DE3321300A1 - A COOLING SYSTEM OF THE MOTOR-DRIVEN COMPRESSOR TYPE - Google Patents
A COOLING SYSTEM OF THE MOTOR-DRIVEN COMPRESSOR TYPEInfo
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Description
ΐλJUU ΐλ JUU
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-I "-I "
"Ein Kühlsystem vom motorbetriebenen Kompressortyp"."A motor-driven compressor-type cooling system".
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kühlsystem vom motorbetriebenen Kompressortyp mit wenigstens einem Verdampfer und wenigstens einem Kondensator.The invention relates to a refrigeration system of the motor-driven compressor type having at least one Evaporator and at least one condenser.
In diesen Systemen wird der Elektromotor grösser gemacht als für den normalen Betrieb notwendig ist um ein höheres statisches oder Startmoment zu schaffen, das im Stande ist, die beträchtlichen Anfangswiderstände, die hauptsächlich durch die Dichte der Kühlflüssigkeit im Kompressor vorhanden sind, zu überwinden.In these systems, the electric motor is made larger than is necessary for normal operation to create a higher static or starting torque that is able to withstand the considerable initial resistances, which are mainly due to the density of the cooling liquid in the compressor, to be overcome.
Dazu erfordert der Motor entweder einen Startkondensator oder er ist ein Motor mit einem ausgeprägten Pol, d.h. mit einer Startwicklung neben der Arbeitswicklung. To do this, the motor either requires a starting capacitor or it is a motor with a pronounced Pole, i.e. with a starting winding next to the working winding.
Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, die Startwiderstände zu verringern und eine einfachere Schaltungskonstruktion und insbesondere die Verwendung von preisgünstigeren Elektromotoren zu ermöglichen.The invention now has the task of reducing the starting resistances and a simpler circuit construction and in particular the use of cheaper ones To enable electric motors.
Die Erfindung schafft dazu ein Kühlsystem der eingangs beschriebenen Art, das das Kennzeichen aufweist, dass ein Akkumulator stromabwärts vom Verdampfer mit dem Kühlsystems verbunden ist um während der Kompressorhalteperioden dem System Kühlflüssigkeit zu entnehmen und diese zurückzuführen, wenn der Kompressor gestartet ist. Mit dieser Anordnung ist die Dichte der Kühlflüssigkeit in dem Kompressor niedriger, so dass das Anlaufmoment des Elektromotor kleiner ist. Der Kompressor kann kleiner bemessen werden als ohne Akkumulator.To this end, the invention creates a cooling system of the type described at the beginning, which has the characteristic that an accumulator is connected to the refrigeration system downstream of the evaporator for during the compressor hold periods take coolant from the system and return it when the compressor has started. With this arrangement, the density of the cooling liquid in the compressor is lower, so that the starting torque of the Electric motor is smaller. The compressor can be made smaller than without an accumulator.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung des Kühlsystems in zwei Versionen, von denen die eine durch gezogene Linien dargestellt ist, während derjenigen Teil der anderen Version, der davon abweicht,An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. The figure of the drawing shows a schematic representation of the cooling system in two versions, of which the one shown by solid lines, while that part of the other version that deviates from it,
321300321300
ο οο ο
O OO O
PHI 82.010 -g~ 31-5-1983PHI 82.010-g ~ 31-5-1983
-3 --3 -
durch gestrichelte Linien dargestellt ist.shown by dashed lines.
In der Figur bezeichnet das BezuRszeichen 1 einen herkömmlichen hin- und hergehenden Kompressor, der zusammen mit seinem Elektroantriebsrnotor hermetisch ver-In the figure, the reference number denotes 1 a conventional reciprocating compressor which, along with its electric drive motor, is hermetically sealed.
