172401. lajstromszámú szabadalom • Nem azeotrop hűtőközeg-elegy, főleg külön gyorsfagysztóval ellátott mélyhűtőszekrényekhez
3 172401 4 kező kétkomponensű, de nemazeotrop hütőközeg-elegyek jelentik: R 13 (trifluoimonoklormetán) ésR 12 (difluordiklórmetán), R 13 B 1 (trifluor monobrommetán) és RC 318 (oktafluorciklobután) 5 R13BlésR12Bl (difluormonobrommonoklormetán) R 13 B 1 és R 114 (tetrafluordikloretán) R 22 (difluoimonoklormetán) és RC 318 R 22 és R 12 B 1 10 R 22 és R 114 R 22 és R 116 (hexafluordiklorpropán) R 115 (pentafluormonokloretán) és RC 318 R 115 és R 12 B 1 R 115 és R 114 15 A gyorsfagyasztó tér illetve a fagyasztó rekesz és a tároló rekesz között kielégítő nagyságú hőmérsékletkülönbség biztosítására, az alkalmas szívónyomás (kb 1 ata) és megengedhető kondenzátomyomás elérésére, valamint a meglévő kompresszorlökettérfogatok- 20 nak és a két hűtőközeg-komponens különböző olajoldó képességének megfelelően a felsorolt nemazeotrop hűtoközeg-elegyeknek a hűtőgépbe való betöltésénél a következő koncentrációintervallumok használhatók (a koncentrációk megadásánál az elöl megne- 25 vezett alacsonyabb forráspontú komponens mennyisége van megadva kg-ban a teljes elegy egy kg-jára vonatkoztatva): R13/R 12 R13B1/RC318 R13B1/R12B1 R13B1/R114 R22/RC318 R22/R12B1 R22/R114 R22/R216 R 115/RC 318 0115/R12B1 R115/R114 0,1-0,2 kg/kg, 0,3-0,6 kg/kg, 0,5-0,75 kg/kg, 0,65-0,85 kg/kg, 0,5-0,75 kg/kg, 0,6-0,75 kg/kg, 0,6-0,8 kg/kg, 0,8-0,95 kg/kg, 0,6-0,8 kg/kg, 0,8-0,9 kg/kg, 0,75-0,9 kg/kg, A fojtószerven keresztüláramló és lecsökkent nyomású hütőközeg-elegy először az elpárologtatónak különálló fagyasztótérhez vagy a mélyhütőrekeszhez tartozó részébe jut és ott az elegy összetételétől függő és az elpárolgási nyomás által meghatározott alacsony hőmérsékleten elkezd párologni. Állandó hőközlés mellett a párolgó hűtőközeg- elegy hőmérséklete a változó összetétel miatt állandóan emelkedik, így az elpárologtatási folyamat végén a hőmérséklet magasabb mint a kezdetén. A kondenzátorban a folyamat ellenkező irányban játszódik le, és a cseppfolyósodás közben a kondenzációs hőmérséklet állandóan csökken. A lehűtendő árú berakásakor a hűtőközeg-elegy a felvett nagymennyiségű hő hatására teljesen elpárolog. Ahogy a fagyasztandó árú hőmérséklete egyre lejebb süllyed, a fagyasztó rekeszben szükséges hűtőteljesítmény is egyre csökken, ilymódon a hőmérsékleti tartománynak csak az alsó része, az elpárologtatónak csak a mélyhütőrekeszhez tartozó része lesz hatásos, így ott a hőmérséklet alacsonyabb lesz mint a tároló rekeszben. Egykomponensű hűtőközeg alkalmazása mellett ez a hőmérsékletkülönbség nem lépne fel. Ha csak a tárolórekeszben lép fel hűtőszükséglet, a fagyasztótérben csak nagyon kevés hűtőközeg-elegy párolog el, ezért a tárolórekesz hűtése - mivel a nrakdonált elpárolgás a második elpárologtató sza-2 30 35 40 45 50 55 60 65 kaszba tolódik el - a mélyebb elpárolgási hőmérséklet miatt intenzívebbé válik, így rövidebb lehet a kompresszor működési ideje, és ezáltal az energiafogyasztás csökken. A két különböző hőmérsékletű rekesz hűtése, a kívánt hőmérsékletkülönbség fenntartása