Устройство холодильника. Описание мастера

Прибор, поддерживающий низкую температуру в специальной камере с теплоизоляцией, называется холодильником. Принцип его работы заключается в применении холодильной машины, транспортирующей тепло из рабочей камеры во внешнюю среду. Если у вас возникнут проблему с холодильником и вы проживаете в Саратове, обратитесь в нашу фирму. Ремонт холодильника в Саратове  не проблема, если им занимаются специалисты компании «ХолодРемонт», на всю выполненную работу даем гарантию.

Устройство компрессионного холодильника

В составе холодильников компрессионного типа присутствует компрессор, способствующий циркуляции хладагента путем преобразования электрической энергии в механическую. В данный момент такие холодильные аппараты пользуются наибольшей популярностью. Они отличаются сравнительно невысокой ценой, безопасностью в эксплуатации и долговечностью. В роли хладагента обычно используются фреоны либо изобутан.

К основным элементам, составляющим холодильник, относятся компрессор, испаритель, конденсатор, датчик-реле температуры, терморегулирующий вентиль, хладагент, пусковое и тепловое реле, электронный блок управления.

Мотор-компрессор

В состав мотор-компрессора входит электромотор и компрессор. Двигатель преобразовывает электрическую энергию в механическую, что приводит в действие компрессор. Располагается зачастую в нижней задней части холодильника.

Компрессор предназначен для создания требуемой разности давлений. Хладагент (вещество, предназначенное для переноса тепла из испарителя в конденсатор) в парообразном состоянии поступает из испарителя в компрессор, откуда перенаправляется в конденсатор. В устройстве бытовых холодильников используются герметичные поршневые мотор-компрессоры.

Конструкция таких деталей предполагает расположение электродвигателя во внутренней части корпуса компрессора. Такое расположение электродвигателя предотвращает возможность утечки хладагента сквозь уплотнение вала. Тем самым уменьшая возможность дальнейшего ремонта холодильника.

С целью поглощения вибраций, возникающих во время работы, используется подвеска компрессора. Подвеска, в свою очередь, бывает внутренней (двигатель компрессора подвешивается внутри корпуса) и внешней (корпус компрессора подвешивается на пружине). В современных моделях бытовых холодильников в основном используется внутренняя подвеска, так как она значительно эффективнее способна поглощать вибрации компрессора, чем наружная. Смазывают компрессор специальными рефрижераторными маслами, способными хорошо взаимодействовать с хладагентом.

В зависимости от предназначения, бытовые холодильники могут быть оборудованы одним или двумя компрессорами.

Конденсатор холодильника

Основное назначение конденсатора – передача тепловой энергии в окружающую среду. В большинстве случаев конденсатор располагается на задней стенке холодильника с наружной стороны. Выглядит он как изогнутая в виде змейки металлическая трубка. Для более эффективного отвода тепла трубка соединена с объемной ребристой поверхностью.

В конденсатор поступает нагретый за счет сжатия хладагент. Отдавая тепло в окружающую среду, хладагент остывает и конденсируется, преобразовываясь в жидкое агрегатное состояние и поступает в капилляр. В большинстве бытовых холодильников используются ребристо-трубные конденсаторы. Тепло от конденсаторов отводится естественным путем, посредством конвенции либо радиации. В таких устройствах для оребрения используют стальной лист с прорезями либо стальную проволоку.

Для обдува конденсатора с принудительным охлаждением используют вентиляторы.

Испаритель холодильника

Основное назначение испарителя – забор тепла из внутреннего пространства холодильника. Внешне он представляет собой трубку, соединенную с металлической пластиной. Испаритель холодильной камеры располагается на ее задней стенке, испаритель морозильной камеры в большинстве случаев совмещается с ее корпусом.

Посредством ТРВ либо капилляра под давлением жидкий хладагент поступает в испаритель. В испарителе давление резко уменьшается, за счет чего происходит испарение жидкости из хладагента. Охлаждение внутреннего пространства холодильника происходит за счет того, что хладагент забирает тепло из внутренних стенок испарителя.

Иными словами, хладагент под влиянием высокого давления в конденсаторе переходит в жидкое состояние (конденсируется) и выделяет тепло.

Хладагент вскипает, попадая в испарителе в условия низкого давления. Постепенно поглощая тепловую энергию, он трансформируется в газообразное агрегатное состояние.

ТРВ (терморегулируемый расширительные вентиль)

ТРВ (терморегулируемый расширительные вентиль) предназначен для создания требуемой разности давлений между испарителем и конденсатором, необходимой для осуществления цикла теплопередачи. Он позволяет максимально заполнить внутреннее пространство испарителя нагретым хладагентом. В большинстве холодильников ТРВ заменяет капилляр (тонкая металлическая трубка небольшого диаметра).

По мере того как снижается тепловая нагрузка на испаритель, изменяется степень пропускного сечения ТРВ. При снижении температуры в камере, автоматически снижается количество циркулирующего хладагента. Капилляр, функционируя не способен изменять свое сечение, но в свою очередь, дросселирует определенный объем хладагента.

Важную роль в работе холодильника играет степень чистоты хладагента. Наличие в его составе примесей или воды способно привести к повреждению компрессора либо засорению капилляра. Вода в хладагент может проникнуть во время заправки холодильника или попасть через неплотности в поверхности компрессора. Очень важно во время заправки вакуумировать контур и соблюдать герметичность. Практически в каждом холодильнике устанавливается перед капилляром фильтр-осушитель, для защиты хладагента от попадания влаги. К образованию примесей может привести коррозия внутренней поверхности стенок трубопроводов.

Некоторые конструкции холодильников предусматривают также и наличие теплообменника, предназначенного для регулирования температуры на выходе из испарителя и из конденсатора. Результатом его работы является то, что к дросселю подается уже остывший хладагент, способный в испарителе охладиться еще сильнее. В свою очередь, хладагент, поступая из испарителя, нагревается перед поступлением в конденсатор и компрессор. Использование теплообменника способствует увеличению производительности холодильника и предотвращает проникновение хладагента в жидком состоянии в компрессор.

Реле

Пусковое реле предназначено для запуска мотора кратковременной подачей питающего напряжения на его пусковую обмотку. Для защиты от перегрузок используют тепловое реле. Обе детали размещают непосредственно рядом с компрессором.

Датчик-реле температуры

Основная функция терморегуляторов – поддержание требуемой температуры в камерах холодильника. Его относят к основным узлам системы контролирования температурного режима. Терморегуляторы способны функционировать в заданном диапазоне температур (корректируются котировочными винтами и механическим регулятором).

Когда температура в камере начинает превышать верхнюю заданную границу, реле включает мотор компрессора и наоборот – при понижении температуры оно отключает мотор.

Капиллярная трубка

В состав терморегулятора входят электрические контактные подгруппы, управление которыми осуществляет манометрический датчик. Для контроля температуры в камере холодильника, датчик снабжается капиллярной трубкой, часть которой располагается внутри камеры.

В последних моделях холодильников функцию регулирования температуры выполняют электронные системы управления. Контроль над уровнем температуры обеспечивается за счет датчиков-термисторов, способных зависимо от температуры окружающей среды изменять уровень своего внутреннего сопротивления. Точность таких приборов значительно выше, чем стандартных терморегуляторов.

Электронный блок управления

В различных моделях холодильников комплектация, расположение и внешний вид электронного модуля может отличаться. В большинстве случаев он состоит из четырех элементов – платы управления (на ней располагается микропроцессор), индикации, кабеля, соединяющего платы между собой (10-ти или 20-ти канального), температурных датчиков.

Главным элементом электронного блока управления является микропроцессор. Именно он выполняет управление над всеми узлами холодильника. Данный ремонт холодильника лучше доверить мастеру.

Основные типы холодильников

Тип холодильника определяется, отталкиваясь от нескольких параметров. Так, в зависимости от сферы назначения различают морозильники, холодильники и холодильники-морозильники. В зависимости от способа получения холода – абсорбционные и компрессионные. По способу установки – напольные по типу шкаф либо стол. В зависимости от числа камер холодильники подразделяются на одно-, двух- или трехкамерные.

Наибольшей популярностью на мировом и отечественном рынках пользуются двухкамерные холодильники. В основном они состоят из холодильной и морозильной камер.

Холодильник Side-by-side

Самая большая камера у холодильников «Side-by-side». Их конструкция предполагает расположение по бокам морозильной и холодильной камер, причем каждая из них закрывается отдельной дверью. В холодильниках типа «Combi» объем морозильной камеры может составлять до половины общего полезного объема. В большинстве случаев морозильная камера в таких устройствах располагается ниже холодильного отделения.

В зависимости от способа размораживания различают холодильники с ручным, автоматическим либо полуавтоматическим размораживанием. В ручном размораживании нуждаются холодильники старого образца. Некоторые модели холодильников оснащены специальным реле оттаивания, способным отключать питание компрессора. Обратно включается компрессор после того, как внутри холодильника установится температура, близкая к комнатной. Этого времени достаточно для оттаивания ледяной шубы.

Большая часть современных холодильников обладает функцией автоматического размораживания морозильной камеры. Избыточная влага со стенок испарителя стекает по специальному желобу в лоток, расположенный на крышке компрессора. Из лотка вода постепенно испаряется под воздействием тепловой энергии, исходящей от корпуса компрессора. Процесс размораживания цикличен и не нуждается в постороннем вмешательстве либо контроле.

Зона нулевой температуры

Трехкамерные холодильники оборудованы кроме морозильной и холодильной камер, еще и зоной нулевой температуры. Некоторые производители оснащают такую зону возможностью выполнять функции какой-либо из камер, посредством понижения либо повышения в ней температуры.

Также холодильники могут обладать статической либо динамической системой охлаждения. В статических системах воздух либо неподвижен, либо перемещается посредством естественной конвенции. Применяется в основном во многих бюджетных холодильниках. В динамической системе воздух циркулирует под действием вентилятора. Такая система получила название «No Frost» и позволяет добиться равномерного распределения температуры по всей площади камеры и быстрое восстановление заданной температуры после ее повышения. Главное преимущество такой системы – при работе холодильника на стенках камеры не образовывается иней.

Устройство и принцип действия абсорбционного холодильника

В холодильниках абсорбционного типа рабочая камера охлаждается за счет испарения хладагента, циркулирующего в водном растворе. В основном, в качестве хладагента используют аммиак. До 1000 единиц объема аммиака способно раствориться в одной единице объема воды. Концентрированный аммиачный раствор из абсорбера перетекает в генератор (десорбер), затем в дефлегматор, где расщепляется на аммиак и воду. В конденсаторе происходит сжижение газообразного аммиака, после чего он снова подается в испаритель, а очищенная вода – в абсорбер.

Циркуляцию воды могут обеспечить устройства, функционирующие без подвижных элементов, к примеру, струйные насосы. Нормальное функционирование системы холодильника также обеспечивает добавление газа, инертного к компонентам системы. Он позволяет добиться одинакового давления во всей системе.

Кроме аммиака и воды в абсорбционных холодильниках также могут быть использованы и другие пары веществ – ацетилен, раствор бромистого лития либо ацетон.

Одними из явных преимуществ холодильников такого типа является бесшумность, возможность функционирования за счет нагрева прямым сжиганием топлива. К недостаткам таких агрегатов относят краткий эксплуатационный срок, чувствительность к расположению на поверхности пола, низкие показатели хладопроизводительности. Еще один недостаток – наличие в системе горючего водорода и ядовитого аммиака. В обычных квартирах такие устройства используются редко, в основном – в кемпингах, либо загородных домах, где наблюдаются перебои с электричеством.

Иногда встречаются термоэлектрические холодильники, либо устройства, работающие на вихревых охладителях. Из-за сложностей в эксплуатации, дороговизны и других нюансов большого распространения такие холодильники не получили.

Основные элементы холодильного шкафа

Конструкция холодильного шкафа представляет собой сочетание множества различных элементов. Так, его стенки состоят из двух частей, между которыми укладываются теплоизоляционные материалы. Энергопотребление холодильника зависит от качества теплоизоляции.

Для размещения продуктов используются полки. Могут быть стеклянные либо решетчатые.

Дверца холодильника также состоит из нескольких слоев. Предотвратить проникновение теплого воздуха через неплотности между дверью и корпусом холодильника помогает уплотнитель. В современных моделях он оборудован магнитной вставкой. На дверцах тоже располагаются полки для продуктов. Дверной проем в морозильных камерах иногда может быть оснащен электрическим нагревателем – это предохраняет ее от выпадения конденсата.

С целью освещения холодильной камеры используются осветительные приборы небольшой мощности, способные срабатывать при открывании дверцы. В некоторых моделях холодильников предусмотрено наличие сигнализации открытия двери. В соответствии с таймером, через определенный промежуток времени сигнализация срабатывает. Это необходимо для предотвращения таких случаев, когда холодильник забывают закрыть.

 

Холодильники. Виды и особенности. Устройство и работа

Холодильником называют устройство, поддерживающее низкую температуру внутри его корпуса. Это устройство имеет широкую область использования. В быту холодильники применяются для сохранности пищевых продуктов от порчи.

Конструкция и принцип работы

Устройство холодильника изображено на рисунке.

Принцип действия морозильных камер и холодильников ничем не отличается. Охлаждение происходит путем циркуляции специального газа внутри системы. Этот газ называют хладагентом, в качестве которого обычно применяют фреон.

Хладагент закачивается в компрессор (11), в котором сжимается. Далее он под давлением переходит в конденсатор (14), находящийся сзади устройства. Проходя через тонкие конденсаторные трубки, газ охлаждается и переходит в жидкое состояние, затем фильтруется в специальном фильтре и через трубку проникает в испаритель (16), выполненный в виде охлаждающих пластин, и находящийся сзади холодильника за корпусом. Испаритель связан трубками с морозильной камерой.

Температура кипения фреона менее ноля градусов. Он закипает в испарителе, и отнимает часть тепла из морозильной камеры, охлаждая продукты. Во время кипения жидкий фреон в испарителе переходит в газообразное состояние и поступает снова в компрессор. Вся система охлаждения герметична. Процесс снижения температуры в морозильной камере продолжается до достижения заданного параметра, при котором специальный регулятор отключает компрессор.

Классификация

Существует много видов холодильников, которые можно разделить по признакам.

По способу охлаждения:

• Компрессорные.
• Абсорбционные.
• Термоэлектрические.

Компрессорные холодильники

Это наиболее распространенный вид холодильников, которые используются практически в каждом доме. Основу его конструкции составляет компрессор, который выполняет циркуляцию хладагента в виде газа. При этом применяется свойство газа резко нагреваться во время сжатия, и быстро охлаждаться при расширении. Конструкция и работа этого устройства рассмотрена выше.

