ХОЛОДИЛЬНЫЙ КОМПРЕССОР Российский патент 1997 года по МПК F25B31/00 F25D11/00 H02K9/14 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к конструкции малых холодильных компрессоров, применяемых в бытовых, торговых и транспортных холодильниках.

Известно техническое решение, в котором теплоотводящие элементы размещены по периметру корпуса электрической машины и входят в тепловой контакт с охлаждаемой поверхностью корпуса (1).

Недостатками данного решения являются недостаточная эффективность теплоотдачи, значительное увеличение массы конструкции.

Известно устройство для охлаждения электрической машины, в котором теплоприемные зоны входят в контакт с поверхностью корпуса и теплоотводящие зоны выведены в окружающую среду (2).

Недостатками данного технического устройства являются повышенная техническая сложность изготовления, наличие значительного теплового пограничного слоя у поверхности аппарата, низкая эффективность наружного теплообмена.

Известен холодильный компрессор, включающий охлаждаемый воздухом корпус и тепловые трубы (3). Теплоотдающие зоны тепловых труб размещены в холодильной камере.

Недостатком этого устройства является дополнительная тепловая нагрузка на испаритель от теплоотдающей зоны тепловой трубы, что приводит к увеличению потребляемой мощности компрессора. Кроме того, снижается надежность герметичного компрессора вследствие наличия в корпусе дополнительных отверстий для вывода тепловой трубы, охватывающей электродвигатель, расположенный в масляной ванне компрессора.

Изобретение направлено на решение технической задачи, связанной с понижением энергопотребления, упрощением конструкции.

Это достигается тем, что холодильный компрессор, включающий охлаждаемый воздухом корпус и тепловые трубы, согласно изобретению снабжен электроконвективной приставкой, смонтированной в нижней части корпуса и выполненной в виде рамки с натянутыми на нее проволочными элементами с развитой поверхностью, при этом теплоотдающие зоны тепловых труб размещены за пределами проекции корпуса компрессора, причем корпус компрессора и тепловые трубы выполняют роль приемника ионного потока, а источником генерации ионов служит электроконвективная приставка.

Надежность, а также тепловые и энергетические характеристики малых холодильных компрессоров в большой мере зависят от их температурного уровня. С повышением температуры более активно протекают химические процессы, происходит разрушение неметаллических материалов, фреонов, масел. Так при снижении температуры на 10^oC вдвое увеличивается долговечность электроизоляции проводов и в 2 раза снижаются скорости химических реакций, протекающих в масле.

Таким образом, использование электроконвекции и размещение тепловых труб, обладающих высокой эффективной теплопроводностью, по периметру корпуса с выведением теплоотдающих элементов за пределы проекции корпуса компрессора позволяет значительно понизить его температурный уровень, при этом сокращаются энергозатраты, повышается долговечность. Кроме того, достигается упрощение конструкции, так как для реализации изобретения можно использовать серийные компрессоры без какой-либо их переделки. Также не требуется дополнительных отверстий в корпусе для вывода теплопередающих элементов, как это предусмотрено в прототипе (3). При выходе из строя теплопередающего элемента или приставки их легко заменить.

Использование электроконвективной приставки, создающей так называемый электрический ветер, позволяет разрушить тепловой пограничный слой, препятствующий естественному конвективному теплообмену.

Размещение теплопередающих элементов таким образом, что их теплоприемные зоны входят в непосредственный тепловой контакт с поверхностью корпуса, позволяет эффективно отводить теплоту от компрессора. Выведение теплоотдающих зон в окружающую среду за пределы проекции корпуса компрессора и использование электроконвективной приставки способствует эффективному теплообмену между корпусом компрессора, теплопередающими элементами и окружающим воздухом.

На фиг. 1 схематично изображен холодильный компрессор, вид спереди; на фиг. 2 вид сбоку; на фиг. 3 узел крепления электроконвективной приставки.

На фиг. 1 и 2 холодильный компрессор содержит корпус 1 с тепловыми трубами 2, в нижней части корпуса 1 жестко смонтирована электроконвективная приставка 3, состоящая из рамки 4 с натянутыми на нее проволочными элементами 5, при этом тепловые трубы 2 размещены таким образом, что их теплоприемные зоны 6 находятся в непосредственном контакте с корпусом 1, а теплоотводящие зоны 7 размещены за пределами проекции корпуса 1 и имеют ребра 8. Электроконвективная приставка 3 прикреплена к корпусу 1 с помощью узла крепления, состоящего из приваренного к корпусу 1 винта 9, втулки из фторопласта 10 и винта 11.

Работает холодильный компрессор следующим образом. После пуска компрессора поверхность корпуса 1 нагревается. Выделяющаяся при этом теплота поглощается теплоприемными зонами 6 тепловых труб 2. В теплоотводящих зонах 7 теплота отводится в окружающую среду от ребер 8. Одновременно с пуском компрессора на электроконвективную приставку 3 подается потенциал с генератора высокого напряжения (на чертеже не показанного). Корпус 1 заземлен. Воздух, находящийся между электроконвективной приставкой 3 и корпусом 1, ионизируется, и возникает направленное движение ионов воздуха (электрический ветер) к теплоотводящим зонам 7 тепловых труб 2 и к корпусу 1 компрессора, что значительно интенсифицирует теплоотвод за счет разрушения теплового пограничного слоя. Размещение теплоотдающих зон тепловых труб за пределами проекции корпуса компрессора обеспечивает эффективный теплообмен вследствие поступления к этим зонам холодного воздуха, не нагреваемого от поверхности компрессора.

Данный холодильник обладает следующими преимуществами:
1. Повышенная интенсивность теплообмена с окружающей средой на 15-35%
2. Пониженное энергопотребление (на 10-20%).

3. Упрощается конструкция.

4. Происходит антисептирование окружающей среды.

5. Ионизация воздуха оказывает благотворное влияние на человеческий организм.

Использование: в области холодильной техники. Сущность: холодильный компрессор включает охлаждаемый воздухом корпус и тепловые трубы, теплопринимающие зоны которых имеют контакт с корпусом компрессора, а теплоотдающие размещены за пределами проекции корпуса компрессора. Устройство снабжено электроконвективной приставкой, выполненной в виде рамки с натянутыми на нее проволочными элементами с развитой поверхностью. Рамка смонтирована в нижней части корпуса и соединена с генератором высокого напряжения. Корпус компрессора заземлен. 3 ил.

Холодильный компрессор, включающий охлаждаемый воздухом корпус и тепловые трубы, отличающийся тем, что он снабжен электроконвективной приставкой, смонтированной в нижней части корпуса и выполненной в виде рамки с натянутыми на нее проволочными элементами с развитой поверхностью, при этом теплоотдающие зоны тепловых труб размещены за пределами проекций корпуса компрессора, причем корпус компрессора и тепловые трубы выполняют роль приемника ионного потока, а источником генерации ионов служит электроконвективная приставка.