УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПАРЕНИЯ ТАЛОЙ ВОДЫ, СОБИРАЕМОЙ В ЛОТКЕ ДЛЯ ТАЛОЙ ВОДЫ, И ХОЛОДИЛЬНИК С ТАКИМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2011 года по МПК F25D21/14 F25D11/00 

Область техники

Изобретение относится к устройству для испарения талой воды, собираемой в лотке для талой воды холодильного аппарата, имеющего холодильный компрессор, испаритель и соединяющую испаритель с холодильным компрессором систему трубопроводов для хладагента, путем передачи соответствующей талой воды из соответствующего лотка посредством использующего капиллярный эффект водопроводного устройства к нагреваемой области холодильного аппарата; кроме того, изобретение относится к холодильному аппарату с таким устройством.

Уровень техники

Уже известен способ, в котором для испарения талой воды, собираемой с компрессорного холодильного аппарата в лоток, расположенный вне охлаждаемой области, используется отходящее тепло имеющегося компрессора (японский патент 2213682). Для этого талая вода собирается в расположенную на соответствующем компрессоре емкость, откуда талая вода поступает через трубопровод, использующий капиллярный эффект, на перфорированную пластину на верхней стороне емкости. Тепло, поднимающееся от компрессора к емкости, выходит через отверстия в указанной пластине и испаряет талую воду, собирающуюся на указанной пластине. Однако такой способ испарения талой воды оказывается недостаточным, так как часто не удается испарить всю воду, собранную в емкости. В результате иногда емкость может оказаться переполненной поступающей туда водой.

В целях устранения этой проблемы уже делалась попытка увеличить испаряемый объем талой воды, собираемой с компрессорного холодильного аппарата в наружный лоток, за счет того, что отходящее тепло компрессора соответствующего холодильного аппарата (японский патент 4126977) используется таким образом, что талая вода, содержащаяся в устройстве для сбора талой воды, с помощью капиллярного эффекта переводится в область испарения, куда с помощью отдельного воздуходувного устройства подается отходящее тепло компрессора. Однако достигнутая степень испарения талой воды, поступающей из холодильного аппарата, часто также оказывается недостаточной. Кроме того, вышеупомянутое воздуходувное устройство генерирует нежелательный шум.

В подобном устройстве (японский патент 3177775), как и в последнем рассмотренном холодильном аппарате, была сделана попытка повысить эффективность испарения талой воды следующим образом: талая вода, собираемая в емкость, всасывается испарителями с использованием капиллярного эффекта и испаряется с поверхностей соответствующих испарителей благодаря воздушному потоку. Этот воздушный поток создается воздуходувным устройством, нагревается отходящим от компрессора теплом и проходит между соответствующими испарителями. Таким образом, вышеупомянутые испарители обдуваются теплым воздухом воздуходувным устройством. В результате и здесь имеются те же недостатки, что были упомянуты в связи с рассмотренным ранее холодильным аппаратом при описании увеличения испаряемого объема талой воды.

Сущность изобретения

Поэтому задачей изобретения является разработка способа, позволяющего в устройстве и холодильном аппарате ранее упомянутого типа особенно простым образом увеличить эффективность испарения поступающей из холодильного аппарата талой воды по сравнению с испарением талой воды, получаемым в известных на сегодняшний день холодильных аппаратах.

Эта задача решается устройством ранее упомянутого типа согласно изобретению за счет того, что нагреваемая область холодильного аппарата находится непосредственно на верхней стороне холодильного компрессора и/или в отдающей тепло области конденсации системы трубопроводов для хладагента.

Преимущество изобретения заключается в том, что при относительно низких по сравнению с уже известными устройствами конструктивных затратах достигается эффективное испарение талой воды в холодильном аппарате.

Согласно рациональному варианту реализации изобретения холодильный компрессор окружен лотком и снабжен капиллярными трубками, ведущими из области лотка к верхней стороне холодильного компрессора. Преимущество этой конструкции заключается в том, что талая вода, содержащаяся в лотке, особенно простым и эффективным способом транспортируется в наиболее сильно нагреваемую область холодильного компрессора, следствием чего является особенно высокая эффективность испарения талой воды.

Согласно следующему рациональному варианту реализации изобретения на верхней оконечности капиллярных трубок имеется всасывающее приспособление, расположенное непосредственно на верхней внешней стороне холодильного компрессора. В результате на упомянутой верхней оконечности капиллярных трубок выгодным образом всасывается еще не испарившаяся талая вода, чтобы впоследствии быть испаренной на этом месте и не попасть по внешней стороне соответствующей капиллярной трубки обратно в лоток.

Согласно следующему рациональному варианту реализации изобретения капиллярные проводящие элементы, образующие капиллярные трубки, располагаются на внешней стороне холодильного компрессора. Преимущество этого способа заключается в том, что капиллярные проводящие элементы могут непосредственно использовать отходящее тепло холодильного компрессора.

Согласно следующему выгодному варианту реализации изобретения капиллярные трубки образуются за счет того, что внешняя сторона холодильного компрессора окружена внешней оболочкой, открытой сверху, причем внутренняя сторона этой оболочки вместе с окружаемой ею внешней стороной холодильного компрессора или вместе с внутренней оболочкой, которая может располагаться на внешней стороне холодильного компрессора, образует капиллярные трубки. Преимущество этого способа также заключается в том, что капиллярные трубки могут непосредственно использовать отходящее тепло холодильного компрессора.

В следующем рациональном варианте реализации изобретения из лотка выходит как минимум одна открытая с обеих сторон капиллярная трубка, ведущая к отдающей тепло области конденсации системы трубопроводов для хладагента. Преимущество этого способа заключается в том, что область конденсации системы трубопроводов для хладагента может использоваться в том числе и для испарения талой воды. Таким образом, область конденсации относительно простым способом может использоваться в одиночку или вместе с верхней стороной холодильного компрессора для испарения талой воды.

Согласно следующему выгодному варианту реализации изобретения вышеупомянутая как минимум одна капиллярная трубка в области конденсации системы трубопроводов для хладагента может огибать напорный трубопровод, несущий горячий и жидкий хладагент, или соединяться с ним. В результате талая вода из лотка поступает непосредственно в особо эффективную область испарения.

Согласно следующему выгодному варианту реализации изобретения как минимум одна капиллярная трубка в области конденсации системы трубопроводов для хладагента дополнительно может соединяться со всасывающим приспособлением. В результате вода выгодным образом всасывается в упомянутой области конденсации системы трубопроводов для хладагента для последующего испарения, не возвращаясь снова в лоток по внешней стороне соответствующей капиллярной трубки.

Краткое описание чертежей

Варианты исполнения изобретения подробно поясняются ниже на основании прилагаемых чертежей.

На чертежах изображено:

фигура 1: схематическое изображение холодильного аппарата с устройством согласно первому варианту исполнения изобретения;

фигура 2: схематическое изображение холодильного аппарата с устройством согласно второму варианту исполнения изобретения;

фигура 3: схематическое изображение холодильного аппарата с устройством согласно третьему варианту исполнения изобретения.

Осуществление изобретения

На фигуре 1 представлено схематическое изображение холодильного аппарата 1 с устройством согласно первому варианту исполнения предлагаемого изобретения. Холодильный аппарат 1, под которым может подразумеваться холодильник или морозильник, известным образом имеет замкнутый холодильный контур, к которому относится испаритель 2, холодильный компрессор 3 и система трубопроводов для хладагента, соединяющая испаритель 2 с холодильным компрессором 3. Система трубопроводов для хладагента в свою очередь состоит из напорного трубопровода 4, ведущего от холодильного компрессора 3 к испарителю 2, и обратного трубопровода 5, ведущего от испарителя 2 к холодильному компрессору 3. В области напорного трубопровода 4 хладагент, содержащийся в холодильном контуре, находится в горячем и жидком состоянии, а в области обратного трубопровода 5 соответствующий хладагент находится в холодном и газообразном состоянии. Область, окружающая напорный трубопровод 4, называется также областью конденсации. Здесь следует упомянуть, что на фигуре 1 показаны только принципиально важные элементы холодильного контура. Прочие элементы, обычно устанавливаемые при фактическом изготовлении холодильника или морозильника, например дроссель на входе испарителя, здесь не показаны.

Напорный трубопровод 4, поддерживаемый не показанными подробно на фигуре 1 держателями, известным образом представляет собой охлаждающий змеевик приблизительно меандроподобной формы, размещенный на внешней стороне задней стенки холодильного аппарата 1; из этой области холодильного аппарата 1 посредством хладагента в окружающее пространство передается тепло, отводимое из внутренней полости соответствующего холодильного аппарата 1. Холодильный компрессор 3 также размещается на внешней стороне холодильного аппарата 1. Внутри холодильного аппарата 1 - на фигуре 1 эта область показана штрихпунктирной линией - находится испаритель 2 и оконечность напорного трубопровода 4, а также впускная область обратного трубопровода 5; из этой области посредством снова переходящего в газообразное состояние хладагента отводится тепло.