Существуют конструкции холодильников, оснащенных двумя компрессорами для повышенного отведения тепла от морозильной камеры и среднего охлаждения в отсеке для хранения продуктов с положительной температурой.

Абсорбционные

Такие устройства не слишком распространены. Их иногда используют водители в дальних рейсах. В качестве хладагента в этом устройстве работает раствор аммиака. Если рассматривать принцип его работы, то действие происходит так:

• В зоне разграничения раствор аммиака нагревается, и аммиак испаряется.
• Газ поступает в испаритель, в котором он расширяется и забирает тепло из отсека хранения продуктов.
• В это же время оставшийся раствор проходит в камеру абсорбции.
• После прохождения испарителя аммиак нагревается и поступает в абсорбционную камеру, в которой смешивается со слабым раствором аммиака, увеличивая его концентрацию. Место смешивания может обдуваться вентиляторами, либо охлаждаться естественным образом.

Образованный за один цикл раствор снова поступает в камеру нагревания, и циркуляция продолжается до достижения заданной температуры, необходимой для охлаждения продуктов.

У этой конструкции много недостатков, ограничивающих сферу применения. Концентрированный раствор аммиака слишком опасен для человека. Изготовители создают специальную защиту, которая защищает устройство от испарения аммиака в воздух. Эффективность работы абсорбционной установки невелика, охлаждение происходит медленно, что не дает возможности создавать большие камеры для заморозки.

Достоинствами абсорбционного охлаждающего устройства является то, что источником тепла могут служить электронагревательные ТЭНы, горючий газ, выхлопные газы автомобиля.

Термоэлектрические

В таких конструкциях используется принцип прямого поглощения тепла. В этом устройстве нет системы циркуляции, хладагента, различных переходов жидкости в газ и т.д. Охладителем служит полупроводниковая пластина, которая называется элементом Пельтье, и работает по следующему принципу: под действием электричества одна сторона пластины (элемента Пельтье) охлаждается, забирая тепло из камеры, а другая нагревается.

Недостатки

• Рабочий ток ограничен для предотвращения перегрузки блока питания.
• Существует предел разницы температур между внешней средой и камерой охлаждения. Например, если этот параметр равен 20 градусам, то летом при 30-градусной жаре продукты смогут охладиться только до +10 градусов.
• Существует также наименьшая температура, меньше которой элемент Пельтье не сможет охладиться. Дорогостоящие термоэлектрические установки способны охлаждать продукты только до -6 градусов.
• Тепло отводится медленно.

Эти недостатки не способствуют снижению популярности термоэлектрических холодильников, которые часто используются автомобилистами, а также путешественниками и туристами на природе.

По способу установки:

• Настольные устройства изготавливаются небольших габаритов, удобных для хранения продуктов и напитков в небольшом объеме.

• Настенные модели изготавливаются в виде навесных шкафов различных габаритов. Их удобно встраивать в интерьер кухонного гарнитура.

• Напольный вариант холодильника является наиболее популярным и знакомым всем людям. Они бывают с несколькими камерами и с разным числом дверок, с несколькими компрессорами. Этот вид имеет много исполнений.

• Встраиваемые модели используются в быту довольно редко. Его недостатком является обеспечение притока воздуха для охлаждения. При встраивании в мебель или другое место — это условие обеспечить не всегда удается.

По количеству камер:

• Однокамерные холодильники имеют небольшую стоимость, оснащены одной дверцей и небольшой морозильной камерой. Они нуждаются в своевременном размораживании.
• Двухкамерные модели производятся с разными исполнениями объемов холодильного и морозильного отделения. Если корпус оснащен двумя дверцами, то температура сохраняется дольше.
• Трехкамерные устройства появились недавно. Их достоинством является наличие вспомогательной температурной зоны для хранения продуктов.
• 4-х и 5-ти камерные могут оснащаться баром, влажной и сухой зоной свежести. Эти модели относятся к дорогостоящей технике.

Технические характеристики

Если вам необходимо приобрести холодильник, то для правильного выбора следует ознакомиться с параметрами этого устройства.

Размеры

• Маленькие холодильники имеют высоту не более 1,5 метров и ширину не больше 59 см. Они удобны для использования в офисе или на даче. Часто такие охлаждающие устройства устанавливают в квартирах для посуточной сдачи в аренду, либо в номерах гостиниц. Существуют холодильники с ограниченным функционалом (минибары для охлаждения напитков).
• Стандартные. Такие холодильники изготавливают шириной до 60 см и высотой до 1,8 метра. Это наиболее удобные устройства, разработанные для средней кухни, и для семьи из трех человек.
• Европейский стандарт. Размеры достигают 0,8 м в ширину и 2 метров в высоту. Это хороший вариант для большой просторной квартиры.
• Большие холодильники предназначены для семьи из 4-5 человек, оснащены несколькими дверцами, подходят для хранения любых продуктов, удобны в пользовании, так как имеют разделение на отсеки для разных типов продуктов. Высота их может достигать 2,1 метра, ширина 0,9 м.

Объем

Существует понятие полезного объема камеры, который может значительно отличаться от общего объема. Это связано с большими перегородками.

• 50 литров имеют объем небольшие модели высотой до 0,9 м, в работе они довольно шумные, и требуют частой разморозки.
• 350 литров чаще всего имеют двухкамерные холодильники, морозильная камера у них от 50 до 160 литров.
• 400 литров полезного объема имеют обычно трехкамерные холодильники с выдвижными ящиками.
• 500-800 литров имеют объем двухдверные большие шкафы с множеством дополнительных функций. Стоимость таких моделей довольно высока, и зависит от бренда производителя, объема и функциональности.

Холодильные камеры

• Для кратковременного хранения. В такой конструкции продукты можно хранить от 3 до 5 суток.
• Для длительного хранения. В них продукты можно хранить значительно дольше, но перед этим их заранее замораживают. Если в магазине хозяйка часто приобретает уже замороженные мясные или рыбные продукты, то такие камеры наиболее подходящие для хранения.
• Для охлаждения или заморозки. В их отделах можно хранить разные продукты, купленные в незамороженном виде.
• Для быстрой заморозки. Шоковое замораживание происходит за 1-1,5 часа. Если вы часто своими руками готовите продукты, которые необходимо быстро замораживать, то эта камера будет оптимальным выбором.

Морозильные камеры

Условно температурный режим в морозильных камерах обозначают звездочками:

• * — температура до -6 градусов, продукты можно хранить до 1 недели. Для длительного хранения пищи эта камера не подходи.
• ** — температура в камере достигает -12 градусов, и продукты можно хранить до одного месяца.
• *** — эта камера уже подходит для длительного хранения до трех месяцев, и температура в ней опускается до -18 градусов.
• **** — в такой морозильной камере температура может достигать -24 градусов, и продукты способны сохранять свои вкусовые качества до 1 года. Можно выполнять заготовку рыбы, мяса или ягод.

Системы размораживания

• Ручная. Это наиболее простая и дешевая система разморозки. При этом размораживается морозильная и холодильная камеры. Компрессор отключают, ледяной налет тает, и стекает в отведенную емкость.
• «No Frost». Эта система применяется в дорогостоящих моделях, и переводится с английского как «без инея». Она может использоваться как в морозильных, так и в холодильных камерах. Во время работы холодильника на стенках камеры не образуется ледяного и снежного налета, холодный воздух распределяется равномерно по объему камеры с помощью специального вентилятора.

Дополнительные функции

• Сохранение холода. При отсутствии электроэнергии холод долго сохраняется.
• Антибактериальное покрытие. На стенках камеры применяют особое покрытие с содержанием серебра, не допускающее размножение бактерий.
• Телевизор. Эта опция применяется только в больших дорогостоящих конструкциях. Размер экрана телевизора не более 15 дюймов.
• Генератор льда.
• Защита от детей. Эта функция позволяет заблокировать панель управления или дверцу холодильника.
• Зона свежести. Имеется отдельный отсек с нулевой температурой.
• Индикатор открытой двери. Подается звуковой или световой сигнал, если вы забыли закрыть дверцу холодильника.
• Встроенные часы.
• Режим «отпуск». Если вас долго не будет дома, а в холодильнике нет продуктов, то не нужно оставлять дверцу открытой для проветривания. Достаточно включить этот режим, и холодильник будет самостоятельно поддерживать температуру около +15 градусов, и вентилировать камеры.

Похожие темы:

Принцип работы бытового холодильника

Как работает холодильник?

Холодильники, которые стоят в большинстве квартир — компрессионные. Если говорить простыми словами, то принцип работы бытового компрессионного холодильника следующий: тепло отводится из холодильной камеры в окружающее пространство в результате чего температура в камере падает, а в помещении, где стоит холодильник, едва заметно повышается.

 

Что в холодильнике отвечает за реализацию этого процесса?

Хладагент — вещество с высоким уровнем текучести и низкой температурой кипения и испарения. Хладагент отвечает в холодильнике за перенос тепла от испарителя к конденсатору.

Компрессор — устройство, которое обеспечивает циркуляцию хладагента по системе холодильника. Холодильник может иметь один или два компрессора.

Испаритель забирает тепло из холодильной камеры.

Конденсатор отдает тепло в окружающую среду.

Теплообменник выравнивает температуру хладагента на выходе из испарителя и конденсатора для повышения производительности холодильника и предотвращения попадания жидкого хладагента в компрессор (что может привести к его неисправности).

Терморегулятор поддерживает температуру на нужном уровне, запуская работу системы, когда температура становится выше заданного уровня и выключая ее, когда камера охлаждается до необходимой температуры. В свою очередь состоит из термодатчика, который замеряет температуру и непосредственно регулятора.

Также в холодильнике есть дополнительные детали и системы, которые обеспечивают его работу и удобство эксплуатации. Например, система освещения, система автоматического оттаивания и т. д.

 

Теплоизоляция и герметичность

Энергоэффективность холодильника напрямую зависит от качества теплоизоляции и герметичности холодильной камеры. Теплоизоляцию обеспечивают двойные стенки и дверь, заполненные внутри различными теплоизолирующими материалами, например, вспененным полиуретаном, полистиролом и т. д. За герметичность отвечают уплотнители с магнитными вставками, расположенные по периметру двери.

Более подробно узнать о работе основных деталей и систем холодильника вы можете в соответствующих статьях на нашем сайте. А если какая-то система вышла из строя и вам требуется ремонт холодильника, то вы всегда можете обратиться к специалистам «ПластХладо», которые помогут решить проблему.

Устройство холодильника: как работает прибор?

Современный холодильник стал привычной частью жизни любого человека. Обычно такое оборудование работает бесперебойно, но следует только случиться неожиданной поломке, как его владелец теряется и впадает в панику. Причина этому – незнание внутреннего механизма агрегата. Несмотря на расхождение в строении, каждое современное устройство имеет общие черты. Поэтому, изучив основные детали конструкции, можно рассчитывать на самостоятельное обследование и ее ремонт.

Особенности конструкции

Для полноценной работы холодильника необходим фреон. Этот газ быстро меняет свои состояния, что позволяет ему успешно понижать температуру, тем самым способствуя бережному сохранению продуктов. Безопасность этого хладагента неоднократно подтверждалась практикой, поэтому беспокоиться о токсичности этого вещества не стоит. Холодильник – надежный агрегат, безупречно выдерживающий 5–10 лет беспрерывной работы. Обычный классический холодильник – это шкаф изотермического типа, работающий от электричества. Герметичность его стенок обеспечивает листовая сталь с внешним эмалевым покрытием или ударопрочный пластик. Каждый из таких агрегатов имеет следующее устройство.

Дверь представлена двумя панелями, соединенными изнутри теплоизолирующей вставкой, которую чаще всего размещают по стенкам, в нижней части, у дна или вдоль внутренней части дверного полотна. Для этого используют пенополистирол, пенополиуретан, минеральное волокно, стекловолокно. Магнитный уплотнитель, зафиксированный аналогичным способом, удерживает створку максимально плотно.

Компрессор – главная часть холодильника, предназначенная для закачки и перегона хладагента в конденсатор с последующим вытягиванием его паров из испарителя.

Современные холодильники оборудуют 1 или 2 такими элементами, а хладагент – вещество, вбирающее в себя тепло, такую функцию выполняет фреон.

Конденсатор имеет вид изогнутой трубки с диаметром в 5 мм. Такой змеевик постепенно соединяется с металлическим прутиком, в этой части фреон приобретает жидкое состояние, а тепло перемещается в окружающую среду.

Фильтр осушитель в виде цилиндрического прибора с зауженными краями устанавливается в конденсатор или около него. Его назначение – выводить влагу из системы и обеспечить фреону безупречную чистоту.

Испаритель действует совершенно по-другому, чем конденсатор: в процессе преобразования фреона в жидкое вещество происходит поглощение тепла и холодильник начинает вырабатывать холод. Его устанавливают в камерах или стенках любого агрегата.

Капиллярные медные трубки понижают давление фреона, их устанавливают в пространстве между испарителем и конденсатором. Пусковое реле обеспечивает постоянную работу компрессора и предохраняет холодильник от случайной поломки в результате скачка напряжения. Температурные датчики регулируют показатели тепла и холода в самой камере. При достижении определенных значений они приостанавливают работу компрессора.

Крыльчатки перемешают воздух по камере холодильника. Лампа загорается в момент открывания и гаснет при закрывании дверки, позволяя наиболее экономно расходовать энергию.

Принцип функционирования бытовых холодильников

Работа бытового холодильника основана на беспрерывном действии хладагента, в роли которого выступает фреон. Этот газ обеспечивает круговое движение с изменением температуры. Давление приводит к закипанию вещества, после чего оно переходит в парообразное состояние и вбирает в себя тепло от стенок испарителя. Такое действие приводит к снижению температуры в камере на несколько градусов.

Любой агрегат прекрасно работает при наличии у него компрессора, поддерживающего давление в нужных границах, испаряющего устройства, вбирающего тепло в холодильной камере, конденсатора, выбрасывающего накопленную энергию вовне, дросселирующих отверстий – терморегулирующего вентиля и капилляров.

Компрессор холодильника контролирует любые изменения в давлении системы. Он втягивает хладагент, доведенный до газообразного состояния, давит на него и выбрасывает назад в конденсатор. Это приводит к повышению температуры фреона, после этого вещество вновь превращается в жидкое состояние. Компрессор прекрасно работает за счет установленного внутри корпуса электродвигателя. Без этой детали невозможно нормальное функционирование агрегата.

