ХОЛОДИЛЬНИК С ОБОГРЕВАЕМЫМ ВНУТРЕННИМ ОБЪЕМОМ Российский патент 2008 года по МПК F25D29/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к холодильнику с обогревом внутреннего объема.

Уровень техники

Внутреннее пространство холодильников, в которых охлаждение как холодильной, так и морозильной камер осуществляется с помощью одного общего охлаждающего контура, при низких окружающих температурах требуется обогревать. Необходимость этого объясняется тем, что в таких аппаратах невозможно раздельное регулирование охлаждения холодильной и морозильной камер. При низких окружающих температурах потребность холодильной камеры в охлаждении невелика, и поэтому регулирование температуры с помощью термостата по данным датчика температуры, установленного в холодильной камере, приводит к снижению общей холодопроизводительности охлаждающего контура. Но, так как потребность морозильной камеры в охлаждении при снижении окружающей температуры убывает непропорционально потребности холодильной камеры в охлаждении, это приводит, если не принять корректирующих мер, к недостаточному охлаждению морозильной камеры.

Известная корректирующая мера в этой ситуации состоит в искусственном обогреве холодильной камеры. Это приводит к удлинению рабочего цикла охлаждающего контура, а тем самым к удовлетворительному охлаждению морозильной камеры.

В холодильниках, не имеющих освещения внутренней полости, обогрев должен производиться с помощью специально устанавливаемого для этой цели нагревательного устройства. Известен способ, состоящий в наклеивании пленочного нагревательного элемента на стенки внутренней полости холодильника, окруженной расширяющимся изолирующим слоем. Такое решение известно, например, из патентного документа JP № 04257684 А. В этом документе описан холодильный аппарат, который снабжен нагревателями на боковых сторонах и задней стороне внутренней полости. Кроме того, из авторского свидетельства СССР № 1120148 известен холодильник с внутренним пространством, заключенным в теплоизолирующем корпусе, и с нагревательным устройством для обогрева внутреннего пространства, причем корпус охватывает внутренний контейнер и окружающий его изолирующий слой. Этот холодильник является наиболее близким аналогом заявляемого изобретения. Из международной публикации WO № 00/14465 известен холодильный аппарат, снабженный теплоизолирующим слоем, размещенным между внутренней и наружной обшивками. В этом вспененном слое имеется гнездо для установки монтажных элементов, причем это приемное гнездо размещается в вырезе внутренней и наружной обшивок и имеет открытую сторону для установки монтажных элементов. Из WO № 98/05911 известен холодильный аппарат с устройством регулировки температуры и внутренней полостью, заключенной в теплоизолирующем материале, причем одна из боковых стенок внутренней полости имеет отверстие, в котором образована полка для установки устройства регулировки температуры.

Известные решения, однако, имеют много недостатков.

Важный недостаток состоит в том, что пленочный нагревательный элемент, наклеенный на обращенную к изолирующему слою сторону внутренней полости, в случае повреждения нельзя заменить, так как, чтобы добраться до него, нужно разрушить изолирующий слой.

Другой недостаток состоит в том, что прикрепление посредством наклеивания всегда содержит в себе элемент ненадежности. Если пленочный нагревательный элемент не полностью приклеится к стенке внутренней полости, нагрев может стать неравномерным, так как тепло лучше отводится от хорошо приклеенных участков, чем от неприклеившихся участков. Эти последние могут перегреться и привести к повреждению либо самого пленочного нагревательного элемента, либо окружающего изолирующего слоя или внутренней полости. Эта проблема усугубляется еще и тем, что при неполном приклеивании нагревательной пленки к стенке внутренней полости в пространство между нагревательной пленкой и стенкой внутренней полости может попасть материал изолирующего слоя. Это всегда приводит к нежелательной изоляции неприклеившихся участков нагревательной пленки от стенки внутренней полости; в наихудшем случае, когда проникший между нагревательной пленкой и стенкой внутренней полости материал еще продолжает расширяться, нагревательная пленка может оторваться на первоначально хорошо наклеенных участках и даже порваться.

Раскрытие изобретения

Поэтому задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить холодильник с внутренним пространством, заключенным в теплоизолирующем корпусе, и нагревательным устройством для обогрева внутреннего объема, причем корпус охватывает внутренний контейнер и окружающий его изолирующий слой из расширяющегося материала, в котором устранена опасность нарушения работоспособности нагревательного устройства материалом изолирующего слоя, а в случае повреждения нагревательного устройства имеется возможность отремонтировать его.

Эта задача решена тем, что во внутреннем контейнере предлагаемого изобретением холодильника выполнено отверстие и что в отверстии, на поверхности закрывающего отверстие, по меньшей мере частично, держателя со стороны внутреннего пространства устанавливается нагревательное устройство. К нагревательному устройству имеется доступ из внутреннего пространства холодильника через отверстие, так что при необходимости нагревательное устройство можно отремонтировать; держатель, закрывающий отверстие по меньшей мере частично, препятствует проникновению изолирующего материала во внутреннее пространство при расширении изолирующего материала во время изготовления холодильника.

Держатель предпочтительно располагается на стороне внутреннего контейнера, обращенной к слою пеноматериала и предпочтительно закрывает отверстие полностью. Это позволяет при сборке холодильника сначала вставить нагревательное устройство с наружной стороны холодильника. При этом подключать провода питания нагревательного устройства легче, чем в случае, когда нагревательное устройство монтируется изнутри. После установки нагревательного устройства закрытие отверстия держателем не вызывает проблем.

Другое преимущество размещения держателя на наружной стороне внутреннего контейнера состоит в том, что при расширении изолирующего материала последний прижимает держатель к внутреннему контейнеру, что способствует герметичности контакта между держателем и внутренним контейнером и препятствует просачиванию изолирующего материала.

Контакт между держателем и внутренним контейнером образуется предпочтительно через окаймляющее обрамление держателя, выполненное в виде полосы.

Кабель питания нагревательного устройства может быть наиболее легко проведен между держателем и внутренним контейнером. Предпочтительно для этой цели в держателе выполняется открытый канал, который с геометрическим замыканием охватывает отрезок кабеля.

Желательно, чтобы держатель имел входящую с геометрическим замыканием по периметру в отверстие внутреннего контейнера рамку. Эта рамка, с одной стороны, облегчает установку держателя на внутреннем контейнере, а с другой стороны, повышает защиту соединения между внутренним контейнером и держателем от проникновения изолирующего материала.

Для закрепления держателя в отверстии в нем предпочтительно предусматриваются заходящие за край отверстия фиксаторы. Если имеется упомянутая выше рамка, фиксаторы целесообразно устанавливать на ней, чтобы облегчить установку держателя в отверстии, рамка по меньшей мере в местах расположения фиксаторов может быть сделана гибкой.

В особенно предпочтительном варианте нагревательное устройство размещается между держателем и прикрепленной к держателю отделяемой крышкой. Эта крышка защищает нагревательное устройство от механических повреждений и/или от проникновения влаги из внутреннего пространства; при необходимости ремонта нагревательного устройства крышку можно снять.

Предпочтительно далее, чтобы нагревательное устройство было отделено от держателя предусмотренными на внутренней стороне крышки выступами.

Воздух, циркулирующий между выступами над большей частью поверхности нагревательного устройства, обеспечивает выравнивание температур между различными участками нагревательного устройства и предотвращает таким образом местный перегрев.

Выступы могут использоваться также для зажима нагревательного устройства между ними и держателем. Это делает излишними трудоемкие мероприятия по креплению нагревателя на держателе, которые при необходимости ремонта придется удалять.

Для улучшения теплообмена посредством циркуляции воздуха целесообразно, чтобы выступы были выполнены в виде вертикально направленных ребер.

Перечень чертежей

Прочие признаки и преимущества изобретения вытекают из нижеследующего описания примеров исполнения со ссылками на прилагаемые чертежи. На чертежах изображены:

на фиг.1 - вид спереди в перспективной проекции внутренней полости предлагаемого изобретением холодильника;

на фиг.2 - вид сзади в перспективной проекции внутренней полости по фиг.1;

на фиг.3 - вид, аналогичный фиг.1, со снятой крышкой нагревательного устройства холодильника;

на фиг.4 - нагревательное устройство в перспективной проекции;

на фиг.5 - нагревательное устройство в перспективной проекции без крышки;

на фиг.6 - крышка;

на фиг.7 - держатель нагревательного устройства.

Осуществление изобретения

На фиг.1 изображен в перспективной проекции внутренний контейнер предлагаемого изобретением холодильника. Внутренний контейнер представляет собой цельное полое тело, сформованное методом глубокой вытяжки из плоского синтетического материала. Он делится на морозильную камеру 2 и холодильную камеру 3, охлаждаемые в готовом холодильнике одним общим испарителем или двумя испарителями, включенными последовательно в общий охлаждающий контур. На задней стороне холодильной камеры 3 имеется плоская поверхность, с наружной стороны которой помещается испаритель. В нижней части холодильной камеры 3 в задней стенке внутреннего контейнера 1 выштамповано отверстие, в котором монтируется нагревательный узел, от которого на фиг.1 видна только обращенная к внутренней полости крышка 5.

На изображенном на фиг.2 виде внутреннего контейнера 1 сзади виден держатель 6 нагревательного устройства.

Как видно на фиг.3, крышку 5 нагревательного устройства, установленного во внутреннем контейнере 1, можно удалить, и тогда из холодильной камеры 3 откроется доступ к пленочному нагревателю 7, заключенному между крышкой 5 и держателем 6 нагревательного устройства.

На фиг.4 изображено нагревательное устройство в сборе вне внутреннего контейнера. К держателю 6 приформована несъемная рамка 8, которая в собранном виде входит с геометрическим замыканием в выштампованное отверстие внутреннего контейнера 1.

Рамку 8 окружает окаймляющее обрамление 9 держателя 6, выполненное в виде полосы и предназначенное для того, чтобы в собранном состоянии обеспечить прилегание к наружной стороне внутреннего контейнера 1.

На рамке 8, на некотором расстоянии от обрамления 9, соответствующем толщине стенки внутреннего контейнера 1, сформованы упруго вдавливаемые внутрь рамки фиксаторы 10, которые после установки нагревательного устройства прижимают обрамление 9 к наружной стороне внутреннего контейнера 1. Это, а также геометрическое замыкание рамки 8 в отверстие внутреннего контейнера 1 после установки нагревательного устройства, не допускает, чтобы при впрыскивании расширяющегося материала, например пенополиуретана, в промежуточное пространство между внутренним контейнером 1 и наружной стенкой холодильника (не изображена) этот материал проник через отверстие во внутреннем контейнере 1 внутрь холодильной камеры 3.

В нишу 14 рамки 8 можно ввести инструмент для установки и снятия крышки 5 с рамки 8.

Электрический кабель 11 питания нагревательного устройства проходит через канал 12, выполненный в обрамлении 9. Точное согласование сечений питающего кабеля 11 и канала 12 не позволяет изолирующему материалу проникнуть внутрь нагревательного устройства через канал 12. На свободном конце питающего кабеля 11 находится штепсельный разъем 13.

Установка нагревательного устройства проста: оно вдавливается снаружи в отверстие внутреннего контейнера 1 и фиксируется там, после чего штепсельный разъем вставляется в розетку, расположенную вне внутреннего контейнера 1.

На фиг.5 в той же перспективной проекции, как на фиг.4, нагревательное устройство изображено со снятой крышкой 5. Соединенный с питающим кабелем 11 пленочный нагревательный элемент 7 занимает почти всю окруженную рамкой 8 плоскость держателя 6. Он с зазором прилегает к держателю 6 и приклеен к нему, разве что, в отдельных точках. Положение пленочного нагревательного элемента 7 на держателе 6 задается несколькими короткими треугольными упорами 15, которые направлены от рамки 8 внутрь и удерживают пленочный нагревательный элемент 7 на некотором расстоянии от рамки 8.

Рамка 8 на уровне канала 12 имеет на коротком участке разрыв, что позволяет при сборке холодильника удобно разместить пленочный нагревательный элемент с питающим кабелем 11 и штепсельным разъемом 13.