g schlossen in dem Gehäuse angeordnet ist. Die Kühlflüssigkeit 5 die durch das Kühlsystem umläuft (beispielsweise von einem Kühlgerät oder einer Wärmepumpe) und meistens in Form eines halogenisierten Kohlenwasserstoffs (Handelsname "Freon") ist, wird durch den Kompressor einem Konden-g closed is arranged in the housing. The coolant 5 which circulates through the cooling system (for example from a cooling device or a heat pump) and mostly in the form of a halogenated hydrocarbon (trade name "Freon"), the compressor creates a condenser
^g sator 2 und von dort über ein Kapillarrohr 3 dem Verdampfer 4 zugeführt, Die Flüssigkeit kehrt von dem Verdampfer zu dem Kompressor 1 zurück, was auf jede bekannte Art und Weise durch einen Thermostaten geregelt wird, der die Temperatur der Umgebung oder des durch den Verdampfer^ g sator 2 and from there via a capillary tube 3 to the evaporator 4, the liquid returns from the evaporator to the compressor 1, which in any known way and Way is regulated by a thermostat that controls the temperature of the environment or that of the evaporator
T5 oder Kondensator konditionierten Raumes misst«T5 or condenser conditioned room measures "
Um die Dichte der Kühlflüssigkeit, die ausgehend vom Kompressor in Bewegung gesetzt werden muss, zu verringern, also um die Widerstände, die darauf einwirken und das statische Motormoment zu verringern, ist in dem Kühlsystem stiromabwärts vom Verdampfer ein Akkumulator vorgesehen. Dieser Akkumulator verringex't dadurch;, dass ein bestimmter Teil der Kühlflüssigkeit absorbiert wirdy denjenigen Teil, der vom Kompressor beim Anlaufen in Bewegung gesetzt werden muss, und bringt, nach der Anlauf stufe, wenigstens ein Teil der absorbierten FJüssigkeit zu dem System zurück um diesen Teil während der Perioden, in denen der Kompressor in Ruhe ist, wieder zu absorbieren» In der Praxis kann ein derartiges Ergebnis verschiedenartig erzielt werden, wobei zwei dieser Möglichkeiten in der Zeichnung dargestellt und untenstehend beschrieben sind.In order to reduce the density of the cooling liquid that has to be set in motion from the compressor, i.e. to reduce the resistances acting on it and to reduce the static engine torque, an accumulator is provided in the cooling system downstream of the evaporator. This accumulator reduces the fact that a certain part of the cooling liquid is absorbed y that part which has to be set in motion by the compressor when starting up and, after the start-up stage, brings at least part of the absorbed liquid back to the system to re-absorb this part during the periods when the compressor is at rest. In practice, such a result can be achieved in various ways, two of which are shown in the drawing and described below.
Der Akkumulator wird durch ein Gefäss 5 dargestellt, das am Ende einer Leitung 6 vorgesehen ist, die von dem Kühlsystem stromabwärts vom Verdampfer 4,, d.h.The accumulator is represented by a vessel 5, which is provided at the end of a conduit 6 leading from the refrigeration system downstream of the evaporator 4, i.
zwischen dem Verdampfer 4 und dem Kompressor 1 abzweigt. Das Gefäss 5 enthält eine bestimmte Menge Material 7s das im S Lande 1st, «in on bestimmten Toll der Kühlflüssigkeit; in dem Sys Lern υλχ absorbieren. Das Absorptionsver—branches off between the evaporator 4 and the compressor 1. The vessel 5 contains a certain amount of material 7 which is in the country, in a certain amount of the cooling liquid; absorb in the system learning υλχ. The absorption ratio
JJZ i J UUJJZ i J UU
PHI 82.010 ^r 31-5-1983PHI 82.010 ^ r 31-5-1983
-If .-If.
mögen des absorbierenden Materials verhält sich, zu der Temperatur in dem Sinne, dass die genannte Absorptionskapazität abnimmt, wenn die Temperatur zunimmt. Ein geeignetes absorbierendes Material kann Kieselgel sein.like of the absorbent material relates to the Temperature in the sense that said absorption capacity decreases as the temperature increases. A suitable absorbent material can be silica gel.
Das Gefäss 5 steht mit dem Gehäuse des motorbetriebenen Kompressors 1 in dem Sinne in wärmeleitendem Kontakt, dass die Temperatur des letzteren das Absorptionsvermögen des Materials ändert und folglich den Teil der Kühlflüssigkeit, der dem System entnommen wird.The vessel 5 stands with the housing of the motor-operated Compressor 1 in the sense of thermally conductive contact that the temperature of the latter increases the absorption capacity of the material changes and consequently the part of the cooling liquid that is withdrawn from the system.
Es wird nun vorausgesetzt, dass der Kompressor in Ruhe und seine Temperatur niedrig ist. Die Temperatur des Materials 7 ist ebenfalls niedrig, so dass es ein grosses Absorptionsvermögen für die Kühlflüssigkeit des Systems aufweist. Ein wesentlicher Teil der genannten Flüssigkeit ist folglich von dem Material 7 absorbiert. Beim Starten des Kompressors wird dieser Teil dem System entnommen und die Dichte der Kühlflüssigkeit ist geringer. Das von dem Elektromotor erforderldLche Anlaufmoment ist also kleiner als dass es sein würde ohne die Anordnung des Akkumulators. Die Konstruktion des Elektromotors kann dadurch einfacher sein und die Kosten niedriger, weil sich eine Startschaltung (oder Wicklung) erübrigt. Jn Fällen eines schwereren Gebrauches kann die genannte Startschaltung (oder Wicklung) vorgesehen werden aber sie wird auf jeden Fall kleiner sein (und folglich preisgünstiger) als diejenige, die zur Zeit benutzt wird.It is now assumed that the compressor is idle and its temperature is low. The temperature of the material 7 is also low, so that there is a large absorption capacity for the cooling liquid of the System has. A substantial part of the said liquid is consequently absorbed by the material 7. When the compressor is started, this part is taken from the system and the density of the cooling liquid is lower. The starting torque required by the electric motor is so smaller than it would be without the arrangement of the accumulator. The construction of the electric motor can this makes it simpler and costs lower because a starting circuit (or winding) is not required. Jn In cases of heavier use, the said starting circuit (or winding) can be provided but they will definitely be smaller (and therefore cheaper) than the one currently in use.
Der Kompressor nimmt auf progressive Weise seine Betriebstemperatur an und während dieser Stufe lässt durch die zwangsläufige Erhitzung des Gehäuses das Absorptionmaterial 7 die absorbierte Flüssigkeit frei für das System bis ein normales Betriebsverhältnis entstanden ist, bei dem keine weitere Freigabe stattfindet.The compressor adopts its operating temperature in a progressive way and leaves it during this stage the inevitable heating of the housing removes the absorption material 7 the absorbed liquid is free for the system until a normal operating condition is established where no further release takes place.
Wenn der Kompressor anhält, sinkt seine Temperatur, ebenso wie die Temperatur des Materials 7» das dadurch das Absorptionsvermögen vergrössert und dem System Kühlflüssigkeit entnimmt. Wenn also der Kompressor wieder startet, hat die Kühlflüssigkeit in dem System wieder eine geringere Dichte.When the compressor stops, its temperature drops, as does the temperature of the material this increases the absorption capacity and removes coolant from the system. So if the compressor starts again, the coolant in the system has a lower density again.
PHI 8.2-010 **Γ 31-5-1983PHI 8.2-010 ** Γ 31-5-1983
Der beschriebene Betriebszyklus wiederholt sich dann.The operating cycle described is repeated then.
In einer geänderten Ausfülirungsform, die in derselben Figur durch gestrichelte Linien dargestellt ist, ist das Gefäss 5 durch ein Gefäss ^A ersetzt worden, das mit der Abzweigung 6 verbunden ist. Das Gefäss $A ist physikalisch von dem Kompressor 1 c;etreHnt, wodurch es nahezu nicht durch die Temperatur des letzteren beeinflusst wird. In dem Gefäss 5^s das ebenfalls das Absorptionsmaterial enthälts befindet sich ein elektrisches Heizelement. 8„ Dieses Heizelement arbeitet mit einer (nicht dargestellten) Schaltuhr zusammen, die mit der elektrischen Speisung verbunden ist, wenn der Kompressor gestartet wird und die den Kompressor nach einer bestimmten Zeit, wenn angenommen werden kann, dass die umlaufende Küiilflüssigkeit in ihrer Temperatur gestiegen ist, abgeschaltet wird, dafür gesorgt Izat, mit ausgeschaltetem Heizelement, dass in dem Gefäss 5 eine Temperatur herrscht, die nahe an der in dem Material 7 erreichten Temperatur liegte Mit anderen Worten, die Kühlflüssigkeit selbst wirkt als Heizmittel für das Material 7„In a modified embodiment, which is shown in the same figure by dashed lines, the vessel 5 has been replaced by a vessel ^ A , which is connected to the junction 6. The vessel $ A is physically separated from the compressor, so that it is almost unaffected by the temperature of the latter. In the vessel 5 ^ s contains also the absorption material s is an electrical heating element. 8 “This heating element works with a timer (not shown) which is connected to the electrical supply when the compressor is started and which switches the compressor on after a certain time, if it can be assumed that the temperature of the circulating coolant has risen , is switched off, Izat, with the heating element switched off, ensures that the temperature in the vessel 5 is close to the temperature reached in the material 7. In other words, the cooling liquid itself acts as a heating medium for the material 7 "
Eine weitere mögliche Alternative ist, das Material zu erwärmen unter Verwendung wenigstens eines Teils der Wärme von dem Kondenstor„Another possible alternative is to heat the material using at least one Part of the heat from the condenser "
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Claims (1)
3ο Kühlsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material aus Kieselgel besteht.A cooling system of the motor-driven compressor type with at least one evaporator and at least one capacitor, characterized in 3 that an accumulator with the cooling system is connected and that downstream of the evaporator to the system coolant to remove during the hold periods of the compressor and to return it when the compressor is started . 2 "cooling system as claimed in claim I 5, that the accumulator includes at least one container," which is hydraulically connected to the system, and a quantity of a material containing s that has an absorbent capacity for the cooling liquid has s decreases xvelches capacity with increasing temperature "
3ο cooling system according to claim 2, characterized in that the material consists of silica gel.
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