Инверторный тип управления, свойственный современным холодильникам, обещает длительную и легкую эксплуатацию, а устройство обеспечит бесшумность работы. Наличие пускозащитного реле повышает работоспособность агрегата. Эта деталь активирует пусковую обмотку в момент подключения прибора и защищает компрессор от перегрева. По мере нагревания металлической детали в самом корпусе происходит автоматическое отключение системы.

Поэтому действие любого холодильника основано на передаче внутреннего тепла в окружающий воздух и постепенном охлаждении камеры. Этот эффект любой человек наблюдает в процессе ежедневного использования агрегата. Охлаждающее устройство поддерживает внутри корпуса постоянную температуру, что позволяет хранить продукты без опасения за их качество.

К сведению, любой современный холодильник имеет неодинаковую температуру в разных отделениях. Практически в каждом из агрегатов есть камера для заморозки, зона для хранения овощей, яиц, мясных продуктов.

Устройства с одной и двумя камерами

Охлаждающее устройство может иметь неодинаковое число камер. Однокамерные агрегаты действуют за счет испарений фреона, проникающих из морозильного отделения в холодильный отсек. Вначале пар поступает в конденсатор, затем он превращается в жидкость и, проходя сквозь фильтр и капиллярную трубку, оказывается в емкости испарителя. Постепенное закипание фреона приводит к охлаждению холодильника. Цикличность охлаждения происходит до того момента, пока температурные показания не будут достаточными, после чего компрессор отключится.

Двухкамерное устройство действует немного иначе. Здесь каждый отсек оборудован двумя испарителями. Жидкий фреон переходит, минуя капиллярные трубки и конденсатор, в испаряющую часть морозильного отделения, где образуются холодные массы. Затем хладон поступает в устройство другого испарителя и понижает температуру в холодильном отделении. По мере уравновешивания температуры происходит отключение компрессора.

Как видно, холодильник имеет упрощенную схему устройства, которая обеспечит бесперебойную и продолжительную работу в течение всего эксплуатационного срока.

Как работает холодильник: устройство и принцип работы

Чтобы не поддаться панике, когда поломался один из приборов бытовой техники, нужно знать принцип работы вашего холодильника. Это поможет сэкономить прежде всего много нервных клеток, а также денег и времени.

Из каких частей состоит холодильный агрегат?

Любая хозяйка понимает, что холодильник производит ту температуру для хранения продуктов питания, которая требуется. Это уберегает их преждевременной порчи. Редкая хозяйка знает, каким образом холодильник производит холод и почему холодильник периодически выключается. Давайте изучим устройство холодильника с помощью рисунка.

Холодильник состоит из компрессора, конденсатора, испарителя и хладагента.

Самой главной деталью холодильника считается компрессор, который гоняет по медным трубочкам системы хладагент. Какую-то часть трубочек системы можно увидеть снаружи задней стены холодильника. Остальные трубочки спрятаны под панелью, либо являются частью морозилки. Чтобы компрессор не сломался от перегрева, в конструкцию холодильника предусмотрено реле, которое размыкает цепь в случае повышенной температуры компрессора. Компрессор отключается и отдыхает.

Те самые медные трубочки на задней стенке, по которым компрессор гоняет хладагент (изобутан или фреон), это и есть конденсатор. Он предназначен для того, чтобы охладить хладагент, отдав тепло в близлежащее пространство. Поэтому в инструкциях обычно написано, что устанавливать вблизи обогревательных приборов запрещено.

Зная принцип работы холодильника, бережливые хозяева всегда отведут своему холодильнику лучшее место для достаточного охлаждения конденсаторных трубок и компрессора.

Есть другая система трубочек (испаритель), которая отделена капилляром и осушителем от конденсатора. Сжиженный газ, который попадает туда под давлением, вскипает и расширяется, превращаясь в газообразное состояние. Этот процесс сопровождается поглощением огромной дозы тепла. Испаритель становится холодным и тем самым понижает температуру воздуха внутри холодильника. После этого хладагент снова поступает в компрессор, и всё начинается заново.

Чтобы установить именно ту температуру, которая вам нужна, в холодильнике существует терморегулятор. Повернув ручку терморегулятора, вы можете выбрать нужную вам температуру. Как только холодильник наберёт установленную терморегулятором температуру, компрессор отключается.

Однокамерный и двухкамерный холодильник

Охлаждающая система в разных моделях холодильников работает по одному и тому же принципу. Разница лишь в том как течёт хладагент в одно и двухкамерном холодильнике.

Система двухкамерного холодильника работает немного иначе. Ей требуется второй компрессор. После того, как камера с минусовой температурой наберёт нужную температуру и отключится, хладагент из неё начнёт поступать во второй компрессор, и только тогда начнётся охлаждение плюсовой камеры.

Что такое быстрая заморозка?

В современных морозильных камерах двухкамерных холодильников есть функция быстрой заморозки. В чём она заключается? Всё очень просто. В течении продолжительного времени работает компрессор не выключаясь. Так достигается эффект быстрого замораживания. Но в этом есть и минусы. Нужно всегда знать, что компрессор сам не отключится. А значит срок службы компрессора сокращается. После принудительного выключения этой функции компрессор выключится.

Не смотря на то, что существует очень большое количество видов, а так же фирм, выпускающих холодильники, принцип работы охлаждающей системы бытовых холодильников примерно идентичен. Зная это вы спокойней отнесётесь в случае поломки вашего холодильника. И, вызывая мастера по ремонту холодильника на дом, можете грамотно объяснить специалисту причину его вызова.

Видео о том, как работает холодильник:

Устройство и принцип работы холодильника: двухкамерного, абсорбционного

Устройство, а также принцип работы холодильника поверхностно изучается на уроках физики, однако, не каждый взрослый человек представляет, как работает холодильник? Рассмотрение и анализ основных технических аспектов поможет на практике продлить срок эксплуатации и улучшить работу бытового холодильника.

Устройство компрессионного холодильника

Устройство холодильника лучше всего рассматривать на примере компрессионного образца, поскольку в быту чаще всего используются именно такие аппараты:

1. Компрессор – устройство, которое с помощью поршня проталкивает хладагент (газ), создавая разное давление на разных участках системы;
2. Испаритель – емкость, в которую попадает разжиженный газ, впитывающий тепло из холодильной камеры;
3. Конденсатор – емкость, в которой сжатый газ отдает тепло в окружающее пространство;
4. Терморегулирующий вентиль – устройство поддерживающее необходимое давление хладагента;
5. Хладагент – смесь газов (чаще всего используют фреон), которая под воздействием работы компрессора циркулирует в системе, забирая и отдавая тепло на разных ее участках.

Работа холодильника

Устройство холодильника, а также принцип работы холодильника с одной камерой можно понять, просмотрев соответствующее видео:

Самым важным аспектом в понимании работы компрессионного аппарата является то, что он не создает холод как таковой. Холод возникает вследствие отбора тепла внутри устройства и отправки его наружу. Эту функцию выполняет фреон. Попадая в испаритель, который обычно состоит из алюминиевых трубок или, спаянных между собой пластин, пары фреона поглощают тепло.

Это нужно знать: в холодильниках старого образца корпус испарителя одновременно является корпусом морозильной камеры. При размораживании этой камеры нельзя пользоваться острыми предметами для устранения льда, поскольку через пробитый корпус испарителя весь фреон выветрится. Холодильник без хладагента становится нерабочим и подлежит дорогостоящему ремонту.

Далее под воздействием компрессора пары фреона покидают испаритель и переходят в конденсатор (система из трубок, которые располагаются внутри стенок и на задней части агрегата). В конденсаторе хладагент остывает, постепенно становясь жидким. По пути в испаритель газовая смесь осушается в фильтре-осушителе, а также проходит через капиллярную трубку. На входе в испаритель за счет увеличения внутреннего диаметра трубки давление падает и газ становится парообразным. Цикл повторяется до тех пор, пока не будет достигнута необходимая температура.

Читайте также:

Как работает компрессор?

При помощи поршня компрессор перегоняет хладагент из одной системы трубок в другую, попеременно меняя физическое состояние фреона. При подаче хладагента в конденсатор компрессор его сильно сжимает, отчего фреон нагревается. Пройдя длинный путь по лабиринту трубок конденсатора, охлажденный фреон через расширенную трубку попадает в испаритель. От резкой перемены давления хладагент быстро охлаждается. Теперь пары фреона способны поглотить определенную дозу тепла и перейти в систему трубок конденсатора.

В бытовых приборах используют полностью герметичные корпуса компрессоров, которые не пропускают рабочую газовую смесь. С целью герметичности электродвигатель, который приводит в движение поршень, тоже располагается внутри корпуса компрессора. Все трущиеся детали внутри мотор-компрессора смазаны специальным маслом.

Электрическая схема холодильника может стать полезной для тех, кто готов к самостоятельной диагностике и ремонту холодильника:

Устройство и принцип работы двухкамерного холодильника

Устройство двухкамерного холодильника отличается от однокамерного тем, что в каждом отсеке есть свой испаритель. В отличие от предшественников, в двухкамерных аппаратах оба отсека изолированы друг от друга. В таких устройствах морозилка, как правило, располагается, внизу, а холодильная часть – вверху. Принцип работы двухкамерного холодильника заключается в том, что рабочая газовая смесь сначала остужает испаритель морозилки до определенной минусовой температуры. Только после этого фреон переходит в испаритель холодильного отсека. После того, как испаритель холодильной камеры достигнет определенной минусовой температуры срабатывает терморегулятор, останавливающий работу мотора.

В быту чаще используются двухкамерные аппараты с одним компрессором. В агрегатах с двумя моторами принцип работы холодильника существенно не меняется, просто один компрессор работает на морозилку, другой – на холодильную камеру. Принято считать, что работа холодильника с одним компрессором более экономична, но на деле это не всегда так. Ведь в аппарате с двумя моторами можно отключать одну из камер, в работе которой нет нужды. Работа двухкамерного холодильника с одним компрессором всегда предполагает одновременное охлаждение обеих камер.

Холодильник и температура внешней среды

В инструкции по эксплуатации большинства бытовых холодильников указано при какой температуре лучше всего его эксплуатировать. Минимально допустимым показателем является температура +5 по Цельсию. Может ли холодильник работать в условиях холода, особенно, на морозе? Рассмотрим возможные проблемы:

• Неправильная работа термостата. В обычных условиях терморегулятор разрывает электрическую цепь при достижении необходимой температуры. Когда воздух внутри прогреется, термостат снова замкнет электрическую цепь, и мотор возобновит свою работу. В условиях минусовой температуры внешней среды термостат, скорее всего, повторно не включит компрессор, так как теплу внутри камеры попросту неоткуда взяться;
• Затрудненный запуск компрессора. В старых аппаратах чаще всего применялись хладагенты R12 и R22. Для нормальной работы использовались рефрижераторные масла, которые при температуре ниже +5С становятся слишком густыми, а это значит, что запуск и движение поршня будет затруднительным;
• Возникновение эффекта «влажного хода». Поскольку тепла в холодильнике нет, то нарушается работа испарителя. В компрессор поступает насыщенный каплями пар. В результате продолжительной работы в таких условиях вся механика мотора будет повреждена.

Простыми словами, щадящее отношение к устройству значительно продлит срок его работы.

Принцип работы абсорбционного холодильника

В абсорбционном аппарате охлаждение связано с испарением рабочей смеси. Чаще всего таким веществом является аммиак. Передвижение хладагента происходит в результате растворения аммиака в воде. Из абсорбера раствор аммиака поступает в десорбер, а далее – в дефлегматор, в котором смесь разделяется на первоначальные составляющие. В конденсаторе аммиак становится жидким и снова направляется в испаритель.

Перемещение жидкости обеспечивают струйные насосы. Кроме воды и аммиака в системе присутствует водород или другой инертный газ.

Чаще всего абсорбционный холодильник востребован там, где невозможно использовать обычный компрессионный аналог. В быту такие аппараты применяются редко, так как они сравнительно недолговечны, а хладагент представляет собой ядовитое вещество.

Режим работы и отдыха компрессионного холодильника

Многим пользователям интересен вопрос: сколько должен работать холодильник? Единственно верным критерием нормальной работы домашнего аппарата является достаточная степень заморозки и охлаждения продуктов в нем.

Сколько холодильник может работать, а сколько должен отдыхать не прописано ни в одной инструкции, однако, существует понятие «оптимального коэффициента рабочего времени». Для его вычисления продолжительность рабочего цикла разделяют на сумму рабочего и нерабочего цикла. Так, например, холодильник, проработавший 15 минут с дальнейшим 25-минутным отдыхом, будет иметь коэффициент 15/(15+25) = 0,37. Чем меньше этот коэффициент, тем лучше работает холодильник. Если в результате подсчета получится число меньше 0,2, то, скорее всего, неправильно выставлена температура в холодильнике. Коэффициент больше 0,6 означает, что герметичность агрегата нарушена.

Как работает холодильник No Frost?

В холодильниках с системой no frost («без инея») есть только один испаритель, который спрятан в морозилке за пластиковой стенкой. Холод от него передается при помощи вентилятора, который расположен за испарителем. Через технологические отверстия холодный воздух поступает в морозильную, а далее – в холодильную камеру.

Чтобы оправдать свое название холодильник ноу фрост оборудован системой оттаивания. Несколько раз в сутки срабатывает таймер, активизирующий нагревательный элемент, расположенный под испарителем. Полученная жидкость испаряется вне холодильника.

Всего несколько минут, потраченных на изучение материала, могут в будущем принести пользу простому обывателю ведь, зная устройство и принцип работы, а также оптимальные условия эксплуатации холодильника каждый сможет продлить срок жизни домашнего хранителя продуктов.

Как работает холодильник?

Очевидно, что холодильники созданы для охлаждения продуктов, но не все знают, как именно происходит этот процесс. Возможно, Вы даже не раз задавались вопросом: “Как работает холодильник?”.

Основной принцип работы холодильника заключается в том, что холод не поступает в него из внешней среды. Происходит обратный процесс: тепло от продуктов выводится в окружающую среду.

Возможно, когда Вы в первый раз услышали о цикле охлаждения в холодильнике, вы были слегка обескуражены такой работой устройства. На самом деле, процесс охлаждения не такой уж сложный, и сегодня мы ответим на интересующий многих вопрос: «Как работает холодильник?»

Как работает холодильник?

Прежде чем рассмотреть алгоритм работы холодильника, ознакомимся с пятью основными компонентами холодильной системы,  простейшем цикле охлаждения.

