ХОЛОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ С ТРЕМЯ ТЕМПЕРАТУРНЫМИ ЗОНАМИ Российский патент 2012 года по МПК F25B5/02 

Область техники

Настоящее изобретение относится к холодильному аппарату с тремя зонами хранения, изолированными друг от друга и охлаждаемыми испарителями, через которые протекает хладагент.

Уровень техники

В обычном холодильном аппарате подобного типа испарители трех зон хранения последовательно соединены в контуре хладагента. Холодопроизводительность испарителя, который находится в контуре хладагента дальше всего вниз по потоку, регулируется количеством хладагента, циркулирующего в контуре хладагента. С этой целью в области высокого давления контура хладагента расположен сборник хладагента. Когда сборник хладагента накапливает жидкий хладагент, контур хладагента работает в незаполненном состоянии, что приводит к тому, что хладагент по существу уже будет испарен до того, как он достигнет испарителя, который лежит дальше всего вверх по потоку. Тем самым, холодопроизводительность концентрируется в зонах хранения, которые охлаждаются испарителями, лежащими дальше всего вверх по потоку. Так как в обеих зонах хранения, лежащих вверх по потоку, не возможна независимая друг от друга регулировка холодопроизводительности, то холодопроизводительность этих испарителей и потребность в хладагенте этих зон хранения должны быть точно согласованы друг с другом, чтобы препятствовать переохлаждению в одной или в другой зоне хранения.

В DE 19756861 А1 делается попытка устранения этого недостатка посредством того, что в аппарате, содержащем три зоны хранения, которые охлаждаются испарителями, включенными в контуре хладагента последовательно, на испарителе, лежащем дальше всего вверх по потоку, предусматривается вторая точка впрыскивания. Она способствует тому, чтобы уменьшить путь хладагента через этот испаритель. Однако независимое друг от друга охлаждение двух зон хранения, расположенных одна за другой в контуре хладагента, трудно осуществить и при такой компоновке.

Из DE-OS 1941495 известен холодильный аппарат с тремя зонами хранения, каждой из которых сопоставлены испарители, расположенные в параллельных контурах хладагента. Такая конструкция хоть и способствует произвольному распределению холодопроизводительности по различным зонам хранения, но требуемые для этого ходовые клапаны приводят к слишком высоким затратам.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является создание холодильного аппарата с тремя зонами хранения, в котором холодопроизводительность может быть простым образом и гибко распределена по различным зонам хранения.

Задача решается посредством того, что в холодильном аппарате с тремя зонами хранения, изолированными друг от друга и охлаждаемыми испарителями, через которые протекает хладагент, причем первый контур хладагента проходит через первую и вторую из трех зон хранения, второй контур хладагента, параллельный первому контуру хладагента, проходит через первую и третью зоны хранения.

Если хладагент циркулирует через первый контур хладагента, то имеющаяся холодопроизводительность распределяется на первую и вторую зоны хранения в первом соотношении (причем это соотношение может изменяться посредством изменения количества циркулирующего хладагента, посредством регулировки возникающего давления хладагента или посредством подобных действий). Если хладагент циркулирует через второй контур хладагента, то холодопроизводительность распределяется во втором соотношении по первой и третьей зонам хранения. Если же оба контура хладагента снабжаются хладагентом одновременно, то тепло, отводимое из первой зоны хранения, распределяется по обоим контурам хладагента. Иными словами, хладагент первого контура охлаждается хладагентом второго контура, и наоборот. Таким образом, в каждом из обоих контуров хладагента распределение холодопроизводительности явно сдвигается в пользу второй или третьей зоны хранения.

Предпочтительно первая зона хранения в обоих контурах хладагента является зоной хранения, расположенной вверх по потоку.

Наблюдаемый при одновременной работе обоих контуров хладагента сдвиг распределения холодопроизводительности будет тем сильнее, чем меньше разница температур между первой зоной хранения и циркулирующим в ней хладагентом. Поэтому предпочтительно первая зона хранения является самой холодной среди трех зон хранения.

