ИСПАРИТЕЛЬ ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНОГО АГРЕГАТА Российский патент 2007 года по МПК F25B39/02 F25B47/00 

Область техники

Предлагаемое изобретение относится к испарителю для холодильного агрегата.

Уровень техники

Поверхность такого испарителя охлаждается, когда он наполнен хладагентом, до температуры ниже 0°С. Поэтому влага, содержащаяся в воздухе внутреннего пространства холодильного агрегата, может конденсироваться на поверхности испарителя и замерзать. При этом на поверхности испарителя сначала образуется тонкий, равномерно распределенный слой инея, который, если его периодически не оттаивать, в процессе эксплуатации холодильного агрегата становится все более толстым и, наконец, срастается в твердый прочный слой льда. Так как температура испарителя меняется с течением времени в зависимости от того, поступает ли в него хладагент или нет, этот слой льда с течением времени расширяется и снова сужается. При этом между слоем льда и лежащим под ним испарителем возникают напряжения, которые, в конечном счете, приводят к внезапному соскальзыванию слоя льда. Это сопровождается раздражающими звуками - щелчками.

Раскрытие изобретения

Задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы предложить испаритель для холодильного агрегата, в котором эти щелчки ослаблены.

Эта задача решена тем, что поверхность испарителя, на которой мог бы образовываться лед, покрыта водоотталкивающим (гидрофобным) покрытием.

Такое покрытие оттягивает во времени образование первых ледяных кристаллов на свободном от льда испарителе и тем самым увеличивает время, требующееся для образования на испарителе после оттаивания такого количества льда, которое достаточно для появления щелчков. Другое действие водоотталкивающего покрытия состоит в том, что оно препятствует образованию однородного слоя инея на поверхности испарителя. Вместо этого обледенение начинается на малом числе неизбежных зародышей на поверхности испарителя. Образующиеся там ледяные кристаллики растут более или менее равномерно на их общей поверхности и достигают значительной толщины, прежде чем они начнут срастаться. Это означает, что по сравнению с не водоотталкивающим испарителем на испарителе, предлагаемом в изобретении, могут скапливаться большие количества льда, прежде чем образуется связный слой, способный производить щелкающие звуки.

Другое преимущество островного роста слоя льда состоит в том, что участки поверхности испарителя относительно долго остаются свободными от льда и обеспечивают эффективный теплообмен между хладагентом и окружающим испаритель пространством еще и тогда, когда на других участках поверхности испарителя уже скопилось значительное количество льда. Поэтому интервал между двумя фазами оттаивания может быть выбран более продолжительным, чем при не водоотталкивающем испарителе, что означает для пользователя холодильного агрегата, оснащенного испарителем в соответствии с изобретением, больший комфорт и снижение энергопотребления холодильного агрегата, а следовательно, его эксплуатационных расходов.

Водоотталкивающее покрытие может предпочтительно содержать силикон в качестве составной части с водоотталкивающим действием.

Покрытие может наноситься в виде затвердевающей лаковой пленки (слоя лака) или в виде масляной пленки (масляного слоя). При этом особое преимущество масляной пленки состоит в том, что, поскольку она не затвердевает, она способствует смещению образующихся ледяных капелек на поверхности испарителя, так что даже при полном покрытии испарителя слоем льда, который при обычном испарителе был бы достаточен для возникновения щелкающих звуков, они ослабляются, так как для смещения ледяной корки относительно испарителя не нужны большие термические напряжения, проявляющиеся в громких щелчках, а достаточно значительно меньшего напряжения, чтобы слой льда мог соскользнуть относительно испарителя или даже, чтобы возникло непрерывное скольжение ледяного слоя по испарителю.

Предпочтительно, чтобы испаритель согласно изобретению был выполнен в виде ламельного испарителя, пригодного для применения в циркуляционном холодильнике или в морозильном агрегате.

Осуществление изобретения

На приложенном чертеже схематически изображен частично обледенелый участок ламельного (пластинчатого) испарителя 4 согласно изобретению. Ламельный испаритель 4 содержит трубу 1, через которую при работе протекает хладагент. Вокруг наружной поверхности трубы 1 по винтовой линии намотана ламель 2. Ламель 2 и наружная поверхность трубы 1, на которой смонтирована ламель 2, образуют эффективную поверхность теплообмена ламельного испарителя и покрыты водоотталкивающим покрытием из силиконового масла.

Вследствие водоотталкивающих свойств покрытия требуется значительная энергия, чтобы увлажнить поверхность ламельного испарителя 4, и эта энергия должна освободиться, когда влага на поверхности замерзнет. Это является существенным препятствием для новообразования кристаллов льда на поверхности. Значительная часть влаги, содержащейся в воздушном потоке, проходящем мимо ламельного испарителя, не конденсируется поэтому на ламельном испарителе 4 даже тогда, когда воздушный поток перенасыщен влагой, просто потому, что влага не встречает поверхности, на которой замерзание было бы энергетически выгодно. Поэтому ламельный испаритель, если он установлен в циркуляционном холодильном агрегате или в холодильном агрегате типа "no-frost", лишь незначительно осушает воздух во внутреннем пространстве холодильного агрегата, что весьма желательно для хранения чувствительных продуктов, например свежих овощей.

Для того чтобы влага воздуха конденсировалась на ламельном испарителе 4, на нем должны иметься участки поверхности, на которых конденсация была бы энергетически выгодна. Такими местами являются, как правило, ядра конденсации в виде частичек пыли, неоднородностей поверхности и т.п., которые неизбежно имеются на поверхности ламельного испарителя, но занимают лишь очень малую ее часть. На этих ядрах конденсации при эксплуатации ламельного испарителя образуется, как показано на чертеже, множество компактных ледяных капелек 3. На поверхности этих ледяных капелек 3 предпочтительно конденсируется новая влага из окружающего ламельный испаритель 4 воздуха, так что с течением времени толщина и диаметр капелек 3 увеличиваются, тогда как лежащие между капельками участки поверхности ламельного испарителя 4 продолжительное время остаются свободными от льда и обеспечивают эффективный теплообмен между циркулирующим в ламельном испарителе 4 хладагентом и окружающим воздухом.

Испаритель для холодильного агрегата содержит трубопровод для хладагента и поверхность, связанную с трубопроводом с образованием теплопроводящего соединения. Поверхность служит в качестве теплообменника и покрыта водоотталкивающей масляной пленкой. Поверхность трубопровода также может быть покрыта водоотталкивающей масляной пленкой. Испаритель может быть ламельным (пластинчатым). Техническим результатом является снижение шума при эксплуатации испарителя. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Испаритель для холодильного агрегата с трубопроводом (1) для хладагента и с поверхностью (1, 2), связанной с трубопроводом с образованием теплопроводящего соединения и служащей в качестве теплообменника, отличающийся тем, что, по меньшей мере, поверхность (2) покрыта водоотталкивающей масляной пленкой.2. Испаритель по п.1, отличающийся тем, что поверхность трубопровода и служащая теплообменником поверхность (1, 2) покрыты водоотталкивающей масляной пленкой.3. Испаритель по п.1 или 2, отличающийся тем, что он является ламельным испарителем (4).