• Компрессор – сердце холодильника. Он предназначен для сжатия и подачи хладагента под давлением и работает по принципу насоса для движения вещества;
• Испаритель – устройство, в котором происходит кипение хладагента за счёт теплоты продуктов. Благодаря этому происходит понижение температуры внутри холодильника во время его работы;
• Конденсатор – это компонент холодильной системы, в котором происходит переход из газообразного в жидкое состояние, сопровождающийся выделением теплоты в окружающую среду;
• Капиллярная трубка – соединительный элемент между конденсатором и испарителем малого сечения;
• Хладагент – вещество, переносящее тепло. Он проходит весь цикл охлаждения, когда работает холодильник. Многие представляют хладагент как большой объём охлаждающей жидкости, циркулирующей по всему холодильнику. На самом деле это не так! В обычных условиях он является газом, необходимым для работы холодильника, и в вашем устройстве количество этого вещества всего лишь 20 – 65 грамм.

И так, как же работает холодильник? В современных устройствах с компрессором система охлаждения функционирует следующим образом:

1. Включается компрессор.
2. Газообразный холодильный агент из испарителя отсасывается компрессором.
3. В компрессоре происходит сжатие хладагента до высокого давления и нагнетание его в конденсатор. В процессе конденсации выделяемое тепло рассеивается в окружающей среде.
4. Хладагент очищается в фильтре-осушителе.
5. В результате высокого давления жидкий хладагент поступает через расширительный клапан или капиллярную трубку в испаритель, в целях уменьшения давления и регулирования его потока.
6. В испарителе жидкий хладагент под низким давлением поглощает теплоту из внутреннего объема и превращается в газ низкого давления.
7. Компрессор вновь всасывает хладагент.

Принцип

 работы холодильника: схема цикла охлаждения

Есть несколько интересных примеров, демонстрирующих как работает холодильника и его цикла. Купались ли вы в море или бассейне во время отдыха в жарких странах? Когда вы выходите из воды и ложитесь на шезлонг, по телу пробегает дрожь, несмотря на температуру 30°C! Это происходит, потому что вода испаряется и забирает теплоту с поверхности вашей кожи, в результате чего вы чувствуете холод. Похожий принцип используется во время работы холодильников.

Рассмотрим ещё один пример, с помощью которого можно понять, как работает холодильник. Попробуйте сделать следующее: лизните тыльную сторону вашей ладони, а затем подуйте на неё. Вы почувствуете холод. Данный пример демонстрирует, что охлаждение происходит в результате испарения. Этот процесс не отличается от того, который происходит в холодильнике: когда устройство работает, холод не появляется в холодильной и морозильной камерах, наоборот, тепло от хранящихся продуктов поглощается и рассеивается в окружающей среде. Именно поэтому во время работы холодильника его задняя стенка всегда горячая.

Как работает холодильник? Узнайте в нашем видео:

Как работает холодильник с зоной свежести BioFresh

Стоит отметить, что многие холодильники оснащены зоной свежести, в которой поддерживаются оптимальная влажность и  постоянный уровень температуры около 0°C, которые способствуют длительному хранению продуктов.

Как же работает холодильник с такой зоной? Воздух из холодильного отделения забирается вентилятором за заднюю стенку холодильной камеры. Здесь он охлаждается до более низкой температуры и подается в зону BioFresh, где равномерно распределяется между контейнерами. Циркулируя далее, в холодильную камеру попадает уже более тёплый воздух для охлаждения продуктов.

Если у вас есть вопросы и комментарии о том, как работает холодильник, напишите нам. Используйте форму для комментариев ниже или присоединяйтесь к обсуждению в сообществе LIEBHERR ВКонтакте.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Холодильник с открытой дверцей

Холодильник — это устройство для хранения вещей в холоде. Иногда его называют холодильником или морозильником . Обычно поддерживается температура 4-5 градусов Цельсия для домашнего использования. Люди кладут туда еду и напитки, чтобы они дольше оставались холодными или полезными (нетронутыми). В холодильнике есть тепловой насос, который отводит тепло от воздуха внутри холодильника. Тепло переносится в воздух снаружи.Тепловой насос обычно приводится в действие электродвигателем.

Ранний электрический холодильник. Теплообменник сверху. Он находится в Thinktank, Бирмингемском научном музее.

Существуют также ледяные боксы, в которых не используется электричество, поскольку они заполнены льдом, чтобы обеспечить более низкую температуру. Лед может сохранять вещи холодными, пока лед не растает. Ледяные боксы можно брать с собой в походы. Иногда их называют кулерами. Холодильные камеры размером с холодильник использовались еще до появления электричества.

Большинство современных холодильников доступны в различных цветах, хотя большинство из них белые. Также используются более мелкие версии популярного холодильника. Они в основном используются в гостиницах и общежитиях колледжей.

Бытовой холодильник с открытой морозильной камерой вверху и открытой холодильной камерой внизу.

Морозильная камера — это особый тип холодильника, в котором продукты хранятся при отрицательных температурах. В морозильной камере обычно температура –18 ° C (0 ° F).Морозильники можно найти в бытовых холодильниках, а также в промышленности и торговле. При хранении в морозильной камере замороженные продукты можно безопасно хранить дольше, чем при комнатной температуре. ^[1]

Бытовые морозильные камеры могут быть отдельным отделением в холодильнике или отдельным прибором. Бытовые холодильники обычно имеют отдельный отсек, в котором тепловой насос используется для перекачивания содержимого даже при более низких температурах. Большинство бытовых морозильников поддерживают температуру от -23 до -18 ° C (от -9 до 0 ° F).Некоторые холодильные камеры могут достигать -34 ° C (-29 ° F) и ниже. Большинство бытовых холодильников обычно не достигают температуры ниже -23 ° C (-9 ° F), потому что трудно контролировать температуру в двух разных камерах. Это связано с тем, что оба отсека имеют один и тот же контур охлаждающей жидкости.

Бытовые морозильники обычно стоят вертикально, как холодильники. Иногда бытовую морозильную камеру кладут на спину, чтобы она выглядела как сундук. Многие современные вертикальные морозильные камеры имеют дозатор льда, встроенный в дверцу.Многие коммерческие морозильные камеры стоят вертикально и имеют стеклянные дверцы, чтобы покупатели могли видеть их содержимое.

Холодильник — Eco-3e

Описание продукта

Функция холодильника состоит в том, чтобы перекачивать тепло со стороны низкой температуры и отбракованного наружу, используя внешнюю энергию для управления процессом. Существуют разные типы холодильников: в наиболее распространенных в настоящее время используется компрессор с приводом от электродвигателя (см. Рисунок 1). Компрессор сжимает хладагент, который затем используется для отвода тепла от охлаждаемых продуктов.

Абсорбционные холодильники сами используют источник тепла вместо компрессора для перекачки тепла.

Наконец, есть холодильники с эффектом Пельтье (также называемым термоэлектрическим эффектом). Эти холодильники основаны на разнице тепла, которое создается на стыке двух проводящих материалов, приводимых в действие электрическим током.

В остальном будут подробно описаны только те, кто использует компрессор (наиболее распространенная модель).

Состав холодильника:

Рисунок 1: Холодильник (вид сзади)

Рисунок 2: Кабель питания	Рисунок 3: Стеклянные полки холодильника

Состав холодильника

Рис. 4. Состав холодильника из различных материалов (Источник: исследование Arts et M Arts © tiers)

Текущий парк

Рисунок 5: Динамика продаж холодильников в тысячах единиц (источник ADEME)

Рынок холодильников имеет определенную стабильность.В этом контексте экодизайн — это решение, позволяющее выделить новый продукт среди конкурентов.

Удаление загрязнений и переработка продукта

Удаление загрязнений / предварительная обработка

При сборе нет различий между разными типами холодильников. Однако во время очистки холодильники различаются по типу используемого хладагента. Действительно, во время фазы 2 (см. Холодный поток LHA) лечение может быть другим.

Типы обычно используемых хладагентов:

• Тетрафторэтан-R134a
• Изобутан-R600a

Аммиак и фреон (запрещенные газы CFC) больше не используются в новых продуктах, размещенных на рынке.

Существует две фазы деполюции для рециркуляции холода LHA:

Для фазы 1 удаления загрязнений система, используемая для удаления газа и нефти, содержащихся в контуре, является полуавтоматической:

Система используется для пробивки контура, проверяет, находится ли контур под давлением, и объединяет газ и масло. Если контур не находится под давлением (в случае, если контур был прерван до того, как продукт достигнет очистных сооружений), система втягивает только масло, чтобы избежать смешивания воздуха в газовых резервуарах.

Обработка / переработка

Затем продукты измельчаются. В случае LHA холодное дробление производится в закрытой дробилке. Действительно, половина газов в холодильнике используется при производстве продукта для расширения изоляционной пены. Эта конкретная стадия измельчения направлена ​​на извлечение этих газов. В некоторых случаях компрессор снимают с продукта, чтобы раздробить его отдельно. Разные материалы дробления обрабатываются следующим образом:

Компоненты / материалы	Система очистки
Стекло	Переработчик стекла
Конденсатор	Специальное сжигание
Газ (R600a / R134)	Специальное сжигание
Масла (полиэфир)	Регенерация или специальные установки для сжигания
Компрессор	Переработчик металлов (сталь, медь)
Металлолом	Металлургический завод
Пластмассы	Экструзия, производство пластмасс
Алюминий / медь	Переработчик металлов
Пенополиуретан	Восстановление материалов

Таблица 1: Способы переработки различных фракций

Предлагаемый план улучшения

В таблице ниже представлены некоторые идеи по улучшению утилизации WEEE. Эти идеи взяты из исследований по переработке некоторых продуктов и трудностей, с которыми сталкиваются операторы по переработке WEEE. Эти области, нуждающиеся в улучшении, могут побудить производителей к более глубокому размышлению. Однако каждый продукт имеет свои особенности и ряд других ограничений, которые необходимо выполнить.

Столкнувшиеся трудности	Воздействие на переработку	Возможности экологического дизайна
Для удаления загрязнений и предварительной обработки
Конденсаторы обслуживаются стержнем с резьбой.	Снятие конденсатора затруднено.	Предпочитаю систему зажимов.
Во время работы дверцы холодильника часто отключаются.	Нарушение цепочки переработки, опасность для операторов.	Совершенствование дверных петель.
Необходимо удалить хладагент.	Затруднение с продувкой жидкостью.	— Создайте зону или систему для облегчения опорожнения. — Использование жидкостей, не влияющих на изменение климата.
Затруднение снятия компрессора.	Операция тратит больше времени на очистку.	Облегчить снятие компрессора.
На переработку
Если холодильники хранятся на открытом воздухе, пена наполняется водой, набухает и становится тяжелее.	Пену сложнее отделить от других материалов.	Улучшить внешнее уплотнение холодильников.
Некоторые конденсаторы могут забыть операторы.	Загрязнение металлической фракции конденсаторами.	Пометьте конденсаторы светлым цветом, чтобы облегчить операторам сортировку вручную.
Большое количество разных пластиков.	Проблема сортировки и несовместимость пластиков.	Стандартизируйте выбор пластмасс и выберите пластики, для которых существует система переработки.
Пенополиуретан приклеивается к пластику, а также к металлам.	Снижена скорость переработки.	Облегчает разделение пены и других компонентов.
Для повторного использования, повторно использовать
Совместимость компонентов между моделями и марками для повторного использования.	Ремонт ЭЭО сложный.	Стандартизируйте заменяемые компоненты.

Список литературы

— Диссертация Мичиганского университета. Юхта Алан Хори, «Оптимизация жизненного цикла замены домашнего холодильника-морозильника».Авг 2004

— Arts et MÃ © tiers ParisTech: Пример технологической системы: переработка автомобилей и бытовая техника. — французский

— АДЕМЕ. Годовой отчет «Электрооборудование и электронное оборудование». Данные 2011
http://www2.ademe.fr/servlet/getBin?name=C1D8D3FB0D6D41BC332B8322BD6CDB1F_tomcatlocal1320332164546. pdf — французский

Патент США на охлаждающее масло и состав рабочей жидкости для холодильников Патент (Патент № 10,494,585, выданный 3 декабря 2019 г.)

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая патентная заявка имеет номер U.S. национальная фаза международной заявки № PCT / JP2016 / 054161, поданной 12 февраля 2016 г., в которой испрашивается преимущество заявки на патент Японии № 2015-040383, поданной 2 марта 2015 г., раскрытие которой включено здесь посредством ссылки во всей их полноте для любых целей. Область техники, к которой относится изобретение

Область техники:

Настоящее изобретение относится к маслу для холодильных машин и композиции рабочей жидкости для холодильных машин. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Холодильные машины, такие как холодильники, автомобильные кондиционеры, комнатные кондиционеры и торговые автоматы, имеют компрессор для циркуляции хладагента в холодильном цикле. Компрессор заправлен холодильным машинным маслом для смазки скользящей части. Таким образом, масло для холодильной машины сосуществует с хладагентом в холодильной машине, и поэтому требуется, чтобы масло для холодильной машины обладало такими свойствами, как смазывающая способность, а также термическая и химическая стабильность в присутствии хладагента; и совместимость с хладагентом.

Например, в патентной литературе 1 описана композиция смазочного масла для компрессионной холодильной машины, которая демонстрирует превосходную термическую и химическую стабильность даже при использовании в компрессионной холодильной машине, в которой используется заданный насыщенный фторуглеводородный хладагент, композиция смазочного масла, содержащая базовое масло и заданное органическое соединение, имеющее двойную связь в молекуле.

Между тем, недавно было предложено использование ненасыщенных гидрофторуглеродных хладагентов с очень низким потенциалом разрушения озонового слоя и потенциалом глобального потепления с учетом воздействия на окружающую среду. Однако вышеупомянутые различные свойства, требуемые от масла для холодильных машин, могут проявлять непредсказуемое поведение в зависимости от типа сосуществующего хладагента; таким образом, масло для холодильных машин, которое демонстрирует превосходные свойства для использования с насыщенным фторуглеводородным хладагентом, таким как масло для холодильных машин, описанное в Патентной литературе 1, не обязательно демонстрирует превосходные свойства для использования с ненасыщенным фторуглеводородным хладагентом.

СПИСОК ЦИТАТОВ Патентная литература Патентная литература

1: Японская нерассмотренная патентная публикация № 2012/72273

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Техническая проблема

Целью настоящего изобретения является обеспечение масла для холодильных машин и рабочего жидкий состав для холодильной машины, обладающий превосходными смазывающими свойствами (особенно противоизносными) в присутствии ненасыщенного фторуглеводородного хладагента.

Решение проблемы

Настоящее изобретение обеспечивает масло для холодильных машин, содержащее: сложный эфир многоатомного спирта и жирной кислоты в качестве базового масла; и эфирное соединение многоатомного спирта, при этом масло для холодильных машин используется с ненасыщенным фторуглеводородным хладагентом.