Далее, для перераспределения холодопроизводительности будет преимущественным, если контур хладагента в первой зоне хранения проходит через пластинчатый испаритель.

Кроме того, предпочтительно каждый контур хладагента должен проходить по существу через всю длину пластинчатого испарителя этой первой зоны хранения. Таким образом, на этом пластинчатом испарителе нет областей, которые охлаждаются по существу только одним из двух контуров хладагента.

Чтобы регулировать распределение хладагента, целесообразно в каждом контуре хладагента запорный клапан расположен вверх по потоку перед зонами хранения.

Запорный клапан предпочтительно является электромагнитным клапаном.

Испаритель для холодильного аппарата описанного выше типа отличается тем, что испаритель содержит на общей плите две разделенные друг от друга, то есть не соединенные друг с другом трубки хладагента.

Целесообразно, в каждой из этих трубок хладагента выполнено по участку впрыска.

Краткое описание чертежей

Другие признаки и преимущества изобретения вытекают из нижеследующего описания вариантов реализации со ссылкой на прилагаемую фигуру.

Фиг.1 схематично показывает холодильный аппарат, предложенный настоящим изобретением.

Осуществление изобретения

Фиг.1 схематично представляет вид спереди холодильного аппарата с тремя зонами хранения, морозильным отделением 1, отделением 2 для свежих продуктов и с отделением 3 нормального охлаждения. Морозильному отделению 1 и отделению 3 нормального охлаждения сопоставлены откидные двери 4, 5, показанные в их открытом положении. Отделение 3 нормального охлаждения обычно закрыто передней панелью выдвигаемого ящика. Ящик не показан на фигуре, чтобы иметь возможность показать задние стенки всех трех отделений 1, 2, 3. На этих задних стенках расположено (со вспененной стороны, поэтому не видно на фигуре) по испарителю 6, 7, 8 для охлаждения отделений 1, 2, 3 соответственно. Испарители 6, 7, 8 показаны в виде пунктирных контуров. Испарители 6, 7, 8 выполнены известным образом из прилегающей к задней стенке соответствующего отделения прямой плиты из металла, например из алюминиевой пластины, и из второй металлической пластины, которая по большой площади соединена с этой плитой. Во второй металлической пластине выполнены канавки, образующие трубки хладагента. Альтернативно этому, трубки хладагента могут быть выполнены также посредством трубок, закрепленных на плите.

На плите испарителя 6 морозильного отделения рядом друг с другом в форме меандра проходят две трубки 9, 10 хладагента от участка 11 и/или 12 впрыска к выпуску 13 или 14 соответственно. Обе трубки 9, 10 хладагента проходят по существу по всей высоте и ширине плиты. Таким образом вся ее поверхность эффективно охлаждается как посредством трубки 9 хладагента, так и посредством трубки 10 хладагента. К выпуску 13 подключен испаритель 7 отделения 2 для свежих продуктов. К выпуску 14 подключен испаритель 8 отделения 3 нормального охлаждения. Испарители 7, 8 через общую всасывающую трубку 15 соединены с компрессором 16. Компрессор 16 питает хладагентом две трубки 9, 10 хладагента испарителя 6 морозильного отделения через конденсатор 17, напорную трубку 18, электромагнитный клапан 19 и капилляры 20, 21, которые на участках 11 и/или 12 впрыска входят в трубки 9, 10 хладагента.

В первом положении электромагнитного клапана 19 он соединяет напорную трубку 18 с трубкой 9 хладагента испарителя 6 морозильного отделения и с соединенным, тем самым, последовательно испарителем 7 отделения 2 для свежих продуктов, в то время как трубка 10 перекрыта. В этом состоянии холодопроизводительность циркулирующего хладагента распределяется на морозильное отделение 1 и на отделение 2 для свежих продуктов в первом соотношении, заданном конструкцией холодильного аппарата.