mellett, úgy történik, hogy a nagyobb hütőszükségletü helyen erőteljesebb a hűtés. Mivel a külön fagyasztórekesz a hütőszekrész össztérfogatának általában csak kisebb részét teszi ki, és automatikusan nagyobb hőmérsékletkülönbség lép fel, a hőfokkapcsolónak a tárolótérbe való elhelyezésével a fagyasztott árú nem kívánatos felmelegedése elkerülhető. A találmány előnye, az hogy szokásos hűtőkompresszorral és az előbb említett nemazeotrop hütőközeg-eleggyel minden járulékos ráfordítás nélkül olyan hűtőszekrényt lehet megvalósítani, amely a fagyasztórekeszben alacsonyabb hőmérsékletet képes eredményezni mint az egyéb fajta hűtőszekrények, Mivel ilymódon a hűtőszekrénynek csak egy kisebb részében van a szükséges (kb. —18°C) tárolási hőmérsékletnél alacsonyabb hőmérséklet, a kalorikus veszteségek kisebbek lesznek és ez energiamegtakarítást jelent. A mélyhütőrekesz és a tárolótér közötti állandó hőmérsékletkülönbség biztosításával, a hűtőszekrényben történő gyorsfagyasztásnál, az egykomponensű hűtőközeggel történő működtetésével szükséges tartós üzemeltetés, és ezen üzemmód jelzéséhez szükséges berendezések feleslegessé válnak. Ezáltal csökken a kézi munka igény és csak a fagyasztott árunak a mélyhütőrekeszből a tárolórekeszbe való áthelyezése szükséges, hasonlóan más hűtőberendezésekhez. Ha az elpárologtatóban vagy egyes rekeszeiben a hütőközeg-elegy felülről lefelé áramlik, akkor a hőmérséklet is felülről lefelé növekszik, így az egyébként fellépő levegőrétegeződés lényegesen csökkenthető a tárolótérben. Az ilyen, közel homogén hőmérsékleteloszlás szintén javítja az energiamérleget, illetve megakadályozza, hogy a tárolótér egyes részei az előírtnál magasabb hőmérsékletűek legyenek. A találmányt a következő példa alapján lehet közelebbről megérteni. Egy külön fagyasztórekesszel ellátót hűtőszekrény hűtőgépe- ami egy hűtőkompresszorból, kondenzátorból, vízszintesen elhelyezett lemezes elpárologtatóból, kapüláris fojtószerből és szárító szűrőből áll — működjön a találmány szerinti egyik nemazeotrop R 13/R 12 hűtőközeg-eleggyel, az alacsonyabb forráspontú kompnens koncentárdója legyen 0,1 kg/kg. A vízszintes, a hűtőtér teljes keresztmetszetén átérő, elpárologtató lemezek 300-400 mm-re vannak egymástól elhelyezve és a legfelső egyúttal a hűtőtér fala. A lemezes elpárologtatók, a csőjáratok közötti részen, a levegőcirkuláció javítása céljából vannak lyuggatva. Az R 13/R 12 hűtőközeg-elegy a kapilláris fojtószerven átjutva a felső elpárologtató lemezbe kerül, majd felülről lefelé keresztüláramlik a többi elpárologtató lemezen is. A legfelső, a leghidegebb elpárologtató lemez érintkezik a legmelegebb levegővel ezért, itt a legnagyobb a hütőhatás, ellentétben az egykomponensű hűtőközeggel működő berendezésekkel. Ha a legfelső két elpárologzató lemez közti teret az elülső, nyitott oldalról is lezárjuk máris rendelkezésre áll egy fagyasztó rekesz, és a szekrény többi része pedig a magasabb hőmérsékletű tárolótér szerepét fogja betölteni. A hőfokkapcsolónak, felülről lefelé számítva a és a negyedik elpárologtató lemezek közé való elhelyezése biztosítja, hogy mialatt a fagyasztó