Простое эфирное соединение предпочтительно представляет собой соединение, представленное следующей формулой (1):

, где R ¹ , R ² и R ³ каждый независимо представляет атом водорода, алкильную группу от C1 до C22, алкенильную группу от C1 до C22 или арильную группу от C1 до C22, и где по меньшей мере один из R ¹ , R ² и R ³ представляет собой группу, отличную от атома водорода.

Содержание простого эфира многоатомного спирта предпочтительно составляет 0.4% по массе или менее в расчете на общее количество масла для холодильного оборудования.

Настоящее изобретение также обеспечивает композицию рабочей жидкости для холодильной машины, содержащую вышеуказанное масло для холодильных машин и ненасыщенный фторуглеводородный хладагент.

Ненасыщенный гидрофторуглерод предпочтительно представляет собой по меньшей мере один, выбранный из 1,3,3,3-тетрафторпропена и 2,3,3,3-тетрафторпропена.

Положительные эффекты изобретения

В соответствии с настоящим изобретением может быть получено масло для холодильного оборудования и композиция рабочей жидкости для холодильной машины, которые обладают превосходными смазывающими свойствами (особенно противоизносными) в присутствии ненасыщенного фторуглеводородного хладагента.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны ниже.

Масло для холодильных машин содержит: эфир многоатомного спирта и жирную кислоту в качестве базового масла; и эфирное соединение многоатомного спирта.

Многоатомный спирт, составляющий сложный эфир многоатомного спирта и жирной кислоты (который в дальнейшем может упоминаться как «сложный полиолефин»), предпочтительно представляет собой многоатомный спирт, имеющий от 2 до 6 гидроксильных групп.Число атомов углерода многоатомного спирта предпочтительно составляет 4 или более, более предпочтительно 5 или более, предпочтительно 12 или менее и более предпочтительно 10 или менее. В качестве многоатомного спирта предпочтительно использовать затрудненный спирт, такой как неопентилгликоль, триметилолетан, триметилолпропан, триметилолбутан, ди- (триметилолпропан), три- (триметилолпропан), пентаэритритол или дипентаэритритол. Для достижения особенно превосходной совместимости с хладагентом и устойчивости к гидролизу более предпочтительно использовать пентаэритрит или комбинацию пентаэритрита и дипентаэритрита.

Жирная кислота, составляющая сложный полиэфир, предпочтительно представляет собой насыщенную жирную кислоту. Число атомов углерода жирной кислоты предпочтительно составляет от 4 до 20. Примеры жирных кислот от C4 до C20 включают бутановую кислоту, пентановую кислоту, гексановую кислоту, гептановую кислоту, октановую кислоту, нонановую кислоту, декановую кислоту, ундекановую кислоту, додекановую кислоту. , тридекановая кислота, тетрадекановая кислота, пентадекановая кислота, гексадекановая кислота, гептадекановая кислота, октадекановая кислота, нонадекановая кислота и икозановая кислота.Эти жирные кислоты от C4 до C20 могут быть линейными или разветвленными, предпочтительно разветвленными.

Отношение жирных кислот C4 к C20 в жирных кислотах, составляющих сложный полиэфир, предпочтительно составляет от 20 до 100% по моль, более предпочтительно от 50 до 100% по моль, еще более предпочтительно от 70 до 100% по моль и особенно предпочтительно от От 90 до 100% мол. Более предпочтительно, чтобы отношение жирных кислот C4 к C18 находилось в указанном выше диапазоне, дополнительно предпочтительно, чтобы отношение жирных кислот C4 к C9 находилось в указанном выше диапазоне, и особенно предпочтительно, чтобы отношение C5 к C9 жирные кислоты находятся в указанном выше диапазоне.

Отношение разветвленных жирных кислот C4 к C20 в жирных кислотах, составляющих сложный полиэфир, предпочтительно составляет от 20 до 100% моль, более предпочтительно от 50 до 100% моль, еще более предпочтительно от 70 до 100% моль, и особенно предпочтительно от 90 до 100% мол. Более предпочтительно, чтобы отношение разветвленных жирных кислот C4 к C18 находилось в указанном выше диапазоне, дополнительно предпочтительно, чтобы отношение C4 к C9 разветвленных жирных кислот находилось в пределах указанного диапазона, и особенно предпочтительно, чтобы соотношение C5 до C9 разветвленных жирных кислот находятся в указанном выше диапазоне.

Разветвленная жирная кислота от C4 до C20 предпочтительно представляет собой жирную кислоту, разветвленную в α-положении и / или β-положении, и более предпочтительно представляет собой 2-метилпропановую кислоту, 2-метилбутановую кислоту, 2-метилпентановую кислоту, 2-метилгексановую кислоту, 2- этилпентановая кислота, 2-метилгептановая кислота, 2-этилгексановая кислота, 3,5,5-триметилгексановая кислота или 2-этилгексадекановая кислота, а также предпочтительно 2-этилгексановая кислота или 3,5,5-триметилгексановая кислота.

Жирные кислоты могут включать жирные кислоты, отличные от жирных кислот от C4 до C20.Примеры жирных кислот, отличных от жирных кислот от C4 до C20, включают генейкозановую кислоту, докозановую кислоту, трикозановую кислоту и тетракозановую кислоту. Эти жирные кислоты могут быть линейными или разветвленными.

Полиэфир может быть неполным сложным эфиром, в котором часть гидроксильных групп многоатомного спирта не этерифицирована и остается в виде гидроксигруппы; может быть полным сложным эфиром, в котором все гидроксильные группы этерифицированы; или может быть смесью неполного сложного эфира и полного сложного эфира. Гидроксильное число сложного полиэфира составляет предпочтительно 10 мг КОН / г или меньше, более предпочтительно 5 мг КОН / г или меньше и еще более предпочтительно 3 мг КОН / г или меньше.Используемое здесь гидроксильное число означает гидроксильное число, измеренное в соответствии с HS K0070: 1992.

Содержание сложного полиэфира может составлять предпочтительно 50% по массе или более, более предпочтительно 70% по массе или более, еще более предпочтительно 80% по массе. или более, и особенно предпочтительно 90% по массе или более в расчете на общее количество масла для холодильного оборудования. Содержание сложного полиэфира может составлять 99% по массе или менее в расчете на общее количество масла для холодильных машин.

Базовое масло может содержать другое базовое масло в дополнение к сложному полиолефину.Примеры других базовых масел включают: углеводородные масла, такие как минеральные масла, олефиновые полимеры, соединения нафталина и алкилбензолы; эфирные базовые масла, отличные от вышеуказанного полиолэфира; и кислородсодержащие синтетические масла, такие как полигликоли, поливиниловые эфиры, кетоны, полифениловые эфиры, силиконы, полисилоксаны и перфторэфиры. Предпочтительными кислородсодержащими синтетическими маслами являются полигликоли, поливиниловые эфиры и кетоны. Содержание другого базового масла может составлять 50% по массе или менее от общего количества базовых масел.

Кинематическая вязкость базового масла при 40 ° C составляет предпочтительно 3 мм ² / с или более, более предпочтительно 4 мм ² / с или более, еще более предпочтительно 5 мм ² / с или более, и особенно предпочтительно 10 мм ² / с с точки зрения дальнейшего улучшения смазывающей способности (особенно противоизносных свойств), и предпочтительно составляет 1000 мм ² / с или меньше, более предпочтительно 500 мм ² / с или меньше, кроме того предпочтительно 400 мм ² / с или меньше, и особенно предпочтительно 300 мм ² / с или меньше с точки зрения улучшения характеристик возврата масла.Кинематическая вязкость базового масла при 100 ° C составляет предпочтительно 1 мм ² / с или более, более предпочтительно 2 мм ² / с или более, а еще более предпочтительно 4 мм ² / с или более от с точки зрения дальнейшего улучшения смазывающей способности (особенно противоизносных свойств), и предпочтительно составляет 100 мм ² / с или меньше, более предпочтительно 50 мм ² / с или меньше, а еще более предпочтительно 30 мм ² / с или меньше от с точки зрения улучшения показателей возврата масла. Используемая здесь кинематическая вязкость означает кинематическую вязкость, измеренную в соответствии с JIS K2283: 2000.

Простое эфирное соединение многоатомного спирта представляет собой, например, эфирное соединение многоатомного спирта, имеющего от 3 до 6 гидроксильных групп. Примеры многоатомного спирта включают глицерин, триметилолпропан, эритрит, пентаэритрит, арабит, сорбит и маннит.

Конкретные примеры простого простого эфира многоатомного спирта включают соединения, представленные любой из следующих формул (1) — (6).

В формулах от R ¹ до R ⁶ каждый независимо представляет собой атом водорода, алкильную группу от C1 до C22, алкенильную группу, арильную группу или остаток простого гликолевого эфира, представленный — (R ^a O) _m -R ^b , при условии, что по крайней мере один R в каждой формуле представляет группу, отличную от атома водорода.R ^a представляет собой C2-C6-алкиленовую группу, а R ^b представляет собой C1-C20-алкильную группу, C1-C20-алкенильную группу или C1-C20-арильную группу. Алкильная группа и алкенильная группа могут быть линейными или разветвленными. m представляет собой целое число от 1 или более и может быть, например, целым числом от 1 до 20, целым числом от 1 до 10 или целым числом от 1 до 3.

Простое соединение многоатомного спирта предпочтительно представляет собой неполный эфир соединение, представленное любой из формул (1) — (6), где, по крайней мере, один R представляет собой атом водорода, и более предпочтительно представляет собой моноэфирное соединение, представленное любой из формул (1) — (6), где один R не является атом водорода и другой R — все атомы водорода.

Простое соединение многоатомного спирта предпочтительно представляет собой соединение, представленное формулой (1) с точки зрения дальнейшего улучшения смазывающей способности.

Когда эфирное соединение многоатомного спирта представляет собой соединение, представленное формулой (1) (глицериловый эфир), R ¹ , R ² и R ³ каждый предпочтительно независимо представляют собой атом водорода, от C1 до C22 алкильная группа, C1-C22 алкенильная группа или C1-C22 арильная группа, и более предпочтительно каждая независимо представляет собой атом водорода, C1-C22 алкильную группу или C1-C22 алкенильную группу, при условии, что по крайней мере один из R ¹ , R ² и R ³ представляет собой группу, отличную от атома водорода.В этом случае число атомов углерода в алкильной, алкенильной и арильной группах может составлять предпочтительно от 4 до 20 и более предпочтительно от 8 до 18. Соединение, представленное формулой (1) (простой глицериловый эфир), еще более предпочтительно является моноэфир глицерина, в котором два из R ¹ , R ² и R ³ представляют собой атомы водорода, а другой из R ² и R ³ представляет собой группу, отличную от атома водорода.

Простое эфирное соединение многоатомного спирта может быть соединением, представленным следующей формулой (7):

, где R ⁷ , R ⁸ и R ⁹ каждый независимо представляет атом водорода или углеводородную группу, и n представляет собой целое число, равное 1 или более, при условии, что по крайней мере один из R ⁷ , R ⁸ и R ⁹ представляет собой углеводородную группу.

Примеры углеводородов, представленных R ⁷ , R ⁸ и R ⁹ , включают алкильную группу от C1 до C30, алкенильную группу от C3 до C30, арильную группу от C6 до C30 и группу от C7 до C30. аралкильная группа. Алкильная группа и алкенильная группа могут быть линейными, разветвленными или циклическими. n предпочтительно представляет собой целое число от 1 до 10 и более предпочтительно целое число от 1 до 3.

Примеры соединения, представленного формулой (7), включают монододециловый эфир глицерина, монотетрадециловый эфир глицерина, моногексадециловый эфир глицерина (химиловый спирт), глицерин. монооктадециловый эфир (батиловый спирт), моноолеиловый эфир глицерина (селахиловый спирт), монододециловый эфир диглицерина, монотетрадециловый эфир диглицерина, моногексадециловый эфир диглицерина, монооктадециловый эфир диглицерина, монооктадециловый эфир диглицерина, монооктадециловый эфир триглицерина, монодлицериновый эфир триглицерина , и моноолеиловый эфир триглицерина.Среди них предпочтительно используются монооктадециловый эфир глицерина, моноолеиловый эфир глицерина, моноолеиловый эфир диглицерина и моноолеиловый эфир триглицерина.

Содержание простого эфира многоатомного спирта предпочтительно составляет 0,05% по массе или более, более предпочтительно 0,07% по массе или более, а еще более предпочтительно 0,1% по массе или более в расчете на общее количество масла для холодильных машин, от с точки зрения дальнейшего улучшения смазывающей способности (особенно противоизносных свойств), и предпочтительно составляет 0.4% по массе или меньше, более предпочтительно 0,35% по массе или меньше и еще более предпочтительно 0,3% по массе или меньше с точки зрения улучшения стабильности, особенно предотвращения осаждения. Содержание эфирного соединения многоатомного спирта предпочтительно составляет от 0,05 до 0,4% по массе, от 0,05 до 0,35% по массе, от 0,05 до 0,3% по массе, от 0,07 до 0,4% по массе, от 0,07 до 0,35% по массе. , от 0,07 до 0,3% по массе, от 0,1 до 0,4% по массе, от 0,1 до 0,35% по массе или от 0,1 до 0,3% по массе, с точки зрения дальнейшего улучшения смазывающей способности (особенно противоизносных свойств) и улучшения стабильность (особенно предотвращение осаждения).

Масло для холодильных машин может дополнительно содержать другую присадку в дополнение к эфирному соединению многоатомного спирта. Примеры других добавок включают поглотитель кислоты, антиоксидант, агент экстремального давления, маслянистый агент, пеногаситель, дезактиватор металла, противоизносный агент, улучшитель индекса вязкости, депрессант точки застывания, диспергатор детергента, модификатор трения и антикоррозийный агент. Содержание другой добавки может составлять предпочтительно 5% по массе или меньше и более предпочтительно 2% по массе или меньше в расчете на общее количество масла для холодильной машины.

С точки зрения дальнейшего улучшения термической и химической стабильности масло для холодильных машин предпочтительно дополнительно содержит акцептор кислоты среди перечисленных выше присадок. Примеры акцептора кислоты включают эпоксидное соединение.

Примеры эпоксидного соединения включают эпоксидное соединение типа глицидилового эфира, эпоксидное соединение типа сложного глицидилового эфира, арилоксирановое соединение, алкилоксирановое соединение, алициклическое эпоксидное соединение, эпоксидированный моноэфир жирной кислоты и эпоксидированное растительное масло.Эти эпоксидные соединения используются по отдельности или в комбинации двух или более.