На фиг.6 изображена в перспективной проекции крышка 5 нагревательного устройства, показанная с внутренней стороны. На внутренней стороне крышки 5 сформовано несколько параллельных ребер 16, высота которых рассчитана так, что пленочный нагревательный элемент 7 при закрытой крышке прижимается к держателю 6. Благодаря ребрам 16 между пленочным нагревательным элементом 7 и крышкой 5 образуется свободное пространство, в котором циркулирует воздух, что способствует выравниванию температур между отдельными участками пленочного нагревательного элемента. Циркуляция этого воздушного слоя наряду с теплотой излучения способствует нагреванию крышки 5, а тем самым холодильной камеры 3 холодильника.

Вблизи края крышки 5 сформованы четыре фиксирующих кронштейна 17. Длина этих фиксирующих кронштейнов больше высоты ребер 16; в собранном состоянии нагревательного устройства они проходят сквозь изображенное на фиг.5 пространство между рамкой 8 и фиксированным упорами 15 пленочным нагревательным элементом 7 в образованные на держателе 6 выемки. Эти выемки 18 видны на изображении держателя 6 на фиг.7. Фиксирующие кронштейны 17 и вдающиеся сбоку в выемки 18 фиксаторы 19 образуют площадки фиксации 20, расположенные под тупым углом к направлению вставления фиксирующих рычагов 17 и, тем самым, позволяющие снять крышку 5 с держателя 6, просто потянув за крышку 5.

Холодильник с внутренним пространством, которое окружено теплоизолирующим корпусом, снабжен нагревательным устройством для обогрева внутреннего пространства. Корпус охватывает внутренний контейнер и окружающий его изолирующий слой. Во внутреннем контейнере имеется отверстие, и нагревательное устройство установлено на держателе, доступном из внутреннего пространства и, по меньшей мере, частично закрывающем отверстие. Использование данного изобретения позволяет исключить опасность нарушения работоспособности нагревательного устройства, а в случае повреждения имеется возможность отремонтировать его. 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Холодильник с внутренним пространством (2, 3), заключенным в теплоизолирующем корпусе, и с нагревательным устройством (7) для обогрева внутреннего пространства, причем корпус охватывает внутренний контейнер (1) и окружающий его изолирующий слой, отличающийся тем, что внутренний контейнер (1) снабжен отверстием и что нагревательное устройство (7) расположено на держателе (6), доступном из внутреннего объема, и, по меньшей мере, частично закрывающем это отверстие.2. Холодильник по п.1, отличающийся тем, что держатель (6) расположен на стороне внутреннего контейнера (1), обращенной к теплоизоляционному слою, и полностью закрывает отверстие.3. Холодильник по п.2, отличающийся тем, что держатель (6) имеет обрамление (9) в контакте с внутренним контейнером (1), герметически прилегающее к краям отверстия.4. Холодильник по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что нагревательное устройство (7) расположено на поверхности держателя (6), обращенной к внутреннему пространству.5. Холодильник по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что между держателем (6) и внутренним контейнером (1) расположен кабель питания (11) нагревательного устройства (7).6. Холодильник по п.5, отличающийся тем, что кабель питания (11) заключен с геометрическим замыканием в канал (12) держателя (6).7. Холодильник по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что держатель (6) снабжен рамкой (8), входящей в отверстие с геометрическим замыканием по его периметру.8. Холодильник по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что держатель (6) имеет фиксаторы (10), сцепляющиеся с краями отверстия.9. Холодильник по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что нагревательное устройство (7) расположено между держателем (6) и закрепленной на держателе съемной крышкой (5).10. Холодильник по п.9, отличающийся тем, что нагревательное устройство (7) отделено выступами (16), расположенными на внутренней стороне крышки (5), на некоторое расстояние от держателя (6).11. Холодильник по п.10, отличающийся тем, что нагревательное устройство (7) зажато между выступами (16) и держателем (6).12. Холодильник по п.10 или 11, отличающийся тем, что выступы представляют собой вертикально направленные ребра (16).13. Холодильник по п.1, отличающийся тем, что нагревательное устройство (7) выполнено в виде электрического пленочного нагревателя (7).