtőbútor és a hűtőterem. A leggyakrabban alkalmazott hűtőberendezés a két kamrával ellátott hűtőszekrény, amelyben a kamrák hőmérsékletét két elpárologtató készülék közelítőleg állandó, egymástól különböző értéken tartja. A kamrák egyikének, az ún. hűtőkamrának a hőmérséklete általában + 5 °C, a másik kamrának, az ún. fagyasztókamrának a hőmérséklete általában -18 °C körüli érték. Az ilyen típusú ismert hűtőszekrények többsége egyetlen kompresszorral működik, amely a hűtőkörben egymással sorba csatlakoztatott két elpárologtató készülék hűtését valósítja meg. A két kamra hűtési viszonyát ebben az esetben a szerkezeti kialakítás szabja meg, és így az nem alkalmazkodik megfelelően a hűtési követelményekhez. A kamrákra vonatkozó hűtési követeimények változnak egyrészt az alkalmazás módja szerint: például az ajtónyitások gyakorisága, a hűtendő vagy fagyasztandó termékek hűtőberendezésbe való behelyezése, másrészt a környezeti hőmérséklet nagysága szerint. Ha a környezeti hőmérséklet alacsony, a hidegebb kamrában nincs elegendő hűtés,, és így a kívánt -S8°C hőmérsékletérték nem valósítható meg. A — 18 °C hőmérsékletérték elérése érdekében vagy villamos fűtőelienállással melegíteni kell a hűtőkamrát, vagy a kamrák hőegyensúlyát úgy kell beállítani, hogy a legalacsonyabb környezeti hőmérséklet esetén, például + 16 °C értéknél, a kamrák hőmérséklete pontosan például —18°C és + 5 °C legyen, az utóbbi esetben azonban, magasabb környezeti hőmérsékletértéknél., például + 32 °C-nál, a kamrák hőmérséklete -23 °C és + 5 °C értékű lesz. Az említett megoldások: fütőellenállás alkalmazása vagy a hőegyensúly alacsonyabb környezeti hőmérsékletértéknél történő megvalósítása, az energiafelhasználást megnöveli. Ezenkívül a hűtési követelmények kielégítően csak korlátozott környezeti hőmérséklettartományban teljesíthetők, és az alacsonyabb hőmérsékletű kamra térfogata korlátozott: a teljes térfogatnak mintegy 25%-a, és maximálisan körülbelül 100 liter nagyságú lehet. Továbbá, a két kamra hűtését az szabja meg, hogy a hűtőközeget a legalacsonyabb hőmérsékletű kanna által megkívánt hőmérsékletértéken párologtatják, ami nem adja a legjobb hatásfokot. Más ismert hűtőberendezésekben két kompresszort alkalmaznak, amelyek a megfelelő elpárologtató készülékek hűtését valósítják meg. Ez a megoldásmód lehetővé teszi, hogy a hűtési követelményeket a két kamrában térfogatviszonyuktól függetlenül teljesítsék, és a felhasználó szabadon szabályozza a két kamra hőmérsékletértékét. Ez a megoldás azonban egyértelműen többletköltségeket eredményez. A két kompresszorral működő hűtőberendezések legalább annyi energiát fogyasztanak, mint az előzőleg említett hűtőberendezések, mert összegződik a kél kompresszor egyenként kisebb energiafogyasztása. Számos mcgoldásmód ismeretes, amely egyetlen kompresszor alkalmazásával célul tűzi ki a két kamra működésének függetlenségét. A legtöbb ilyen megoldásban elektromos működtetésű szelepet alkalmaznak, amely az egyik, általában a hűtőkamrában elhelyezett elpárologtató készülék hűtését leállítja, miközben a másik kamra hűtése folytatódik. Valójában azonban 1 ezek a megoldásmódok a kamrák hőmérsékletszabdlyozását nem teszik függetlenné, és a kívánt hőmérsékletek állati lóságát nem biztosítják, mert a hűtőkör működési feltételei jelentősen különböznek aszerint, hogy egy vagy két elpárologtató készüléket kell hűteni, továbbá a célkitűzés mégoly korlátozott elérése érdekében is bonyolultabb és költségesebb szabályozó készülékeket alkalmaznak. Másfajta ismert rncgoldasmódok szerint a hűtőkamra hűtését másodlagos hűtőkörrel valósítják meg. Ez a hűtőkör Termikus kapcsolatban van az alacsonyabb hőmérsékletű kamra elpárologtató készülékével. A másodlagos hűtőkörrel való hőcserét vagy elektromos működtetésű szele jpel, vagy kapillárissal vezérlik, az utóbbi esetben úgy, hogy a kapillárist felmelegítik, ha a közegáramlást meg akarják szüntetni. . Ezek a megoldások nem teszik lehetővé, hogy a bűtőberer dezés kamrái valójában függetlenül működjenek, mint ami két kompresszor és két független hűtőkör alkalmazásával elérhető, ahol a független működés megengedi, hogy a kívánt hőmérsékleteket függetlenül szabályozzák, az alacsonyabb hőmérsékletű kamrát folyamatosan működtessék a tartósítandó termék túlhűtése érdekébe;!, és jobb fagyasztást biztosítsanak. Továbbá a fent említett megoldások szerint a hűtőberendezést kénytelenek a legalacsonyabb hőmérsékletű kamra által igényelt elpárologtatási hőmérsékleten működtetni, ami közepes termodinamikus hatásfokot eredménjez. A felsorolt hátrányok különösen jelentkeznek azokban c hűtőkörökben, amelyekben a hűtőközeg kitágulását s cseppfolyósító készülék kimenetén lévő nagynyomású pont és az elpárologtató készülék bemenetén lévő kisnyomású pont közé elhelyezett kapillárissal valósítják meg, mert a kapillárison a hűtőközeg áramlása nem szűnik meg, hanem változik aszerint, hogy a nagynyomású és a kisnyomású pontban milyenek a működési feltételek. A kapilláris önszabályozó módon alkalmazkodik a gyakorlati alkalmazásokban felmerülő különféle kövei élményekhez. Ehhez járul a kapilláris alkalmazásának egyszerűsége és megbízhatósága, ami miatt gyakran alkalmazzák a háztartási hűtőszekrényekben. A találmány szerinti hűtőberendezés az említett hátrányokat kiküszöböli, és gazdaságos működésű, független szabályozással ellátott, különböző hőmérsékletű kamrákkal bíró hűtőberendezés megvalósítását teszi lehetővé. Az így kialakított hűtőberendezésben a kamrák hűtésének függetlenségét termikus szelephatás biztosítja, a szabályozó készülékek működésének függetlenségét pedig az a tény, hogy a kamrák hűtése felváltva, egyidőben csak egyetlen kamra hűtése történik, ami a kamrák hőmérsékletének állandóbb voltát eredményezi. Krpillárist tartalmazó hűtőberendezésben ez, a működtetés csak a találmány szerinti kialakításban valósítható meg, amelyben a legalacsonyabb hőmérsékletű kamra hűtését, termikus szelepként működő másodlagos hűtőkör biztosítja, mely hűtőkör tartalmaz a legalacsonyab ) hőmérsékletű kamrában elhelyezett elpárologtató részt és az. elsődleges hűtőkör egyik cl párologtató készülékével termikus kapcsolatban lévő hőcserélőben elhelyezett cseppfolyósító részt. Av elpárologtatási hőmérséklet által vagy más módon szabályozott szelepek alkalmazásával több kamra működésének függetlensége könnyebben megvalósítható. Ezekkel a szelepekkel a hűtőközeg áramlása megszüntet-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