Кроме того, внутри холодильного аппарата 1 находится регулятор 6 температуры, с помощью которого в холодильном аппарате 1 можно установить нужную температуру, и температурный датчик 7, определяющий температуру в холодильном аппарате 1. Как регулятор 6 температуры, так и температурный датчик 7 соединены с управляющими входами контроллера 8, который входом питания присоединяется к подключению 9, на которое подается питающее напряжение для работы холодильного компрессора 3, например напряжение сети. Контроллер 8 в зависимости от настройки регулятора 6 температуры и подаваемых температурным датчиком 7 сигналов управляет работой холодильного компрессора 3 таким образом, что в итоге в холодильном аппарате 1 температура, измеренная температурным датчиком 7, соответствует температуре, установленной регулятором 6 температуры.

Далее, на фигуре 1 внутри холодильного аппарата 1 показана улавливающая воронка 10, служащая для сбора талой воды, образующейся в холодильном аппарате 1. Улавливающая воронка 10 обычно размещается на задней стенке внутренней оболочки холодильного аппарата 1. От улавливающей воронки 10 отходит отводящая трубка 11, ведущая из внутренней полости холодильного аппарата 1 наружу, а именно, согласно фигуре 1, к лотку 12, окружающему верхнюю сторону холодильного компрессора 3. В этот лоток 12 стекает талая вода, уловленная улавливающей воронкой 10. Далее эта вода нагревается отдаваемым теплом холодильного компрессора 3 (особенно в его верхней области) и благодаря этому испаряется. Испарение талой воды, собранной в лотке 12, согласно предлагаемому изобретению улучшается за счет того, что как минимум одна часть поверхности верхней части холодильного компрессора 3 оснащена капиллярными трубками 13, представляющими собой использующее капиллярный эффект водопроводное устройство. По этим трубкам талая вода, содержащаяся в лотке 12, за счет капиллярного эффекта передается на верхнюю сторону холодильного компрессора 3, а именно в наиболее теплую область этой верхней стороны. Таким образом, талая вода подвергается усиленному испарению, так как эта верхняя область холодильного компрессора 3 теплее, чем область, в которой лоток 12 окружает холодильный компрессор 3, и так как талая вода находится в очень эффективном непосредственном контакте с этой верхней областью холодильного компрессора.

Упомянутое устройство с капиллярными трубками 13 может содержать отдельные капиллярные трубки 13, непосредственно прилегающие к верхней внешней стороне холодильного компрессора 3. В другом варианте капиллярные трубки 13 могут быть образованы за счет того, что внешняя сторона холодильного компрессора 3 окружена внешней оболочкой, открытой сверху, причем внутренняя сторона этой оболочки вместе с окружаемой ею внешней стороной холодильного компрессора 3 или вместе с внутренней оболочкой, которая может располагаться на внешней стороне холодильного компрессора 3, образует капиллярные трубки. При этом соответствующая внешняя оболочка может сниматься с внешней стороны холодильного компрессора 3 и, например, после очистки снова устанавливаться на нее или заменяться новой внешней оболочкой. Также возможно дополнительно оснастить соответствующую внешнюю оболочку внутренней оболочкой, и между этими оболочками образуются капиллярные трубки. В этом случае устройство из внешней оболочки, капиллярных трубок 13 и внутренней оболочки размещается на внешней стороне холодильного компрессора 3.

Дополнительно к уже упомянутым средствам на верхней стороне холодильного компрессора 3 в области выхода капиллярных трубок 13 может быть предусмотрено всасывающее приспособление 14, которое может представлять собой губку или вспененный материал. В результате еще не испаренная талая вода, поступающая из выходов капиллярных трубок 13, может улавливаться для последующего испарения, чтобы исключить обратное поступление воды в емкость 12 по внешней стороне капиллярных трубок 13.

Конструкция представленного на фигуре 2 холодильного аппарата 1' с устройством согласно второму варианту исполнения изобретения в принципе совпадает с конструкцией холодильного аппарата 1, представленного на фигуре 1. Принцип действия второго варианта исполнения согласно изобретению также совпадает с принципом действия первого варианта исполнения согласно изобретению. Поэтому нет необходимости в повторном пояснении конструкции и принципа действия второго варианта исполнения согласно изобретению. Устройство согласно фигуре 2 отличается от описанного на основании фигуры 1 первого варианта исполнения изобретения лишь тем, что в качестве нагреваемой области холодильного аппарата 1 используется не область непосредственно на верхней стороне холодильного компрессора 3, а часть отводящей тепло области конденсации системы трубопроводов для хладагента, то есть в данном случае область напорного трубопровода 4. К этому напорному трубопроводу 4 согласно фигуре 2 ведет как минимум одна открытая с обеих сторон капиллярная трубка 15, которая одним из своих концов погружена в емкость 12, а другим своим концом в месте крепежа 16 соединяется с напорным трубопроводом 4, например, с помощью пайки, сварки или клея. Такая как минимум одна капиллярная трубка 15 представляет собой в данном случае водопроводное устройство, образуемое согласно фигуре 1 капиллярными трубками или элементами.

