Design and operating principle of a mechanical device for signaling refrigerating leakage from the compressor system of a working household refrigerator

Abstract

The root cause of refrigerant leaking from a household refrigerator’s compressor system can be traced to micro- and macro-damage within the sealed system. To determine and prevent further leakage, it is necessary to equip the refrigerator with an alarm device featuring a thermal balloon on the exterior of the freezer evaporator. This innovative device is designed to react solely to any drop in temperature across the surface of the freezer evaporator below its nominal value. For this purpose, the thermal energy indicators of a household refrigerator, considering variable ambient temperatures and the required refueling dose of the compressor system, were determined. This device does not replace an existing one; rather, it serves as a complement by interrupting the electrical circuit to the start-up relay; thereby, disconnecting the compressor from the power supply and alerting users to a potential refrigerant leak in the compressor system. This device can be implemented in compressor systems utilizing any type of refrigerant.

Keywords

refrigerating agent / compressor system / temperature control sensor / household refrigerator / technical safety / environmental safety

References

[1] Osokin VV, Kudrin AB, Demin MV. On the influence of ambient temperature on the thermal energy characteristics of a household refrigerator. Kholodilna tekhnіka i tekhnologіya. 2011;1(129):17–22. (In Russ.)

[2] Осокин В.В., Кудрин А.Б., Дёмин М.В. О влиянии температуры окружающей среды на теплоэнергетические характеристики бытового холодильника // Холодильна техніка i технологія. 2011. № 1 (129). С. 17–22.

[3] Osokin V.V., Kudrin A.B., Demin M.V. On the thermodynamic and thermophysical basis of a non-gas analysis method for identifying refrigerant leaks from the compressor system of a working household refrigerator — using the example of DH-239 filled with isobutane. Kholodilna tekhnіka i tekhnologіya. 2011;4(132):9–16. (In Russ.)

[4] Осокин В.В., Кудрин А.Б., Дёмин М.В. О термодинамической и теплофизической основе негазоонализаторного способа установления утечек хладагента из компрессорной системы работающего бытового холодильника — на примере ДХ-239, заправленного изобутаном // Холодильна техніка i технологія. Одеса, 2011. № 4 (132). С. 9–16.

[5] Demin MV, Kudrin AB. Determination of refrigerant leakage under variable parameters that affect the energy efficiency of a domestic refrigerator. In: Innovations in the food industry and service. electronic collection of materials of the III International Scientific and Practical Conference dedicated to the 100th anniversary of the Kuban State Technological University. Krasnodar: KubGTU; 2018:145–148. (In Russ.)

[6] Дёмин М.В., Кудрин А.Б. Определение утечки хладагента при изменяемых параметрах, влияющих на энергоэффективность работы бытового холодильника. В кн.: Инновации в индустрии питания и сервисе. электронный сборник материалов III Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет». Краснодар: КубГТУ, 2018. С. 145-148.

[7] Demin MV, Bryushkov RV, Kuleshov DK. Refrigeration issues. Research on the performance characteristics of a household refrigeration appliance at different ambient temperatures. Sfera uslug: innovatsii i kachestvo. 2016. № 24. С. 11. (In Russ.) EDN WTHUIX

[8] Дёмин М.В., Брюшков Р.В., Кулешов Д.К. Вопросы холодильной техники. Исследования характеристик работы бытового холодильного прибора при разных значениях температуры окружающей среды // Сфера услуг: инновации и качество. 2016. № 24. С. 11. EDN WTHUIX

[9] Demin MV, Bryushkov RV. Refrigeration issues. On the development of a method for identifying leaks from the refrigeration system of a domestic refrigerator. Sfera uslug: innovatsii i kachestvo. 2016;25:9. (In Russ.) EDN: WTIAKZ

[10] Дёмин М.В., Брюшков Р.В. Вопросы холодильной техники. О разработке способа установления утечки из холодильной системы бытового холодильника // Сфера услуг: инновации и качество. 2016. № 25. С. 9. EDN: WTIAKZ

[11] Demin MV, Bryushkov RV, Borovkov SA. Ensuring food safety during food storage by increasing the reliability of refrigeration equipment. In: V International Scientific and Practical Conference “Topical Issues of Modern Scientific Research: Theory and Practice”. Collection of scientific works of teachers. Krasnodar: Krasnodarskiy filial REU im GV Plekhanova; 2021:173–181. (In Russ.) EDN QSFHIS

[12] Демин М.В., Брюшков Р.В., Боровков С.А. Обеспечение продовольственной безопасности при хранении пищевых продуктов за счет увеличения надёжности работы холодильного оборудования. В кн.: V Международная научно-практическая конференция «Актуальные вопросы современных научных исследований: теория и практика». Сборник научных трудов преподавателей. Краснодар: Краснодарский филиал РЭУ им. Г.В. Плеханова, 2021. С. 173–181. EDN QSFHIS

[13] Bryushkov RV, Demin MV, Kudrin AB. Study of the main factors influencing the operating conditions and components of refrigeration equipment on the heat and power efficiency of the system as a whole. In: VI International Interuniversity Scientific and Practical Conference of teachers and students “Modern trends and problems of science in the development of digital and innovative technologies.” Collection of scientific works of teachers. Krasnodar: Krasnodarskiy filial REU im GV Plekhanova; 2022:77–87. (In Russ.) EDN VFFWWG

[14] Брюшков Р.В., Дёмин М.В., Кудрин А.Б. Исследование основных факторов влияния условий работы и компонентов холодильного оборудования на теплоэнергетическую эффективность системы в целом. В кн.: VI международная межвузовская научно-практическая конференция преподавателей и студентов «Современные тенденции и проблемы науки в развитии цифровых и инновационных технологий». Сборник научных трудов преподавателей. Краснодар: Краснодарский филиал РЭУ им. Г.В. Плеханова, 2022. С. 77–87. EDN VFFWWG

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector