БЫТОВОЙ ХОЛОДОПРОИЗВОДЯЩИЙ КОМПЛЕКС Российский патент 1997 года по МПК F25D11/02 F25D13/04 

Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к устройству предназначенных для использования в быту холодильников с принудительной циркуляцией воздуха в охлаждаемом объеме и кондиционеров воздуха.

Известны бытовые холодильники с принудительной циркуляцией воздуха, например, фирмы "ТОММБА" (Япония) и фирмы "КОЛДЕПОТ" (США). Малые холодильные установки и холодильный транспорт. Справочник (под ред. А.В.Быкова М. Пищевая промышленность, 1978, с.54-56).

Общие признаки холодильников такого типа: наличие вентилятора и воздушных каналов; ребристый испаритель и вентилятор находятся вне полезного объема камеры; вентилятор по каналам подает холодный воздух в камеру для обеспечения необходимых значений температур; в камере имеется воздухораспределительная система.

Основным достоинством такого типа бытовых холодильников является полное устранение оседания инея на продуктах и стенках камеры. Влага, содержащаяся в воздухе, выпадает на ребристом испарителе, отделенном перегородкой от основного объема камеры, в которую поступает сухой охлажденный воздух. Обогрев испарителя при оттаивании мало влияет на температуру воздуха в камерах и температуру замороженных продуктов. Поэтому становится возможным проводить автоматическое оттаивание несколько раз в сутки, не вынимая замороженные продукты из низкотемпературной камеры. Это улучшает режим хранения охлажденной продукции в холодильнике, снижает ее потери, а также исключает дополнительный расход электроэнергии на привод компрессора холодильного агрегата, вызванный необходимостью захолаживания камеры (отделения) и хранимых в нем продуктов после оттайки.

В качестве прототипа выбран холодильник по авт.свид. СССР N 943501, кл. F 25 D 17/06, содержащий теплоизолированную камеру, холодильный агрегат с испарителем и вентилятором, воздухораспределительные панели с отверстиями, установленными вдоль стенок с образованием вертикальных каналов для прохода охлажденного воздуха, сообщенных с зоной размещения испарителя.

Недостатками холодильников такого типа являются:
фиксированный полезный объем холодильника, а также отношение объемов низко- и среднетемпературных камер не дают возможность менять эти параметры по желанию потребителя и приводит к необходимости выпуска типоразмерного ряда холодильников с различными значениями полезного объема,
значительная материалоемкость холодильника ввиду того, что термоизолированные камеры (камера) имеют общий (обычно металлический) корпус,
необходимость выпуска предприятиями достаточно широкой номенклатуры холодильников с различным объемом камер приводит к росту производственных затрат, а значит, и стоимости холодильников,
стоимость холодильного агрегата составляет 20-30% от стоимости холодильника и поэтому сокращение типоразмеров в сторону большей холодопроизводительности не может существенно увеличить, при прочих равных условиях, стоимость холодильников, а с учетом увеличения их производительности (взамен малых машин) влияние этого фактора снижается,
перевозка бытовых холодильников от мест их производства к месту потребления является на 50% перевозкой "воздуха" теплоизолированных камер, что увеличивает транспортные расходы,
раздельное производство бытовых холодильников и кондиционеров приводит к дублированию их холодопроизводящих агрегатов, что ухудшает их приспособляемость к условиям ограниченности жилой площади квартир и росту расходов на их приобретение.

Задачей настоящего изобретения является улучшение потребительских свойств бытовых холодопроизводящих комплексов, снижение материалоемкости и производственных затрат на их изготовление.

Для решения указанной задачи в бытовом холодопроизводящем комплексе, имеющем теплоизолированную камеру, холодильный агрегат с испарителем и вентилятором, воздухораспределительные панели с жалюзными отверстиями, установленные на стенках теплоизолированной камеры с образованием вертикальных каналов для прохода охлажденного и теплого воздуха, сообщенных с зоной размещения испарителя, теплоизолированная камера составлена из нескольких самостоятельных съемных модулей. Каждый модуль снабжен собственной дверцей. Модули соединены между собой и с холодильным агрегатом, также выполняемым в виде отдельного модуля, посредством общих каналов для прохода охлажденного и теплого воздуха и уплотнительных элементов.

В качестве рабочего агента холодильного агрегата использована неазеотропная смесь хладонов, при этом количество вертикальных каналов для прохода охлажденного воздуха, сообщенных с разделенными зонами испарителя, равно удвоенному количеству температурных уровней охлаждения.

Отдельный модуль содержит внешние воздухораспределительные панели для выпуска холодного и забора теплого воздуха из помещения. В этом случае холодопроизводящий комплекс может быть использован в качестве кондиционера.

Такое техническое решение бытового холодопроизводящего комплекса, обладая общими достоинствами, свойственными агрегатам с принудительной циркуляцией воздуха, позволяет получить новый технический результат: возможность изменения полезного объема комплекса, расширения его функциональных возможностей.

Потребитель, изменяя количество модулей, может по своему усмотрению компоновать холодильник таким образом, чтобы он обладал требуемыми объемами как всего комплекса, так и отдельных теплоизолированных камер. Кроме того, соотношение полезных объемов низко и среднетемпературных камер в период эксплуатации можно менять, например, в зависимости от количества обрабатываемых продуктов.

Компоновка бытового холодильника, исходя из потребности каждого конкретного потребителя, позволяет снизить общую материалоемкость агрегата.

Возможна специализация предприятий для выпуска только унифицированного холодильного агрегата. Производство только теплоизолированных камер можно организовать на специлизированных предприятиях, что существенно снизит складские и транспортные расходы.

Наличие у каждого модуля своей дверцы позволяет снизить теплопритоки при открывании, уменьшить нагрузку на компрессор, снизить энергопотребление.

Значительно улучшить потребительские свойства бытового холодильника, а также облегчить управление им возможно в том случае, если в качестве рабочего вещества холодильного агрегата использовать неазеотропную смесь хладонов (например, хладагент Р601 (Р 12-Р 22-Р 142) ТУ 6-02-1226-82) Дреммох Т. С. Силина Л.Б. Ильченко Л.И. "Экспериментальное исследование свойств раствора масла ХФ-12-16 и хладагента Р 601". Холодильная техника, 1984, I- с. 18-20).

Кипение такого холодильного агента в широком интервале температур дает возможность организовать раздельные потоки охлажденного воздуха в теплоизолированные камеры с оптимальной для каждого объема температурой. Это предохранит от обмораживания продуктов в среднетемпературной камере (овощи, фрукты), облегчит управление работой бытового холодильника из-за наличия независимых потоков воздуха, позволит снизить энергозатраты за счет выбора оптимального рабочего вещества и процентного содержания отдельных компонентов в нем. В таком техническом решении количество вертикальных каналов для прохода охлажденного воздуха, сообщенных с разделенными зонами испарителя, равно удвоенному количеству температурных уровней охлаждения.

Наличие раздельных вертикальных каналов, соединенных со своей зоной испарителя, позволяет отдельный модуль конструктивно выполнить как кондиционер воздуха. При этом воздухораспределительные панели с отверстиями выполнены внешними с выпуском холодного и забором теплого воздуха из помещения.

При этом исключается дублирование холодильных агрегатов, увеличивается унификация холодильного оборудования (компрессоры, теплообменники и т.д.), благодаря чему снижаются материалоемкость и производственные затраты на изготовление, улучшаются потребительские свойства бытовых холодопроизводящих комплексов.

При анализе известных технических решений не обнаружено объектов со сходными признаками, следовательно, предлагаемое решение обладает новизной и изобретательским уровнем и позволяет улучшить потребительские свойства бытовых холодопроизводящих комплексов, снизить материалоемкость, производственные затраты, а следовательно, и их стоимость.

На фиг. 1, 2 и 3 приведены технические решения предлагаемого бытового холодопроизводящего комплекса соответственно, по п.1, 2 и 3 формулы предлагаемого изобретения (общий вид холодопроизводящего комплекса и его варианты).

На фиг.1 приведен предлагаемый бытовой холодопроизводящий комплекс, состоящий из отдельных модулей (холодильный агрегат 1, низкосреднетемпературных камер 2 и 3) и крышки 4, установленных друг на друга и соединяющихся между собой посредством общих каналов для прохода охлажденного и теплового воздуха (соответственно, 5 и 6) и уплотнительных элементов 7. Холодильный агрегат 1, в свою очередь, содержит компрессор 8, конденсатор 9 и дроссельную трубку 10, ребристый испаритель 11, вентилятор 12, связанный воздушными трактами с каналами 5 и 6 для прохода охлажденного и отепленного воздуха, а также вентилятор 13, обеспечивающий отвод теплоты из конденсатора 9. Модуль теплоизолированной камеры конструктивно состоит из корпуса 14, выполненного из жесткого теплоизоляционного материала (например, стеклосферопластика) воздушных каналов 6 и 7 с установленными на них воздухораспределительными панелями 15 и 16, с жалюзными отверстиями для прохода воздуха. Перемещение дверцы 17, выполненной из теплоизоляционного материала с уплотнителем 18 ограничено дугами 19, которые связаны с жалюзными отверстиями 15, 16 и перекрывают каналы 5 и 6 при открытии дверцы 17.

На фиг. 1 приведен холодильный агрегат 1 бытового холодопроизводящего комплекса по п.2 формулы предлагаемого изобретения, содержащий компрессор 8, конденсатор 9, дроссельную трубку 10, а также вентилятор 12 (20-21 см.12 на фиг.1). В данном случае вентиляторы 20, 21 связаны воздушными трактами с каналами 22, 23 для прохода воздуха и разделенные зоны ребристого испарителя (в данном случае 24, 25) несколькими воздушными трактами (в данном случае двумя) с вертикальными каналами для прохода охлажденного воздуха 26 и 27.

На фиг. 3 показан отдельный модуль 28 бытового холодопроизводящего комплекса по п. 3 формулы предлагаемого изобретения, конструктивно выполненный как кондиционер воздуха и содержащий внешние воздухораспределительные панели 29 и 30 с жалюзными отверстиями, соединенные с каналами 6 и 5 для прохода охлажденного и теплого воздуха.

Предлагаемый бытовой холодопроизводящий комплекс по п.1 работает следующим образом.

На холодильный агрегат устанавливают потребное количество съемных модулей, например, 2, 3 и закрывают крышкой 4 сверху. Все модули соединяются между собой посредством общих каналов для прохода охлажденного и отепленного воздуха (соответственно 5 и 6) по типу "шипаз" и уплотнительных элементов 7. После включения холодильного агрегата 1 компрессором 8 сжимают пары рабочего агента, после чего их конденсируют в конденсаторе 9 (отвод теплоты конденсации может быть осуществлен как путем конвекции, так и принудительно воздухом посредством вентилятора 13), и дросселируют в дроссельной трубке 10. Парожидкостную смесь низких температур и давления испаряют в ребристом испарителе 1, откуда вновь отправляют на всасывание в компрессор 8. Охлажденный в ребристом испарителе 11 воздух нагнетают вентилятором 12 в воздушный канал 5, а оттуда через воздухораспределительные панели 15 в теплоизолированные камеры 2,3, где и отбирают наружные теплопритоки через корпус 14 и тепловыделения от обрабатываемых продуктов. Отепленный воздух отбирают через воздухораспределительные панели 16 и по каналу 6 направляют к ребристому испарителю 11.

Предлагаемый бытовой и холодопроизводящий комплекс по п.2 работает следующим образом.

На холодильный агрегат 1 устанавливают низко и средне-температурные камеры модули и закрывают крышкой 4. Все модули соединяются между собой посредством общих каналов для прохода охлажденного 26, 27 и отепленного 22-23 воздуха и уплотнительных элементов 7. При этом количество вертикальных каналов для прохода охлажденного воздуха (в данном случае 26,27) равно количеству температурных уровней. После включения холодильного агрегата 1 компрессором 8 сжимают пары рабочего холодильного агента, в качестве которого используется неазеотропная смесь хладонов, например, хладагент Р501(Р 12-Р 22-Р 142) ТУ 6-02-1226-82), после чего их конденсируют в конденсаторе 9 и дросселируют в дроссельной трубке 10. Парожидкостную смесь после дроссельной трубки 10 испаряют в раздельных зонах ребристого испарителя: низкотемпературной 24 и среднетемпературной 25, откуда вновь направляют на всасывание в компрессор 8. Охлажденный в низкотемпературной зоне 24 ребристого испарителя воздух нагнетают вентилятором 20 в воздушный канал 26, откуда его направляют в низкотемпературные теплоизолированные модули, (например, 2) бытового холодопроизводящего комплекса, а охлажденный в среднетемпературной зоне 25 ребристого испарителя воздух вентилятором 21 нагнетают через воздушный канал 27 в среднетемпературные модули (например, 3). Распределение воздуха в камерах аналогично описанному выше по п.1.

Предлагаемый модуль 25 бытового холодопроизводящего комплекса по п.3 конструктивно выполненный, как кондиционер воздуха, работает следующим образом.

Подаваемый по каналу 5 для прохода охлажденного воздуха обработанный воздух через внешнюю воздухораспределительную панель 29 с жалюзными отверстиями, направляют в помещение, где обеспечивают им требуемый тепловлажностный режим. Теплый воздух отбирают из помещения через внешнюю воздухораспределительную панель 30 с жалюзными отверстиями и по каналу 6 для прохода теплого воздуха направляют в холодильный агрегат 1 для охлаждения.

Проведенный анализ предлагаемой конструкции бытового холодильника показал, что данное техническое решение улучшает потребительские свойства бытовых холодопроизводящих комплексов, снижает материалоемкость и производственные затраты на их изготовление, т.е. позволяет получить существенный социальный и экономический эффект.

Использование: в холодильной технике, а именно относится к бытовым холодильникам с принудительной циркуляцией воздуха в охлаждаемом объеме. Сущность: в бытовом холодопроизводящем комплексе, имеющем теплоизолированную камеру, холодильный агрегат с испарителем и вентилятором, воздухораспределительные панели с жалюзными отверстиями, установленными вдоль стенок с образованием вертикальных каналов для прохода охлажденного и теплого воздуха, сообщенных с зоной размещения испарителя, теплоизолированная камера набрана из нескольких самостоятельных унифицированных съемных модулей, выполненных из жесткого теплоизоляционного материала. Количество модулей, а следовательно, и полезный объем комплекса может изменяться по желанию потребителя. Модули соединены разъемно между собой и холодильным агрегатом, который выполнен также в виде отдельного унифицированного модуля, посредством общих каналов для прохода охлажденного и теплого воздуха и уплотнительных элементов. В качестве рабочего вещества холодильного агрегата может использоваться неазеотропная смесь хладонов. Один из модулей конструктивно выполнен как воздухораспределитель, поэтому холодопроизводящий комплекс может быть использован в качестве кондиционера. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Бытовой холодопроизводящий комплекс, содержащий теплоизолированную камеру, холодильный агрегат по крайней мере с одним испарителем и одним вентилятором, воздухораспределительные панели с жалюзными отверстиями, установленные на стенках теплоизолированной камеры с образованием вертикальных каналов для прохода охлажденного и теплого воздуха, сообщенный с зоной размещения испарителя, отличающийся тем, что теплоизолированная камера состоит из нескольких самостоятельных съемных модулей, соединенных между собой и с холодильным агрегатом, также выполненным в виде отдельного модуля, посредством общих каналов для прохождения охлажденного и теплого воздуха и уплотнительных элементов. 2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что в качестве рабочего агента холодильного агрегата использована неазеотропная смесь хладонов, при этом количество вертикальных каналов для прохода охлажденного воздуха, сообщенных с разделенными зонами испарителя, равно удвоенному количеству температурных уровней охлаждения. 3. Комплекс по пп.1 и 2, отличающийся тем, что отдельный модуль содержит внешние воздухораспределительные панели для выпуска холодного и теплого воздуха из помещения.