Во втором положении электромагнитного клапана 19 трубка 9 перекрыта, в то время как хладагентом снабжаются трубка 10 и последовательно соединенный с ней испаритель 8 отделения 3 нормального охлаждения. Таким образом мощность холодопроизводительности хладагента распределяется во втором соотношении на морозильное отделение 1 и отделение 3 нормального охлаждения.

В третьем положении электромагнитного клапана 19 обе трубки 9, 10 хладагента испарителя 1 морозильного отделения и последовательно соединенные с ними испарители 7 и 8 одновременно снабжаются хладагентом. Поэтому поток хладагента через испаритель 6 морозильного отделения больше, чем в обоих ранее упомянутых положениях электромагнитного клапана 19, но это не приводит к существенно более сильному охлаждению испарителя 6 морозильного отделения. Поэтому в этом положении в каждом из двух параллельных контуров хладагента распределение холодопроизводительности сдвигается в пользу отделений 2 или 3, лежащих вниз по потоку. Таким образом, будет возможным рассчитать габариты испарителей 6, 7, 8 и толщину изоляционного материала, окружающего отделения 1, 2, 3, так, что при исключительно неодновременной работе параллельных контуров хладагента, то есть при работе только в первых двух положениях электромагнитного клапана 19, получается немного избыточное охлаждение морозильного отделения 1, если остальные оба отделения 2, 3 отрегулированы на заданную температуру. Однако такое чрезмерное охлаждение морозильного отделения 1 может быть предотвращено посредством того, что в третьем положении электромагнитного клапана 19 два параллельных контура хладагента одновременно снабжаются хладагентом. Таким образом температуры в трех отделениях эффективно могут регулироваться независимо друг от друга. При этом нет необходимости временно уменьшать количество циркулирующего хладагента и, тем самым, вызывать неэффективное незаполненное состояние контура хладагента.

Холодильный аппарат имеет три зоны (1, 2, 3) хранения, изолированные друг от друга и охлаждаемые испарителями, через которые протекает хладагент, причем первый контур (9, 7) хладагента проходит через первую зону (1) хранения и вторую зону (2) хранения из трех зон хранения, а второй контур (10, 8) хладагента, параллельный первому контуру (9, 7) хладагента, проходит через первую и третью зоны (1, 3) хранения. Первая зона (1) хранения в обоих контурах хладагента является зоной хранения, расположенной выше по потоку. Использование изобретения позволит обеспечить простое распределение холодопроизводительности по различным зонам хранения. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Холодильный аппарат с тремя зонами (1, 2, 3) хранения, изолированными друг от друга, и охлаждаемыми испарителями, через которые протекает хладагент, причем первый контур (9, 7) хладагента проходит через первую зону (1) хранения и вторую зону (2) хранения из трех зон хранения, а второй контур (10, 8) хладагента, параллельный первому контуру (9, 7) хладагента, проходит через первую и третью зоны (1,3) хранения, отличающийся тем, что первая зона (1) хранения в обоих контурах хладагента является зоной хранения, расположенной выше по потоку.

2. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что первая зона (1) хранения является самой холодной среди зон (1, 2, 3) хранения.

3. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что контуры (9, 10) хладагента в первой зоне (1) хранения проходят через пластинчатый испаритель.

4. Холодильный аппарат по п.2, отличающийся тем, что каждый контур хладагента проходит, по существу, через всю длину испарительной плиты испарителя (6) первой зоны (1) хранения.

5. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что в каждом контуре хладагента запорный клапан (19) расположен вверх по потоку перед зонами (1, 2, 3) хранения.

6. Холодильный аппарат по п.5, отличающийся тем, что запорный клапан (19) является электромагнитным клапаном.

7. Испаритель для холодильного аппарата, заявленного в одном из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он содержит на общей плите две не соединенные друг с другом трубки (9, 10) хладагента.

8. Испаритель по п.7, отличающийся тем, что в каждой из трубок (9, 10) хладагента выполнено по участку (11, 12) впрыска.