Эпоксидное соединение типа простого глицидилового эфира представляет собой, например, эпоксидное соединение типа арилглицидилового эфира или эпоксидное соединение типа простого алкилглицидилового эфира, представленное следующей формулой (8):

, где R ¹⁰ представляет собой арильную группу или C5 к C18 -алкильной группе.

В качестве эпоксидного соединения типа глицидилового эфира, представленного формулой (8), предпочтительными являются н-бутилфенилглицидиловый эфир, изобутилфенилглицидиловый эфир, втор-бутилфенилглицидиловый эфир, трет-бутилфенилглицидиловый эфир, пентилфенилглицидилглицидиловый эфир, пентилфенилглицидениловый эфир, гептилфенилглицидиловый эфир, октилфенилглицидиловый эфир, нонилфенилглицидиловый эфир, децилфенилглицидиловый эфир, децилглицидиловый эфир, ундецилглицидиловый эфир, додецилглицидиловый эфир, тридецилглицидиловый эфир, тетрадецил-2-этилглицидиловый эфир и тетрадецилглицидиловый эфир.

Эпоксидное соединение типа простого глицидилового эфира может быть, например, диглицидиловым эфиром неопентилгликоля, триглицидиловым эфиром триметилолпропана, тетраглицидиловым эфиром пентаэритрита, простым диглицидиловым эфиром 1,6-гександиола, диглицидиловым эфиром сорбита, полиалкиленгликольдигликолиевым эфиром и полиалкиленгликольдигликолидилэфиром. а не эпоксидное соединение, представленное формулой (8).

Эпоксидное соединение типа сложного глицидилового эфира представляет собой, например, соединение, представленное следующей формулой (9):

, где R ¹¹ представляет собой арильную группу, C5-C18 алкильную группу или алкенильную группу.

Примеры эпоксидного соединения типа сложного глицидилового эфира, представленного формулой (9), предпочтительно включают глицидилбензоат, глицидилнеодеканоат, глицидил-2,2-диметилоктаноат, глицидилакрилат и глицидилметакрилат.

Алициклическое эпоксидное соединение представляет собой соединение, имеющее частичную структуру, представленную следующей формулой (10):

, где атомы углерода, составляющие эпоксидную группу, являются прямыми составляющими алициклического кольца.

Примеры алициклического эпоксисоединения включают 1,2-эпоксициклогексан, 1,2-эпоксициклопентан, 3 ‘, 4’-эпоксициклогексилметил-3,4-эпоксициклогексанкарбоксилат, бис (3,4-эпоксициклогексилметил) адипат, экзо-2 3-эпоксинорборнан, бис (3,4-эпокси-6-метилциклогексилметил) адипат, 2- (7-оксабицикло [4.1.0] гепт-3-ил) спиро (1,3-диоксан-5,3 ‘- [7] оксабицикло [4.1.0] гептан), 4- (1’-метилэпоксиэтил) -1,2-эпокси-2 -метилциклогексан и 4-эпоксиэтил-1,2-эпоксициклогексан.

Примеры арилоксиранового соединения включают оксид стирола и оксид алкилстирола.

Примеры алкилоксиранового соединения включают 1,2-эпоксибутан, 1,2-эпоксипентан, 1,2-эпоксигексан, 1,2-эпоксигептан, 1,2-эпоксиоктан, 1,2-эпоксинонан, 1,2-эпоксидекан, 1,2-эпоксиундекан, 1,2-эпоксидодекан, 1,2-эпокситридекан, 1,2-эпокситетрадекан, 1,2-эпоксипентадекан, 1,2-эпоксигексадекан, 1,2-эпоксигептадекан, 1,2-эпоксиоктадекан, 1, 2-эпоксинонадекан и 1,2-эпоксикозан.

Примеры моноэфира эпоксидированной жирной кислоты включают сложный эфир эпоксидированной жирной кислоты с С12 по С20 со спиртом с С1 по С8, или фенол, или алкилфенол. В качестве моноэфира эпоксидированной жирной кислоты могут предпочтительно использоваться бутиловый, гексиловый, бензиловый, циклогексиловый, метоксиэтиловый, октиловый, фениловый и бутилфениловый эфиры эпоксистеариновой кислоты.

Примеры эпоксидированного растительного масла включают эпоксидное соединение растительного масла, такое как соевое масло, льняное масло и хлопковое масло.

Содержание эпоксидного соединения может составлять предпочтительно 0,1% по массе или более, более предпочтительно 0,15% по массе или более, а еще более предпочтительно 0,2% по массе или более в расчете на общее количество масла для холодильной машины, и может составлять предпочтительно 1,5% по массе или меньше, более предпочтительно 1,0% по массе или меньше и еще более предпочтительно 0,5% по массе или меньше в расчете на общее количество масла для холодильной машины.

Масло для холодильных машин предпочтительно дополнительно содержит антиоксидант из перечисленных выше присадок.Примеры антиоксиданта включают фенольные соединения, такие как ди-трет-бутил-пара-крезол, и аминосоединения, такие как алкилдифениламин. Содержание антиоксиданта может составлять, например, 0,02% по массе или более и 0,5% по массе или менее в расчете на общее количество масла для холодильной машины.

Объемное сопротивление масла для холодильных машин предпочтительно составляет 1,0 × 10 ¹² Ом · см или более, более предпочтительно 1,0 × 10 ¹³ Ом · см или более, а еще более предпочтительно 1,0 × 10 ¹⁴ Ом · см. или больше.В частности, когда масло для холодильной машины используется в закрытой холодильной машине, обычно требуется высокая электрическая изоляция. Объемное удельное сопротивление, используемое здесь, означает объемное сопротивление, измеренное при 25 ° C в соответствии с JIS C2101: 1999.

Содержание влаги в масле для холодильных машин предпочтительно составляет 200 частей на миллион или менее в расчете на общее количество масла для холодильных машин. более предпочтительно 100 ч. / млн или меньше, а еще более предпочтительно 50 ч. / млн или меньше. В частности, когда масло для холодильных машин используется в закрытых холодильных машинах, требуется низкое содержание влаги с точки зрения термической и химической стабильности масла для холодильных машин или влияния на электрическую изоляцию.

Кислотное число масла для холодильных машин предпочтительно составляет 0,1 мг КОН / г или меньше и более предпочтительно 0,05 мг КОН / г или меньше. Гидроксильное число масла для холодильных машин предпочтительно составляет 5,0 мг КОН / г или меньше и более предпочтительно 2,0 мг КОН / г или меньше. Когда кислотное число и гидроксильное число масла для холодильных машин удовлетворяют вышеуказанным условиям, коррозия металла, используемого в холодильной машине или трубах, может быть предотвращена более надежно. Используемое здесь кислотное число означает кислотное число, измеренное в соответствии с JIS K2501: 2003.

Содержание золы в масле для холодильных машин предпочтительно составляет 100 частей на миллион или меньше и более предпочтительно 50 частей на миллион или меньше с точки зрения повышения термической и химической стабильности масла для холодильных машин для предотвращения образования шлама и т.п. Используемый здесь термин «содержание золы» означает зольность, измеренную в соответствии с JIS K2272:

1998.

Температура потери текучести масла для холодильных машин может составлять предпочтительно -10 ° C или меньше, более предпочтительно -20 ° C или меньше, и еще более предпочтительно -30 ° C.или менее. Используемая здесь температура застывания означает температуру застывания, измеренную в соответствии с JIS K2269: 1987.

Масло для холодильных машин согласно настоящему варианту осуществления используется в сочетании с ненасыщенным фторуглеводородным хладагентом. Композиция рабочей текучей среды для холодильной машины согласно настоящему варианту осуществления содержит масло для холодильной машины, описанное до сих пор, и ненасыщенный фторуглеводородный хладагент.

То есть композиция, содержащая сложный эфир многоатомного спирта и жирную кислоту и эфирное соединение многоатомного спирта, предпочтительно используется в качестве компонента масла для холодильных машин, которое будет использоваться в сочетании с ненасыщенным фторуглеводородным хладагентом или в качестве компонент композиции рабочей жидкости для холодильной машины, содержащей масло для холодильной машины и ненасыщенный фторуглеводородный хладагент.Композиция, содержащая сложный эфир многоатомного спирта и жирной кислоты и эфирное соединение многоатомного спирта, предпочтительно используется для производства масла для холодильных машин, которое будет использоваться в сочетании с ненасыщенным фторуглеводородным хладагентом, или для производства композиции рабочей жидкости для холодильная машина, содержащая охлаждающее машинное масло и ненасыщенный фторуглеводородный хладагент.

Примеры ненасыщенного фторуглеводородного хладагента включают 1,2,3,3,3-пентафторпропен (HFO-1225ye), 1,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234ze), 2,3,3,3-тетрафторпропен. (HFO-1234yf), 1,2,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234ye) и 3,3,3-трифторпропен (HFO-1243 zf).Эти ненасыщенные фторуглеводородные хладагенты используются по отдельности или в виде смеси двух или более. Среди этих ненасыщенных фторуглеводородных хладагентов предпочтительными являются 1,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234ze) и 2,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234yf), а также 2,3,3,3-тетрафторпропен (HFO -1234yf) является более предпочтительным с точки зрения стабильности масла для холодильных машин в атмосфере хладагента и с точки зрения снижения GWP.

Хладагент может состоять только из ненасыщенного фторуглеводородного хладагента или может содержать другой хладагент в дополнение к ненасыщенному фторуглеродному хладагенту.Примеры другого хладагента включают: насыщенные фторуглеводородные хладагенты; фторсодержащие эфирные хладагенты, такие как перфторэфиры; бис (трифторметил) сульфидные хладагенты; трифториодметановые хладагенты; и природные хладагенты, такие как диметиловый эфир, диоксид углерода, аммиак и углеводороды.

Примеры насыщенного фторуглеводородного хладагента включают дифторметан (HFC-32), пентафторэтан (HFC-125), 1,1,2,2-тетрафторэтан (HFC-134), 1,1,1,2-тетрафторэтан (HFC- 134a), 1,1-дифторэтан (HFC-152a), фторэтан (HFC-161), 1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан (HFC-227ea), 1,1,1,2, 3,3-гексафторпропан (HFC-236ea), 1,1,1,3,3,3-гексафторпропан (HFC-236fa), 1,1,1,3,3-пентафторпропан (HFC-245fa) и 1, 1,1,3,3-пентафторбутан (HFC-365mfc).Среди них дифторметан (HFC-32) и 1,1,1,2-тетрафторэтан (HFC-134a) предпочтительны с точки зрения стабильности масла для холодильных машин в атмосфере хладагента и снижения GWP.

Содержание ненасыщенного фторуглеводородного хладагента может составлять предпочтительно 25% по массе или более, более предпочтительно 50% по массе или более, а еще более предпочтительно 75% по массе или более от общего количества хладагентов.

Содержание масла для холодильной машины в композиции рабочей жидкости для холодильной машины может предпочтительно составлять 1 часть по массе или более на 100 частей по массе хладагента, и более предпочтительно 2 части по массе или более; и предпочтительно может составлять 500 частей по массе или меньше, а более предпочтительно 400 частей по массе.

Масло для холодильной машины и композиция рабочей жидкости для холодильной машины преимущественно используются в кондиционерах воздуха, холодильниках или автомобильных кондиционерах открытого или закрытого типа, снабженных поршневым или роторным компрессором закрытого типа. Масло для холодильной машины и композиция рабочей жидкости для холодильной машины преимущественно используются в охлаждающем устройстве и т. Д., Таком как осушитель, водонагреватель, морозильная камера, склад холодильника / морозильника, торговый автомат, витрина и химический завод.Масло для холодильной машины и композиция рабочей жидкости для холодильной машины также преимущественно используются в холодильной машине, снабженной центробежным компрессором.

ПРИМЕРЫ

Настоящее изобретение будет описано ниже более конкретно на основе примеров, при условии, что настоящее изобретение не ограничивается следующими примерами.

Базовые масла и присадки, используемые в примерах, перечислены ниже. Таблица 1 показывает состав и кинематическую вязкость сложных эфиров, используемых в качестве базовых масел.

[Базовое масло]

ТАБЛИЦА 1 Базовое масло № A1A2A3 Конституция Многоатомный спирт Пентаэритритол Пентаэритрит Дипентаэритритол сложный эфир Жир-типе-2-этил-2-альфа-метил-2-метилпропаноид 50% 5-триметил-3,5,5-триметил-ацидогексановая кислота гексановая кислота гексановая кислота B Соотношение компонентов 655050 (молярные%) Кинематическая 40 ° C (мм ² / с) 69,468,4225 вязкость 100 ° C (мм ² / с) 8,28,418,8

a1: Сополимер этилвинилового эфира и изобутилвинилового эфира

(этилвиниловый эфир / изобутилвиниловый эфир = 9/1 (молярное соотношение), число средняя молекулярная масса (Mn) = 1200, отношение (Mw / Mn) между средневзвешенной молекулярной массой (Mw) и среднечисловой молекулярной массой (Mn) = 1,23, кинематическая вязкость при 40 ° C = 67,8 мм ² / с, Кинематическая вязкость при 100 ° C = 8,20 мм ² / с, индекс вязкости = 86)

a2: Диметиловый эфир полипропиленгликоля

(Среднечисловая молекулярная масса (Mn) = 1500, отношение (Mw / Mn) между массой средняя молекулярная масса (Mw) и среднечисловая молекулярная масса (Mn) = 1.10. Соотношение оксиэтиленовых групп в общем количестве оксиалкиленовых групп = 0 мольных%, кинематическая вязкость при 40 ° C = 40,1 мм ² / с, кинематическая вязкость при 100 ° C = 9,25 мм ² / с, индекс вязкости = 224)

[Добавки]

C1: Моноолеиловый эфир глицерина

C2: Моностеариловый эфир глицерина

C3: Моно-2-этилгексиловый эфир глицерина

D1: Глицидилнеодеканоэтиловый эфир

D3: 1,2-эпоксигексадекан

E1: 2,6-ди-трет-бутил-п-крезол

Масла для холодильных машин с составами, показанными в таблицах 2-4, были приготовлены с использованием базовых масел и присадок, перечисленных выше.Следующие ниже испытание на противоизносные свойства и испытание на стабильность были проведены с каждым маслом для холодильных машин.