Здесь следует заметить, что в области верхней стороны как минимум одной капиллярной трубки 15 может быть предусмотрено всасывающее приспособление, аналогичное всасывающему приспособлению 14, упоминавшемуся в связи с описанием фигуры 1.

Представленный на фигуре 3 холодильный аппарат 1'' с устройством согласно третьему варианту исполнения изобретения представляет собой комбинацию двух ранее описанных на основании фигур 1 и 2 холодильных аппаратов 1 и 1' с первым и вторым вариантами исполнения устройства согласно изобретению. Согласно фигуре 3 размещенные на верхней стороне холодильного компрессора 3 капиллярные трубки или элементы 13 и как минимум одна капиллярная трубка 15 действуют совместно для отведения собираемой в лотке 12 талой воды к более теплым областям холодильного аппарата 1, то есть, во-первых, к верхней части холодильного компрессора 3 и, во-вторых, к области напорного трубопровода 4 предпочтительно в непосредственной близости от холодильного компрессора 3. В результате устройство согласно фигуре 3 демонстрирует более высокую эффективность испарения по сравнению с устройствами согласно фигурам 1 и 2. Поскольку конструкция холодильного аппарата 1'' согласно фигуре 3 совпадает с конструкцией холодильных аппаратов 1 и 1', представленных на фигурах 1 и 2 и описанных ранее, нет необходимости повторять здесь описание конструкции и принципа действия холодильного аппарата 1''.

Холодильник содержит устройство для испарения талой воды, которая собрана в лотке для талой воды холодильного аппарата, имеющего компрессор, испаритель и соединяющую испаритель с холодильным компрессором систему трубопроводов для хладагента, путем передачи талой воды из лотка для талой воды посредством использующего капиллярный эффект водопроводного устройства к нагреваемой области холодильного аппарата. Нагреваемая область холодильного аппарата находится непосредственно на верхней стороне холодильного компрессора, причем холодильный компрессор окружен лотком для талой воды, или нагреваемая область холодильного аппарата находится в отдающей тепло области конденсации системы трубопроводов для хладагента, или нагреваемая область холодильного аппарата находится непосредственно на верхней стороне холодильного компрессора и в отдающей тепло области конденсации системы трубопроводов хладагента. Использование изобретения позволяет увеличить эффективность испарения талой воды. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для испарения талой воды, собираемой в лотке для талой воды холодильного аппарата, имеющего холодильный компрессор, испаритель и соединяющую испаритель с холодильным компрессором систему трубопроводов для хладагента, путем передачи талой воды из лотка для талой воды посредством использующего капиллярный эффект водопроводного устройства к нагреваемой области холодильного аппарата, отличающееся тем, что нагреваемая область холодильного аппарата (1) находится непосредственно на верхней стороне холодильного компрессора (3), причем холодильный компрессор (3) окружен лотком (12) для талой воды, или нагреваемая область холодильного аппарата (1) находится в отдающей тепло области конденсации (4) системы трубопроводов (4,5) для хладагента, или нагреваемая область холодильного аппарата (1) находится непосредственно на верхней стороне холодильного компрессора (3) и в отдающей тепло области конденсации (4) системы трубопроводов (4, 5) хладагента.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что холодильный компрессор (3) снабжен капиллярными трубками (13), ведущими из области лотка (12) к верхней стороне холодильного компрессора (3).

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что на верхней оконечности капиллярных трубок (13) имеется всасывающее приспособление (14), расположенное непосредственно на верхней внешней стороне холодильного компрессора (3).

4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что капиллярные проводящие элементы (13), образующие капиллярные трубки (13), располагаются на внешней стороне холодильного компрессора (3).

5. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что капиллярные трубки (13) образуются за счет того, что внешняя сторона холодильного компрессора (3) окружена внешней оболочкой, открытой сверху, причем внутренняя сторона этой оболочки вместе с окружаемой ею внешней стороной холодильного компрессора (3) или вместе с внутренней оболочкой, которая может располагаться на внешней стороне холодильного компрессора, образует капиллярные трубки (13).

6. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что из лотка (12) выходит, по меньшей мере, одна открытая с обеих сторон капиллярная трубка (15), ведущая к отдающей тепло области конденсации (4) системы трубопроводов (4, 5) для хладагента.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна капиллярная трубка (15) в области конденсации (4) системы трубопроводов (4, 5) для хладагента огибает напорный трубопровод (4), несущий горячий и жидкий хладагент, или соединяется с ним.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна капиллярная трубка (15) в области конденсации системы трубопроводов (16) для хладагента дополнительно снабжается всасывающим приспособлением.

9. Холодильный аппарат, содержащий устройство по одному из пп.1-8.