ШКАФ БЫТОВОГО ХОЛОДИЛЬНИКА Российский патент 2012 года по МПК F25D11/02 F25D23/06 F16L59/00 

Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к устройствам холодильных шкафов бытовых холодильных приборов, и может найти применение при производстве бытовых холодильников и морозильников, а так же витринных шкафов - холодильников, холодильных и морозильных камер.

Известны бытовые холодильные приборы, состоящие из холодильного шкафа с дверью и системы охлаждения. В этих холодильных приборах шкаф и двери выполнены из двух корпусов, между которыми размещается теплоизоляция [Бабакин Б.С., Выгодин В.А. / Бытовые холодильники и морозильники. М. 2005, - 235 с]. От характеристик теплоизоляции зависит общая эффективность функционирования холодильного прибора, его ресурс и энергопотребление. Одним из направлений снижения тепловых потерь является разработка более эффективного теплоизолирующего материала, обеспечивающего и максимально возможную теплоизоляцию, и прочностные качества системы: внешний корпус - теплоизолятор - внутренний корпус.

Другим направлением снижения тепловых потерь через стенки холодильного прибора является использование вакуумирования пространства между внешним и внутренними корпусами. Например, теплоизоляция в виде вакуумированных пакетов в герметичном выполнении межстеночного пространства.

В современных бытовых холодильных приборах, холодильных и морозильных камерах все больше находит применение пенонаполнение. Заполнение полостей между внешним и внутренним корпусами холодильного шкафа и дверей холодильного прибора затвердевающей пеной из материала с низкой теплопроводностью, обеспечивает практическую жесткость конструкции шкафа и дверей, при относительно небольшом весе пенонаполнителя. Применяется, например, теплоизоляционный материал «Термоплекс» из экструдированного пенополистирола [http:/www.aquatrolproekt.ru/paviloni.vakuum.htm].

Этот теплоизолирующий материал отличается прочностью, термостойкостью, стабильностью формы, и его коэффициент теплопроводности равен - 0,029 Вт/(м·К), при плотности 35-40 кг/м³. В сравнении с другими материалами он имеет преимущество - по теплоизоляционным свойствам: он в 2 раза эффективнее плит из стеклянного штапельного волокна и минеральной ваты, в 1,5-1,7 раза -пенополистирола.

Однако тепловые потери через корпус и двери холодильного прибора, по-прежнему, остаются относительно высокими, что является недостатком известных конструкций этих приборов. Особенно в теплых и жарких условиях эксплуатации. Указанные потери приводят к дополнительной работе компрессора, снижается общий ресурс холодильного прибора, увеличивается его удельное энергопотребление.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение вышеназванных недостатков, а именно - улучшение теплоизоляции корпуса и дверей холодильного шкафа, снижение удельного энергопотребления, увеличение ресурса системы охлаждения.

Поставленная задача решается тем, что в вакуумированной полости между внешним и внутренним корпусами холодильного шкафа, теплоизолирующий наполнитель выполнен в форме ячеистых плит, прилегающих к внутреннему и внешнему корпусам холодильного шкафа и дверей, при этом между ячейками выполнены каналы - воздуховоды.

Выполнение соединения внешнего и внутреннего корпусов герметичным обеспечивает возможность вакуумировать полость между корпусами, а размещение между стенками корпусов теплоизолирующего наполнителя ячеистой формы с каналами - жесткость стенок корпусов, препятствующую их сближению от разряжения полости.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На Фиг.1 приведено сечение холодильного шкафа, на фиг.2 - сечение на фиг.1 по А-А, на фиг.3 - вид В на фиг.1.

Заявляемый шкаф бытового холодильника состоит из внешнего корпуса - 1, внутреннего корпуса - 2, соединенных герметично, двери шкафа с внутренней 3 и внешней 4 стенками, теплоизолирующего наполнителя 5, размещенного между корпусами шкафа 1 и 2 и стенками двери 3,4 и выполненного из материала с низкой теплопроводностью в форме ячеек, прилегающих к внутреннему 1 и внешнему 2 корпусам холодильного шкафа, к внутренней 3 и внешней 4 стенками двери, при этом между ячейками выполнены каналы - воздуховоды 7, а полость между корпусами - вакуумирована. Ячейки могут иметь прямоугольную или шестиугольную форму.