[Тест на износостойкость]

В тесте на износостойкость использовался тестер трения в атмосфере высокого давления производства SHINKO ENGINEERING CO., LTD. (система вращающегося скольжения, использующая вращающуюся лопасть и неподвижный диск) и способная создавать атмосферу хладагента, аналогичную той, что имеется в реальном компрессоре. Условия испытаний были следующими: объем масла = 600 мл, температура испытания = 100 ° C., Частота вращения = 430 об / мин, приложенная нагрузка = 65 кгс, время испытания = 1 час, давление в испытательной камере = 1,1 МПа. Используемая лопатка — SKH-51, используемый диск — FC250. В качестве хладагента использовался 2,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234yf) или 1,1,1,2-тетрафторэтан (R134a), как показано в таблицах 2 и 3. Оценка противоизносных свойств проводилась на основе износа. глубина лопасти, так как степень износа диска была значительно меньше. Оценка «А» была дана, когда глубина износа была менее 10 мкм, оценка «В» была дана, когда глубина износа составляла 10 мкм или более, но менее 15 мкм, и была дана оценка «С». при глубине износа 15 мкм и более.Результаты показаны в таблицах 2-4.

[Тест стабильности]

Тест стабильности был проведен в соответствии с JIS K2211: 2009 (тест в автоклаве). То есть 80 г каждого масла для холодильных машин, кондиционированного до влажности 100 частей на миллион, были отвешены в автоклав, в котором катализатор (железная проволока, медная проволока и алюминиевая проволока, каждая из которых имеет внешний диаметр 1,6 мм и длину 50 мм) и 20 г 2,3,3,3-тетрафторпропена (HFO-1234yf) или 1,1,1,2-тетрафторэтана (R134a) помещали и закрывали, а затем нагревали до 145 ° C.Через 150 часов были проверены внешний вид и кислотное число (HS C2101: 1999) масла для холодильных машин. Результаты представлены в таблицах 2-4.

ТАБЛИЦА 2 Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Состав базового масла A1—70 —— (% по массе, исходя из A270—9090 общего количества базового масла) A330301010a1 ——— —A2 ———— Состав базового масла 99.799.098.598.8 Холодильное машинное маслоC10.30.1 —— (% по массе, в расчете на C2——0.1 — общее количество C3——0.3 холодильного машинного масла) D1—0.51.0 — D2 ——— 0.5D3 ———— E1—0.40.40.4 ХладагентHFO-1234yfHFO-1234yfHFO-1234yfHFO-1234yf Испытание противоизносных свойств Глубина износаAAAA Испытание на стойкость 905 0 0 0 0 10 0 9 0 9 0 9 0 9 0 9 0 0 9 0 9 0 9 0 9 0 9 0 9 0 9 0 9 0 9 0 9 0 9 0 9 0 ТАБЛИЦА 3 Пример 5 Пример 6 Пример 7 Пример 8 Состав базового масла A1 ———— (% по массе, исходя из общего количества базового масла A2) A330304040a1 ———— a2 ———— Состав базового масла 99.098.899.098.3 масло для холодильных машин C10.10.30.1 — (% по массе, в расчете на C2 ——— 0,3общее количество C3 ———— масло для холодильных машин) D1 ———— D20.50.50.5 — D3 ——— 1.0E10 .40.40.40.4 ХладагентHFO-1234yfHFO-1234yfHFO-1234yfHFO-1234yf. Тест на износостойкость Глубина износаAAAA Тест на стабильность 3 Пример 4 Состав базового масла A1 ———— (% по массе, в расчете на A270 ——— общее количество базового масла) A330 ——— a1—100100 — a2 ——— 100 Состав базового масла 10099.799.298.3 масло для холодильных машин C1—0,30,1 — (% по массе, в расчете на C2 ——— 0,3общее количество C3 ———— масло для холодильных машин) D1 ———— D2——0,3 — D3 ——— 1.0E1—— 0.40.4 RefrigerantHFO-1234yfHFO-1234yfHFO-1234yfHFO-1234yf Противоизносная свойство testWear depthCCCCStability testStabilityNoNoNoNotestdepositiondepositiondepositiondepositionAcid value0.010.050.100.15 (мг КОН / г)

Таблица 5Reference 1Reference 2Reference 3Reference 4Reference 5 Состав базовое масло A170 ———— (% по массе в расчете на A2—7060 —— общее количество A3303040 —— базовое масло) a1 ——— 100 — a2 ———— 100 Состав базового масла 99.099.098.399.298.3холодильная машинаC10.10.1—0.1 — маслоC2——0.3—0.3 (% по массе, в расчете на С3 ————— общее количество D10.5 ———— холодильная машинаD2—0.5—0.3 — масло) D3—— 1.0–1.0E10.40.40.40.40.4 ХладагентR134aR134aR134aR134aR134a Проверка противоизносных свойств Глубина износаBBBBB Испытание на стабильность

Холодильники — Гипертекст по физике

Обсуждение

введение

Холодильник представляет собой корпус любого типа (например, ящик, шкаф или комнату), внутренняя температура которого поддерживается существенно ниже, чем температура окружающей среды.

Термин «холодильник» был придуман инженером из Мэриленда Томасом Муром в 1800 году. Устройство Мура теперь будет называться «ледяной ящик» — кедровая ванна, утепленная кроличьим мехом, наполненная льдом, окружающая контейнер из листового металла. Мур спроектировал его как средство для транспортировки масла из сельского Мэриленда в Вашингтон, округ Колумбия. Его принцип действия — скрытая теплота плавления, связанная с таянием льда.

Термин «кондиционер» был придуман Стюартом Крамером в 1905 году для описания его системы регулирования температуры и влажности внутри текстильной фабрики на юге (регулирование влажности считалось более важным, чем регулирование температуры).Уиллис Кэрриер также разработал системы климат-контроля для промышленности.

Одно из первых применений кондиционирования воздуха для личного комфорта было в 1902 году, когда новое здание Нью-Йоркской фондовой биржи было оборудовано системой центрального охлаждения и отопления. Альфред Вольф, инженер из Хобокена, штат Нью-Джерси, который считается пионером в стремлении охладить рабочую среду, помог разработать новую систему, перенеся эту многообещающую технологию с текстильных фабрик в коммерческие здания.

В 1906 году Стюарт Крамер впервые использовал термин «кондиционирование воздуха», когда исследовал способы добавления влаги в воздух на своей южной текстильной фабрике. Он объединил влажность с вентиляцией, чтобы фактически «кондиционировать» и изменять воздух на фабриках, контролируя влажность, столь необходимую на текстильных предприятиях.

Первым пионером, который много сделал для продвижения «контролируемого воздуха», был Уиллис Кэрриер, инженер-механик, работавший в Buffalo Forge Company в Буффало, штат Нью-Йорк. Последующие дочерние компании, носящие его имя, помогли преодолеть зависимость температуры от влажности, сочетая теорию с практичностью.Начиная с 1902 года он разработал распылительную систему контроля температуры и влажности. Его индукционная система для многокомнатных офисных зданий, гостиниц, квартир и больниц была всего лишь еще одним из его изобретений, связанных с воздухом. Многие профессионалы отрасли и историки считают его «отцом кондиционирования воздуха».

Существует несколько основных методов охлаждения:

1. ящик для льда (или ящик для сухого льда)
2. системы холодного воздуха
3. Компрессия пара: современный стандартный метод охлаждения, используемый в домашних холодильниках, домашних кондиционерах и тепловых насосах (идея Кельвина, охлаждение окружающей среды зимой, хранение «холода» в земле для использования летом).
4. паропоглощение: холодильник Electrolux без движущихся частей
5. термоэлектрический

холодное охлаждение

Врач Др.Джон Горри, Апалачикола, Флорида, 1849. Быстро расширяющиеся газы охлаждаются. Предназначен для охлаждения больничных палат. Горячий воздух считался «плохим», считался источником тропических болезней, отсюда и название «малярия». Умер до того, как стали производиться коммерческие модели. Дизайн улучшен Уильямом Сименсом из Германии. Доктор Горри, возможно, также изобрел лоток для кубиков льда в его нынешнем виде.

Расширяя судно… снизу вверх, удаление глыбы… упрощается….

Для дальнейшего облегчения удаления льда с судов [они] сделаны немного меньше внизу, чем вверху….

Принципиальная схема

индикаторная диаграмма

парокомпрессионное охлаждение

В 1834 году американский изобретатель по имени Джейкоб Перкинс получил первый патент на парокомпрессионную холодильную систему, в которой в парокомпрессионном цикле использовался эфир.

• Расширение Джоуля-Томсона (Кельвина)
• Низкое давление (1.5 атм) низкая температура (от -10 до +15 ° C) внутри
• Высокое давление (7,5 атм) высокая температура (от +15 до +40 ° C) снаружи

Следите за этим обсуждением с помощью файла steam-compress.pdf.

Примечание: жидкости не идеальные газы, жидкости почти несжимаемы.

1. компрессор
   Холодный пар из испарителя сжимается, повышая его температуру и точку кипения
   адиабатическое сжатие
   T, b.p. ~ P
   работы проделаны на газе
2. конденсатор
   горячий пар от компрессора конденсируется за пределами холодного бокса, выделяя скрытую теплоту
   изотермическая, изобарная конденсация (горизонтальная линия на фотоэлектрической диаграмме)
   высокая температура
   T (горячая)
   скрытая теплота парообразования Q (горячая)
3. расширительный клапан (дроссельный клапан )
   горячая жидкость из конденсатора сбрасывается, снижается ее температура и точка кипения
   адиабатическое, изохорическое расширение (вертикальная линия на фотоэлектрической диаграмме)
   T, b.п. ~ P
   работы не выполнялись W = 0
4. испаритель
   холодная жидкость из расширительного клапана кипит внутри холодильной камеры, поглощая скрытое тепло
   изотермическое, изобарное кипение (горизонтальная линия на фотоэлектрической диаграмме)
   низкая температура
   T (холодная)
   скрытая теплота парообразования Q (холодная )

индикаторная диаграмма

пароабсорбционное охлаждение

Оливер Эванс, США, 1805 г., предложил, но не построил, испаренную серную кислоту, абсорбированную водой.

Первая абсорбционная машина была разработана Эдмоном Карре в 1850 году с использованием воды и серной кислоты. Его брат, Фердинанд Карре, разработал первую холодильную машину для аммиака / воды в 1859 году. Фердинанд Карре, Франция, абсорбционный холодильник для аммиака, 1859 г. Добился коммерческого успеха в Конфедеративных Штатах во время Гражданской войны в США, поскольку лед Союза не транспортировался на юг. .

Пароабсорбционные холодильники

могут работать от любого тепла. Источник: природный газ, пропан, керосин, бутан?

Схема

— паро-абсорбционный холодильник.pdf

1. генератор
   Водно-аммиачный раствор, нагретый для образования пузырьков газообразного аммиака
2. сепаратор
   пузырьки газообразного аммиака из раствора
3. конденсатор
   газообразный аммиак конденсируется
4. испаритель
   жидкий аммиак испаряется
5. абсорбер
   газообразный аммиак, абсорбированный водой

индикаторная диаграмма

производительность

не КПД, а КПД

COP реальный =	Q C
	Q H — Q C

9045 идеальный T C
	T H — T C

хладагенты

Эти записи — катастрофа.

Первый настоящий холодильник (в отличие от холодильника) был построен Джейкобом Перкинсом в 1834 году. Он использовал эфир в цикле сжатия пара. Первый паропоглощающий холодильник был разработан Эдмоном Карре в 1850 году с использованием воды и серной кислоты. Его брат, Фердинанд Карре, продемонстрировал в 1859 году холодильный агрегат на основе аммиака и воды. С 1834 года в качестве хладагентов использовалось более 50 химических веществ, в том числе…

• амины
• хлоридов
  • этилхлорид
  • метилхлорид / метиленхлорид
• эфира
  • азотистый эфир
  • серный эфир / серный (этиловый) эфир
• галоидоуглероды
  Текущие стандартные хладагенты с 1940-х годов.См. Комментарии ниже.
  • хлорфторуглероды (CFCs)
  • гидрохлорфторуглероды (ГХФУ)
• углеводороды
  В Европе, и особенно в Германии, простые углеводородные соединения в небольших количествах используются в бытовых холодильниках. Из-за их воспламеняемости и взрывоопасности они не подходят для применений, требующих большей охлаждающей способности.
• соединения серы
  • диоксид серы
    Диоксид серы — тяжелый, бесцветный, ядовитый газ с резким раздражающим запахом, похожим на запах только что зажатой спички.
  • серная кислота
• Разное
  • аммиак
    До 1930-х и 1940-х годов аммиак был основной рабочей жидкостью для парокомпрессионного охлаждения. В основном отказался от домашнего использования из-за его токсичности, но до сих пор широко используется в промышленных целях. Также используется в пароабсорбционных холодильниках.
  • диоксид углерода
    Используется под более высоким давлением, чем другие жидкости.

Историческое появление хладагентов

Источник: Радермахер и Хванг, Мэрилендский университет

год	хладагент	химическая формула
1830-е годы	каучуцин (д)	индийский дистиллят каучука
1830-е годы	этиловый эфир	CH 3 CH 2 -O-CH 2 -CH 3
1840-е годы	метиловый эфир (R-E170)	CH 3 -O-CH 3
1850	серная кислота	H 2 SO 4 / H 2 O
1856	спирт этиловый	CH 3 -CH 2 -OH
1859	гидроксид аммония	NH 3 / H 2 O
1866	цимоген (химоген)	Дистиллят нефтяной
1866	риголен	Дистиллят нефтяной
1866	двуокись углерода	CO 2
1860-е годы	аммиак (R-717)	NH 3
1860-е годы	метиламин (R-630)	CH 3 -NH 2
1860-е годы	этиламин (R-631)	CH 3 -CH 2 -NH 2
1870	метилформиат (R-611)	HCOOCH 3
1875	диоксид серы (R-764)	СО 2
1878	метилхлорид (R-40)	CH 3 Класс
1870-е годы	этилхлорид (Р-160)	CH 3 -CH 2 Класс
1891	Кислота серная, смешанная с углеводородами
1900-е годы	этилбромид (R-160B1)	CH 3 -CH 2 Br
1912	четыреххлористый углерод	CCl 4
1912	Водяной пар (Р-718)	H 2 O
1916	жидкость Эндрюс	неизвестно
1920-е годы	изобутан (R-600a)	(канал 3 ) 2 канал канал 3
1920-е годы	пропан (R-290)	CH 3 -CH 2 -CH 3
1922	дихлорэтен (R-1130)	CHCl = CHCl
1923	бензин	Дистиллят нефтяной
1925	трихлорэтилен (R-1120)	CHCl = CCl 2
1926	хлористый метилен (R-30)	CH 2 Класс 2
1930	дихлордифторметан (R-12)	CCl 2 F 2
1940-е годы	хлорфторуглероды	C x F y Cl z

Первые механические холодильники необходимо было подключить к канализационной системе для регулярной утилизации хладагента.В 1930-х и 1940-х годах были разработаны галоидоуглеродные хладагенты (широко известные под такими торговыми названиями, как «Фреон», «Генетрон», «Изотрон» и т. Д.), Что дало отрасли мощный толчок на рынок бытовой техники из-за их пригодности для использования. с моторами малой мощности.

