КОНДЕНСАТОР ХОЛОДИЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2012 года по МПК F28F3/08 F28D5/00 F28D9/00 F25B39/04 

Область техники

Настоящее изобретение относится к теплообменнику, в особенности для применения в качестве конденсатора или испарителя в бытовом холодильнике.

Уровень техники

Обычные бытовые холодильники, созданные по принципу холодильников с охлаждаемыми стенками, содержат, в общем, испаритель в виде большой пластины, которая расположена на задней стенке холодильного аппарата между внутренней камерой и слоем изоляционного материала, а также содержат пластинчатый конденсатор, который монтируется снаружи на задней стенке холодильного аппарата. В обоих теплообменниках, в испарителе, а также в конденсаторе теплообмен происходит между хладагентом, циркулирующем в трубке, и воздухом. Этим воздухом является или воздух окружающей среды, или воздух внутренней камеры холодильного аппарата. Небольшая плотность энерговыделения теплообменников требует создания больших габаритов.

С помощью теплообменников с принудительной вентиляцией может быть реализована высокая плотность энерговыделения, однако такие теплообменники должны иметь компактное исполнение, чтобы способствовать эффективной принудительной вентиляции по всему протяжению конструкции. Такая компактная конструкция может быть реализована посредством того, что множество пластинчатых элементов теплообменника комбинируется с образованием пакетной конструкции, в которой воздух может циркулировать в пространстве между элементами теплообменника. Однако механическая стабильность такого пакета небольшая, когда отдельные элементы теплообменника соединены только трубопроводом, через который проходит хладагент. Имеется опасность того, что трубопровод, соединяющий два элемента теплообменника, надломится или что по причине низкой стабильности формы пакетной конструкции будет затруднено встраивание теплообменника на то место, которое предусмотрено для этого и выполнено в соответствии с желаемым видом теплообменника. Хотя и будет возможным усилить жесткость конструкции элементов теплообменника посредством распорок, проходящих между элементами, это связано с существенными затратами рабочего времени и средств.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является создание конденсатора, который сочетает в себе компактную конструкцию с хорошей стабильностью формы.

Задача решается посредством того, что в конденсаторе со множеством пластинчатых элементов конденсатора, соединенных последовательно, предусмотрен стабилизирующий элемент, проходящий поперек элементов конденсатора и снабженный множеством пазов, причем в стабилизирующем элементе в каждый паз входит элемент конденсатора. Таким образом, путем простого соединения может быть получен конденсатор, положение элементов которого фиксировано друг относительно друга. Тем самым, весь конденсатор обладает собственной стабильностью и может быть помещен в предусмотренную для него монтажную полость с небольшими допусками.

Последовательное соединение между элементами конденсатора может быть выполнено посредством трубки, которая цельно проходит через элементы конденсатора и между ними.

Каждый элемент конденсатора предпочтительно содержит, по меньшей мере, одну открытую к краю выемку, в которую входит стабилизирующий элемент. Таким образом может быть реализован конденсатор с особо компактной внешней конструкцией.

Особенно предпочтительным будет, если пазы стабилизирующего элемента расположены попарно друг напротив друга на двух сторонах стабилизирующего элемента, а расположенные друг напротив друга края выемки одного из элементов конденсатора входят в два паза одной пары. Расположенные друг напротив друга края усложняют ошибочное соскальзывание стабилизирующего элемента с элементов конденсатора.

Входящий в один из пазов участок по меньшей мере одного из элементов конденсатора предпочтительно выполнен посредством трубного участка этого элемента конденсатора.

Предпочтительно такой элемент конденсатора выполнен в виде проволочно-трубного испарителя, то есть элемент конденсатора содержит множество трубных участков, соединенных последовательно и проходящих в первом направлении, а также содержит множество проволок, соединенных с патрубками с образованием решетчатой поверхности. Открытая к краю выемка, которая принимает в себя стабилизирующий элемент, может быть окаймлена на таком элементе конденсатора одной из проволок и двумя коленами трубы, выступающими за решетчатую поверхность и соединяющими два трубных участка.

Чтобы достичь эффективной стабилизации, предпочтительно два стабилизирующих элемента расположены друг напротив друга на противоположных сторонах элементов конденсатора.

Стабилизирующие элементы упрощают размещение элементов конденсатора в корпусе. Такой корпус предпочтительно открыт на двух сторонах, чтобы способствовать принудительной вентиляции. Для этого на одной из открытых сторон корпуса расположен вентилятор.

Чтобы использовать отработанное тепло конденсатора, крышка и днище корпуса могут быть выполнены в виде испарительных чаш.

Две испарительные чаши целесообразно соединены перепускным устройством.

Чтобы способствовать испарению в чашах, далее петля трубопровода, погружаемая в одну из испарительных чаш, может быть соединена с элементами конденсатора последовательно.

Краткое описание чертежей

Другие признаки и преимущества изобретения вытекают из нижеследующего описания вариантов реализации со ссылкой на прилагаемые фигуры. На них показано следующее.

Фиг.1: аксонометрическая проекция предложенного изобретением холодильного аппарата, вид с задней стороны его корпуса.

Фиг.2: схематичный вид конденсаторного узла холодильного аппарата из фигуры 1.

Фиг.3: аксонометрическая проекция конденсатора.

Фиг.4, 5: аксонометрическая проекция стабилизирующих элементов конденсатора.

Фиг.6: конденсатор в комбинации со стабилизирующими элементами, с осушителем и с петлей нагрева для испарительной чаши.

Фиг.7: аксонометрическая проекция верхней части каркаса, в который входит конденсатор.

Фиг.8: аксонометрическая проекция нижней части каркаса.

Осуществление изобретения

Фиг.1 показывает вид сзади бытового холодильного аппарата, например холодильника или морозильника. В основании аппарата находится ниша 1, открытая назад, к наблюдателю, через которую проходит поперечная балка 2, закрепленная на боковых стенках корпуса. На этой поперечной балке смонтированы компрессор 3 и корпус 4 конденсатора. Обращенная к компрессору 3 сторона корпуса 4 открыта. На стороне, обращенной от компрессора 3, корпус 4 конденсатора закрыт торцом 5 полностью за исключением прохода, на котором расположен вентилятор 6. Торец 5 с одной стороны герметично примыкает к задней стенке 7 корпуса 4. С другой стороны противоположный край торца 5 касается не показанной на фигуре вертикальной изолирующей стенки между нишей 1 и внутренней камерой холодильного аппарата.

Вид конденсаторного узла из противоположного направления, спереди относительно корпуса холодильного аппарата, показан на фиг.2. Как видно, корпус 4 конденсатора открыт в направлении к передней стороне холодильного аппарата, а внутри корпуса 4 конденсатора виден проволочно-трубный конденсатор 8. Как видно также из аксонометрической проекции конденсатора на фиг.3, трубка 9 с хладагентом конденсатора 8 образует множество расположенных параллельно друг над другом пластинчатых элементов конденсатора в виде пластинчатых участков 11, в которых прямолинейные трубные участки, цельно соединенные 180-градусными изгибами 12, 13, проходят параллельно направлению взгляда на фиг.2. Жесткость пластинчатых участков 11 усилена известным образом проволоками 14, припаянными к прямолинейным трубным участкам, причем 180-градусные изгибы 12, 13 выступают за края прямоугольной решетчатой поверхности, выполненной трубными участками и проволоками 14. Так, пластинчатые участки содержат на противоположных краях множество выемок, которые ограничены двумя изгибами 12 или 13 трубы и проволоками, проходящими между этими изгибами трубы. Столбчатый стабилизирующий элемент 15 проходит из передней стороны в такую выемку между двумя передними изгибами 12 каждого пластинчатого участка 11. Стабилизирующий элемент 15 снабжен множеством лежащих попарно друг напротив друга прорезей 16, в которые входят части соседних изгибов 12 участка 11. Соответствующий стабилизирующий элемент 17 проходит с задней стороны в соответствующую выемку между задними изгибами 13 пластинчатых участков 11.

Стабилизирующие элементы 15, 17 показаны на фиг.4, 5 в аксонометрической проекции. Они являются полыми телами, образованными двумя оболочками, соединенными вдоль вертикальной плоскости. Стабилизирующий элемент 15 несет на внешней стороне вертикальную перемычку 18, ширина которой увеличивается сверху вниз, и, таким образом, перемычка 18 плотно прилегает к не совсем вертикальной стенке, которая отделяет нишу 1 от внутренней камеры холодильного аппарата. Стабилизирующий элемент 17 также несет перемычку 19, которая направлена наружу и обращена к задней стенке 7. Перемычка 19 имеет посередине разрыв, чтобы следовать контуру задней стенки 7. Оба стабилизирующих элемента 15, 17 несут также перемычки 20, которые лежат напротив перемычек 18 или 19 и входят в проволочно-трубный конденсатор 8. Перемычки 20 уменьшают свободное воздушное проходное сечение конденсатора 8 и фокусируют создаваемый вентилятором 6 воздушный поток в центре конденсатора 8.

Фиг.6 показывает аксонометрическую проекцию всего проволочно-трубного конденсатора 8 вместе со стабилизирующими элементами 17, 19, вставленными из бокового направления. На один конец трубки 9 конденсатора 8 насажен осушительный патрон 21 по ходу хладагента, а другой конец продлен петлей 22, проходящей под конденсатором 8.

Корпус 4, в который входит конденсатор 8, составлен из двух показанных на фиг.7 и 8 пластмассовых фасонных деталей. Показанная на фиг.7 верхняя фасонная деталь 23 содержит торец 5, заднюю стенку 7, а также выполненную в виде испарительной чаши 24 крышку корпуса 4 конденсатора. Полые цапфы 25, цельно отстоящие от торца 5 в направлении, обращенном от наблюдателя, служат для позиционирования непоказанного на фиг.7 вентилятора 6 перед центральным отверстием 26 торца 5. Под отверстием 26 внутрь корпуса 4 выступает горизонтальное ребро 27. Вместе с ответным пазом 28 нижней фасонной детали 29, показанной на фиг.9, ребро 27 служит для фиксации по высоте верхней фасонной детали 23 на нижней фасонной детали 29.

На днище испарительной чаши 24 вблизи от ее заднего края выполнено отверстие 45, окруженное стенкой 30. Стенка 30, которая чуть ниже внешнего края испарительной чаши 24, определяет уровень перелива испарительной чаши 24. Когда конденсационная влага, которая подается в чашу 24 из внутреннего пространства холодильного аппарата, поднимается выше верхней кромки стенки 30, вода течет через отверстие 45 чаши 24 и вниз по внутренней стороне задней стенки 7, причем внутренняя сторона задней стенки 7 обращена к конденсатору 8 и нагревается им.

Задняя стенка 7 имеет средний участок 31, который выступает во внутреннее пространство корпуса 4 конденсатора и на своем нижнем крае соединен с нижним участком 32 стенки посредством поднимающегося стенного участка 33. На задней стенке 7 стекающая вниз вода не может, тем самым, достичь нижнего участка 32 стенки 7. Таким образом, нижний край среднего участка 31 образует кромку 34 для стекания, от которой водяные капли падают прямо в испарительную чашу 35, образованную нижней фасонной деталью 29.

Верхние кромки двух вытянутых в длину ребер 36, отстоящих от днища испарительной чаши 35, служат в качестве площадки контакта для проволочно-трубного конденсатора 8. Изогнутые ребра 37, которые выше, чем вытянутые в длину ребра 36, служат в качестве боковых упоров, которые определяют положение проволочно-трубного конденсатора 8 в горизонтальном направлении. Два крюка 38 предусмотрены для того, чтобы подпирать трубные участки самого нижнего пластинчатого участка 11 проволочно-трубного конденсатора 8 и зафиксировать его так на нижней испарительной чаше 35. Форма и расположение ребер 36, 37 выбраны так, что они допускают расположение петли 22 вблизи днища испарительной чаши 35.

Уже упомянутый горизонтальный паз 28 выполнен посредством множества направленных наружу крюков 39 на торце 40 чаши 35, обращенном на фиг.8 от наблюдателя. Обращенная к наблюдателю внешняя стенка 41 чаши 35 содержит впадину 42, стенки которой в соединенном состоянии входят в два паза 43 нижнего участка 32 задней стенки 7 и подпирают таким образом верхнюю фасонную деталь 23. Выполненный на внешней стенке 41 на высоте впадины 42 крюк 44 предусмотрен для того, чтобы входить в отверстие 45 нижнего участка 32 и таким образом фиксировать друг с другом две фасонные детали 23, 29.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в холодильных аппаратах. Конденсатор холодильного аппарата содержит множество пластинчатых элементов конденсатора, соединенных последовательно. По меньшей мере, один стабилизирующий элемент, проходящий поперек пластинчатых элементов конденсатора, снабжен множеством пазов. В каждый паз входит пластинчатый элемент конденсатора. Технический результат - создание конденсатора, который сочетает в себе компактную конструкцию с хорошей стабильностью формы. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Конденсатор со множеством пластинчатых элементов конденсатора, соединенных последовательно, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере один стабилизирующий элемент (15, 17), проходящий поперек пластинчатых элементов конденсатора и снабженный множеством пазов (16), причем в стабилизирующем элементе (15, 17) в каждый паз (16) входит пластинчатый элемент конденсатора, а стабилизирующий элемент (15,17) входит в открытую к краю выемку пластинчатых элементов конденсатора.

2. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что пластинчатые элементы конденсатора расположены друг над другом.

3. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что последовательное соединение между пластинчатыми элементами конденсатора выполнено посредством трубки (9), которая цельно проходит через пластинчатые элементы конденсатора и между ними.

4. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что пазы (16) стабилизирующего элемента (15, 17) расположены попарно напротив друг друга на двух сторонах стабилизирующего элемента (15, 17), а расположенные напротив друг друга края выемки пластинчатых элементов конденсатора входят в два паза (16) одной пары.

5. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что входящий в один из пазов (16) участок по меньшей мере одного из пластинчатых элементов конденсатора выполнен посредством трубного участка (12, 13) пластинчатого элемента конденсатора.

6. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один из пластинчатых элементов конденсатора содержит множество трубных участков, соединенных последовательно и проходящих в первом направлении, а также содержит множество проволок (14), соединенных с трубными участками с образованием решетчатой поверхности, и что одна из открытых к краю выемок окаймлена одной из проволок (14) и двумя изгибами (12, 13) трубы, выступающими за решетчатую поверхность и соединяющими два трубных участка.

7. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что два стабилизирующих элемента (15, 17) лежат напротив друг друга на противоположных сторонах пластинчатых элементов конденсатора.

8. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один стабилизирующий элемент выполнен из вспененной пластмассы, предпочтительно из вспененного полистирола.

9. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что пластинчатые элементы конденсатора помещены в корпус (4), открытый на двух сторонах.

10. Конденсатор по п.9, отличающийся тем, что на одной из открытых сторон (5) корпуса (4) расположен вентилятор (6).

11. Конденсатор по п.9, отличающийся тем, что крышка и днище корпуса (4) выполнены в виде испарительной чаши (24, 35).

12. Конденсатор по п.11, отличающийся тем, что две испарительные чаши (24, 35) соединены перепускным устройством (30, 45).

13. Конденсатор по п.11 или 12, отличающийся тем, что петля (22) трубопровода, погружаемая в одну из испарительных чаш (35), соединена с пластинчатыми элементами конденсатора последовательно.

14. Холодильный аппарат с конденсатором, заявленным в одном из предыдущих пунктов.