Вакуумирование полостей между герметично соединенными корпусами для холодильного шкафа прямоугольной формы вызовет сжимающие нагрузки на стенки корпусов, которым будут противостоять жесткость термоизолирующего материала, имеющего форму ячеек. Размеры ячеек и толщина стенок ячеек должны определяться исходя из толщины стенок корпусов и материала, из которого изготавливаются эти корпуса и теплоизолятор, а так же от степени разряжения полости между корпусами.

Технология изготовления заявляемого шкафа бытового холодильника включает изготовление ячеистых плит 5 из теплоизолирующего материала, размещение этих плит между внутренним 1 и внешним 2 корпусами холодильного шкафа и между внешней 3 и внутренней 4 стенками двери холодильного шкафа, герметизацию полости между корпусами, вакуумирование этой полости через заранее вмонтированный ниппель. Холодильный шкаф так же может быть выполнен из прямоугольных вакуумированных панелей: две панели для боковых стенок, отдельные панели для задней, верхней и нижней части холодильного шкафа, отдельно панель для дверей.

Технология сборки корпуса холодильного щкафа может быть следующей: - изготавливается полый вакуум - герметичный корпус холодильного шкафа, состоящий из внешних плоскостей, образующих внешний корпус, и внутренних плоскостей, образующих внутренний корпус; между этими плоскостями с торцовой стороны размещаются приготовленные плоские панели, с размерами, соответствующими размерам плоскостей - для задней стенки холодильного шкафа, боковых стенок, дверей, верхней и нижней частей шкафа. Торцевые проемы закрываются крышками в виде пеналов, по периметру герметично прикрепляемыми к стенкам заполненных плоскостей.

В крышках размещают ниппеля для вакуумирования плоскостей, заполненных теплоизолирующими панелями. Далее выполняется вакуумирование полостей и проверка на герметичность.

Работает заявленный холодильный шкаф в составе других узлов и блоков бытового холодильного прибора без отличий от холодильного шкафа типового холодильного прибора.

Выполнение холодильного шкафа в соответствии с заявляемыми отличительными признаками позволит значительно уменьшить тепловые потери, снизить эксплуатационные затраты и увеличить ресурс эксплуатации бытовых холодильных приборов.

Возможность вакуумировать полость между внешним и внутренним корпусами шкафа бытового холодильника обеспечена размещением в полости термоизолирующего материала в форме ячеек, что позволит значительно увеличить теплоизоляцию внутреннего объема холодильника от внешней среды. В то же время суммарная площадь контакта торцов ячеек с поверхностями корпусов значительно меньше площади контакта теплоизоляции, при полном запенивании межкорпусного пространства (как в прототипе), и ячейки из термоизолирующего материала могут размещаться только в средней части плоскостей корпусов холодильного шкафа. Применение термоизолирующего материала в виде ячеек с последующим вакуумированием полости между внешним и внутренним корпусами холодильного шкафа и двери существенно уменьшат общий коэффициент теплопроводности, что обеспечит снижение теплопритоков в холодильный шкаф и снижение энергопотребления.

Шкаф бытового холодильника включает внешний и внутренний корпуса, двери шкафа, теплоизолирующий наполнитель, который размещен в полости между внутренним и внешним корпусами, систему охлаждения. Внутренний и внешний корпуса соединены герметично, а теплоизолирующий наполнитель выполнен из материала с низкой теплопроводностью в форме ячеек, которые прилегают к внутреннему и внешнему корпусам холодильного шкафа и дверей. Между ячейками выполнены каналы - воздуховоды, а полость между корпусами -вакуумирована. Использование данного изобретения позволяет снизить удельное потребление энергии холодильника и увеличить ресурс работы системы охлаждения. 3 ил.

Шкаф бытового холодильника, включающий внешний и внутренний корпуса, двери шкафа, теплоизолирующий наполнитель, размещенный в полости между внутренним и внешним корпусами, систему охаждения, отличающийся тем, что внутренний и внешний корпуса соединены герметично, а теплоизолирующий наполнитель выполнен из материала с низкой теплопроводностью в форме ячеек, прилегающих к внутреннему и внешнему корпусам холодильного шкафа и дверей, при этом между ячейками выполнены каналы-воздуховоды, а полость между корпусами вакуумированна.