Самыми важными членами группы были

• трихлормонофторметан (R-11)
• дихлордифторметан (R-12)
• хлордифторметан (R-22)
• дихлортетрафторэтан (R-114)
• трихлортрифторэтан (R-113)

пауза

• соответственно летучий
• низкая температура кипения
• низкое поверхностное натяжение
• низкая вязкость
• безреактивный (стабильный)
• нетоксичен (пары могут вызывать раздражение)
• не вызывает коррозии
• не канцерогенный
• негорючий

Стабильная? Да.Слишком стабильно! Остается и накапливается в атмосфере. Сдвигает равновесие между O ₂ и O ₃ в стратосфере. глобальное потепление. Производство хлорфторуглеродов (ХФУ) в развитых странах прекратилось в 1995 году.

Производство R-12 было остановлено Законом о чистом воздухе 1 ​​января 1996 года. Сегодня оставшиеся запасы представляют собой продукт, который был восстановлен и возвращен в химически чистое состояние в соответствии со стандартом ARI-700. Стандарт ARI — это, по сути, новая спецификация.Лица, утверждающие, что поставки первичного продукта все еще доступны, вероятно, нереальны, поскольку большая часть запасов была исчерпана в первый год. Публичное право Министерства обороны США запрещает покупку R-12, за исключением существующих систем, когда техническая часть считает, что модернизация запрещена. Для приобретения этого продукта требуется одобрение высшего руководства или руководства.

Торговые наименования CFC

торговое наименование	корпорация		торговое наименование	корпорация
Арктон	Империал Кемикалс		Галон	ASP Международный
Дайфлон	Daikin Industries		Isceon	Рона-Пуленк
Эскимон	????		Изотрон	Пенсильвания Соль
Forane	Эльф Атохим		Jeffcool	Джефферсон Кемикал
Фреон	Du Pont		Кальтрон	Бенкизер
Фриген	Hoechst		Хладон	????
Генетрон	Сигнал союзников		Ucon	Юнион Карбид

Свойства фреона 12
(25 ° C, 1 атм, если не указано иное)

недвижимость	значение
родовое наименование	R-12
химическое наименование	дихлордифторметан
химическая формула	CF 2 C 2
Молекулярная масса	120.913	u
цвет	нет
запах	эфироподобный
воспламеняемость	без
Предел профессионального воздействия	1000	часов вечера
точка кипения	−29,75	° С
точка плавления	−158	° С
критическая температура	111.97	° С
критическое давление	4136	кПа
Давление насыщенного пара	652	кПа
плотность, жидкость	1311	кг / м 3
плотность, пар	36,83	кг / м 3
удельная теплоемкость, жидкость	971	Дж / кг K
Удельная теплоемкость, пар	617	Дж / кг K
скрытая теплота парообразования	139.3	кДж / кг
теплопроводность, жидкость	0,0743	Вт / м K
теплопроводность, пар	0,00958	Вт / м K
вязкость (+15 ° C)	0,20	мПа · с

Физические свойства некоторых важных хладагентов

Источник: Уильям Гумпрехт, Государственный университет Кеннесо

недвижимость	аммиак	диоксид углерода	диоксид серы	фреон 12
формула	NH 3	CO 2	СО 2	CF 2 Класс 2
Молекулярная масса	17	44	64	121
нормальная температура кипения (° C)	−34	−78	−10	−30
скрытая теплота (кДж / моль)	24	25	25	22
легковоспламеняющиеся	да	нет	нет	нет
давление при 0 ° C (атм)	4	35	2	3
давление при 50 ° C (атм)	20	> 60	9	12

Очерк холодильника: детали, преимущества и недостатки

Холодильник — это популярная бытовая машина, у которой есть теплоизолированный отсек и тепловой насос, который передает тепло изнутри холодильника во внешнюю среду, так что температура внутри холодильника ниже, чем температура окружающей среды в комнате.

В настоящее время холодильник используется для хранения продуктов почти во всех странах, он снижает скорость размножения бактерий, поскольку они не могут размножаться при низких температурах.

Поддерживает температуру холодильника немного выше точки замерзания, температура поддерживается на уровне 3-5 градусов (от 37 до 41 градуса по Фаренгейту), чтобы продукты были в безопасности.

Любая машина, температура которой ниже точки замерзания, называется морозильной камерой.

Еще до холодильника использовалась машина для охлаждения, которая называлась морозильной камерой, но ее заменил холодильник.

Детали холодильника — Эссе о холодильнике:

Холодильник состоит из очень важных частей, которые работают в процессе охлаждения, а именно:

Расширительный клапан:

Он также известен как устройство управления потоком.

Расширительный клапан управляет потоком жидкого хладагента в испаритель.

Мы также знаем жидкий хладагент под названием «хладагент».

Расширительный клапан — это действительно небольшое устройство, которое очень чувствительно.

Это позволяет легко понять изменение температуры хладагента.

Компрессор:

Компрессор состоит из двигателя, который вытягивает хладагент из испарителя и сжимает его для создания горячего газа под высоким давлением внутри цилиндра.

Испаритель:

Это основная часть, которая фактически охлаждает вещи, хранящиеся в холодильнике, имеет ребристые трубки.

Они изготовлены из металлов с очень высокой теплопроводностью, что позволяет увеличить теплопередачу.

Поглощает тепло от змеевика, когда вентилятор дует.

Таким образом, испаритель поглощает тепло продуктов внутри холодильника, и за счет этого тепла жидкий хладагент превращается в пар.

Конденсатор — эссе на холодильник:

Конденсатор установлен на задней стенке холодильника и выглядит как проволочная сетка.

Это трубы из змеевика конденсатора, у которых ребро обращено наружу.

Он поглощает тепло газообразного хладагента и отдает его в атмосферу, что способствует сжижению газообразного хладагента.

Когда тепло хладагента удаляется, его температура понижается, и конденсация достигает определенной температуры, а затем становится паром.

Хладагент:

Мы также знаем хладагент по названию охлаждающей жидкости, это жидкость, которая поддерживает непрерывный цикл охлаждения.

Это специально разработанный химикат, который специализируется на изменении состояния горячего газа и холодной жидкости.

В 20 веке фторуглероды, особенно CFC, использовались в качестве хладагентов.

Но с точки зрения времени, в зависимости от окружающей среды, хладагент имел место, например, аммиак, R-290, R-600A и т. Д.

Преимущества холодильника:

1. Мы можем хранить продукты в холодильнике в течение длительного времени и защищать их от микробов.
2. Некоторые продукты быстро портятся из-за внешней среды, мы также можем хранить их в холодильнике и использовать через несколько дней.
3. Даже если еда не испорчена снаружи, есть риск увязнуть насекомыми, но еда также защищена от насекомых внутри холодильника.
4. У нас есть питьевая вода, холодные напитки, без охлаждения пить нечего, и в этом смысле это тоже очень полезно для нас.

Недостатки холодильника:

1. Мы должны поддерживать в холодильнике постоянную подачу электричества 24 часа в сутки 7 дней в неделю, а это требует больших затрат электроэнергии.

Вывод для холодильника Реферат:

Хотя мы пользуемся холодильником каждый день, но уделяем ему очень мало внимания, больше всего мы вспоминаем его летом, потому что нам нужна холодная вода и холодные напитки.

Как работает контур охлаждения в холодильнике? | Руководства по дому

До начала 1900-х годов почти каждый дом использовал морозильную камеру для хранения скоропортящихся продуктов. В морозильной камере использовались блоки льда для охлаждения продуктов, как в изолированном холодильнике. К 1940-м годам на смену морозильной камере пришел холодильник, в котором использовался электрический компрессор для охлаждения продуктов с помощью хладагента. Современные холодильники включают кнопки управления и автоматические дозаторы льда, но система охлаждения по-прежнему работает на тех же основных принципах, что и ее предшественники.

The Science

В вашем холодильнике используется второй закон термодинамики, согласно которому тепло используется для охлаждения воздуха. По сути, ваш холодильник — это циклический тепловой двигатель, работающий в обратном направлении; тепло перетекает из холодного в горячее под действием системы охлаждения. Ваш холодильник сжимает и нагревает газообразный хладагент, превращая его в жидкость; жидкость испаряется и забирает тепло из воздуха. Чтобы понять, как работает второй закон термодинамики, подумайте о плавании в летнюю жару.Когда вы вышли из бассейна и попали в температуру выше 90 градусов, вам сразу стало холодно. Вода на вашей коже начала испаряться, когда вы вышли из бассейна, и когда она испарялась в воздух, водяной пар уносил часть тепла вашего тела.

The Cycle

Двигатель компрессора холодильника действует как сердце прибора, а тетрафторэтановый хладагент действует как его кровь. Компрессор использует электричество для сжатия хладагента до тех пор, пока он не станет горячим и находится под высоким давлением.Когда горячий газ под высоким давлением проходит через змеевики компрессора под холодильником или за ним, газ начинает охлаждаться и превращаться в жидкость. Газ в жидком состоянии проходит через расширительный клапан, где он расширяется и закипает, прежде чем попасть в змеевики испарителя в виде холодного газа низкого давления. Хладагент в состоянии низкого давления создает холодный воздух внутри холодильника.

Cooling Off

В морозильном отделении холодильника расположены змеевики испарителя, спрятанные за тонкой стенкой, и именно здесь происходит магия термодинамики.Холодные змеевики забирают тепло из морозильной камеры и поглощают его, охлаждая воздух, проходя через змеевики. Этот процесс также вызывает замерзание влаги внутри отсека на внешней стороне змеевиков, когда газ втягивается обратно в компрессор, чтобы снова запустить цикл. Вентилятор испарителя, расположенный над или под змеевиками испарителя, выдувает холодный воздух, циркулируя его через морозильную камеру, чтобы продукты оставались замороженными. Небольшое вентиляционное отверстие в стенке морозильной камеры позволяет холодному воздуху проходить в холодильное отделение, сохраняя прохладное отделение для свежих продуктов.

Собираем все вместе

Термостаты, установленные внутри холодильника, определяют температуру окружающего воздуха в отделении для свежих продуктов и морозильной камере холодильника. Как только температура внутри холодильника поднимается выше уставки термостата, реле отправляет компрессору сообщение о запуске цикла охлаждения. Большинство современных холодильников оснащены таймером оттаивания или термостатом оттаивания, замыкающим контур охлаждения. Таймер размораживания включается и выключается автоматически примерно каждые 12 часов, посылая сигнал нагревателю размораживания, чтобы растопить лед на змеевике испарителя.Датчик термостата размораживания выключает и включает нагреватель размораживания несколько раз в течение 24-часового периода, как только он обнаруживает, что температура змеевиков испарителя упала ниже заданной температуры.

Ссылки

Ресурсы

Биография писателя

Сесилия Харш профессионально пишет с 2009 года. В основном она пишет статьи о домашнем хозяйстве, здоровье и путешествиях для различных онлайн-изданий. Она имеет многолетний опыт работы в сфере благоустройства дома, специализируется на садоводстве, а также имеет опыт групповых инструктажей.Харш получила лицензию сертифицированного помощника медсестры в 2004 году. Она училась в колледже округа Таррант и изучала английскую композицию.

Советы по хранению: как долго хранятся яйца?

Как долго вы можете хранить яйца? »- это вопрос, который всегда задают люди. Яйца скоропортящиеся и должны храниться в холодильнике или морозильной камере. Многие факторы могут повлиять на то, как долго хранятся яйца. При правильном обращении и хранении яйца портятся редко. Однако, если вы держите их слишком долго, они могут высохнуть. Эти советы по хранению свежих яиц, приведенные ниже, помогут вам узнать, как правильно хранить яйца в течение длительного времени.

Холодильник для хранения : охладите яйца до температуры 40 ° F или ниже. Храните их в оригинальной картонной упаковке на внутренней полке вдали от острой пищи. Температура на внутренней полке остается более постоянной, чем на дверце, которая часто открывается и закрывается. Картонная упаковка защищает яйца от запаха или привкуса других продуктов и помогает предотвратить потерю влаги.

Сырые яйца, удаленные от скорлупы, следует хранить в плотно закрытом контейнере.Охлажденные цельные яичные желтки следует залить водой, чтобы предотвратить их высыхание; слить перед использованием. В следующей таблице показано, как долго хранятся яйца вкрутую и сырые яйца при хранении в холодильнике.

Узнайте больше о том, почему Министерство сельского хозяйства США требует охлаждения яиц и яичных продуктов, в то время как другие страны могут не требовать охлаждения.

Яйца	Холодильник (от 35 до 40 ° F)
Сырые цельные яйца (в скорлупе)	От 4 до 5 недель после даты упаковки или примерно через 3 недели после покупки
Сырые цельные яйца (слегка взбитые)	До 2 дней
Сырые яичные белки	До 4 дней
Сырые яичные желтки	До 2 дней
Яйца вкрутую (в скорлупе)	До 1 недели
Яйца вкрутую (очищенные)	Используйте тот же день для получения наилучшего качества

Хранение в морозильной камере : Если у вас больше яиц, чем вы можете использовать в течение нескольких недель, вы можете заморозить их из скорлупы.Замораживайте только чистые свежие яйца. Поместите их в контейнеры для заморозки, плотно закройте и отметьте количество яиц, белков или желтков и дату. Замороженные яйца разморозить на ночь в холодильнике.

Яичные желтки становятся густыми (или гелеобразными) при замораживании. Чтобы предотвратить образование геля, добавьте 1/8 чайной ложки соли или 1-1 / 2 чайных ложки сахара или кукурузного сиропа на стакана желтков (4 больших) перед замораживанием. На этикетке укажите «с солью» (вторые блюда) или «с сахаром» (десерты). В следующей таблице показано, как долго хранятся яйца вкрутую и сырые яйца при хранении в морозильной камере.

Яйца	Морозильник (0 ° F или ниже)
Яйца цельные сырые (в скорлупе)	Не рекомендуется
Яйца цельные сырые (слегка взбитые)	До 1 года
Сырые яичные белки	До 1 года
Сырые яичные желтки	До года
Яйца вкрутую (в скорлупе)	Не рекомендуется
Яйца вкрутую (очищенные)	Не рекомендуется (белый цвет становится жестким и водянистым)

.