ХОЛОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2013 года по МПК F25B39/02 F25D21/04 F25D21/06 

Область техники

Изобретение относится к испарительным устройствам для холодильных аппаратов, предназначенным для устранения обледенения.

Уровень техники

Как известно, в холодильном контуре холодильного аппарата находится способный испаряться при низкой температуре хладагент, который конденсируется под давлением, развиваемым компрессором. Нагретый сжиженный газ посредством нагревательного элемента направляется на испаритель. В целом, испаритель содержит камеру, в которой находится теплообменник. На впуске этого теплообменника закреплен расширительный клапан. Хладагент, поступающий на расширительный клапан, расширяется и переходит в газообразное состояние. Такое изменение агрегатного состояния сопровождается поглощением энергии, благодаря чему воздух, окружающий теплообменник, охлаждается. Холодный воздух при помощи воздуходувного устройства испарителя направляется в полость холодильного аппарата.

В полость с одной стороны попадает холодный воздух, а с другой стороны - теплый воздух. Содержащийся в полости влажный теплый воздух, обусловленный наличием продуктов питания и т.п., направляется на испаритель. Этот воздух содержит влагу, следствием чего является обледенение испарителя.

В холодильных аппаратах, обозначаемых как «No Frost», применяются различные методы устранения обледенения. В одном из методов применяется, например, антиобледенитель, который содержит нагревательную пластину, нагреваемую электрическим током. Точнее говоря, нагревательная пластина расположена в испарителе таким образом, что она оптимальным образом соединяется с теплообменником. Управляющее устройство периодически включает указанную нагревательную пластину согласно предварительно заданным критериям. В результате обледенение и обмерзание устраняются с достаточной эффективностью. Варианты исполнения такого устройства описаны в патентных заявках WO 2007031470 и WO 2007115876.

С другой стороны, исследования показали, что под влиянием точки холода в испарителе обледенение и обмерзание часто возникают в точке расширения в области расширительного клапана. В существующих вариантах исполнения это явление технически не учитывается, и, вследствие очень большого расстояния между антиобледенительным устройством и точкой расширения, не всегда возможно устранить обледенение в этом месте.

Раскрытие изобретения

Изобретение относится к холодильному аппарату с испарителем, в котором могут быть устранены вышеупомянутые недостатки и реализованы новые преимущества в соответствующей технической области.

Задачей настоящего изобретения является эффективное устранение обледенения, возникающего в испарителе.

Еще одной задачей в рамках вышеупомянутой основной цели является эффективное устранение обледенения, возникающего в области перехода жидкого хладагента в газообразное состояние и в соседних областях (в отличие от других областей) вследствие пониженных температур.

Помимо указанных основных целей задачей изобретения является повышение эффективности размораживания холодильного аппарата при одновременном снижении потребления энергии.

Согласно указанным выше и ниже целям, вытекающим из подробных разъяснений, задачей настоящего изобретения является разработка холодильного аппарата, в котором установлен испаритель с антиобледенительным устройством, предназначенным для устранения обледенения на теплообменнике и/или трубке для хладагента, причем трубка для хладагента соединена с указанным теплообменником, который содержит, по меньшей мере, один патрубок малого диаметра и один патрубок большого диаметра, а также точку расширения с увеличивающимся диаметром.

Согласно предлагаемому изобретению, антиобледенительное устройство, по сравнению с передним участком трубки, приближено к патрубку большого диаметра на участке до впуска теплообменника частично или полностью, а также, если необходимо, приближено к точке расширения.

В предпочтительном варианте исполнения изобретения изменено продольное направление антиобледенительного устройства, благодаря чему указанный патрубок большого диаметра располагается ближе к впуску теплообменника.

В следующем предпочтительном варианте исполнения изобретения антиобледенительное устройство простирается под патрубком большого диаметра и под впускным элементом теплообменника до предварительно заданной точки на базовой пластине. Кроме того, антиобледенительное устройство изгибается вверх и ориентировано в направлении впускного элемента теплообменника. Приближенный элемент нагревательной пластины расположен параллельно базовой пластине на постоянном удалении от патрубка большого диаметра.

В следующем предпочтительном варианте исполнения изобретения на приближенном элементе нагревательной пластины в испарителе предусмотрены стабилизирующие соединительные элементы.

В следующем предпочтительном варианте исполнения изобретения впускной элемент теплообменника путем соразмерного изменения продольного направления приближен к антиобледенительному устройству со стороны указанного патрубка большого диаметра.

В следующем предпочтительном варианте исполнения изобретения патрубок большого диаметра приближен к антиобледенительному устройству путем изменения входного элемента теплообменника в части патрубка большого диаметра и формы антиобледенительного устройства.

В следующем предпочтительном варианте исполнения изобретения антиобледенительное устройство простирается одной стороной вдоль базовой пластины. Для приближенного элемента нагревательной пластины параллельно имеющейся нагревательной пластине предусмотрен кронштейн нагревательной пластины.

В следующем предпочтительном варианте исполнения изобретения антиобледенительное устройство выполнено в виде нагревательной трубки.

Конструкция и дополнительные элементы изобретения, а также все его преимущества поясняются с помощью подробного описания на примере прилагаемых фигур. Поэтому необходимо учитывать фигуры и пояснения к ним.

Краткое описание чертежей

На фигурах изображено:

Фигура 1: перспективный вид испарителя согласно изобретению, вид изнутри.

Фигура 2: сближенное расположение трубки для хладагента и антиобледенительного устройства, крупный план.

Фигура 3: антиобледенительное устройство иной конструкции.

Осуществление изобретения

Ниже изобретение подробно описывается на примере прилагаемых фигур без каких-либо ограничений, что позволяет детально раскрыть тему.

На фигуре 1 представлен вариант исполнения изобретения, согласно которому испаритель содержит корпус 1 испарителя и теплообменник 2, помещенный в корпус 1 испарителя. Теплообменник 2 содержит множество теплопроводящих пластин 2.1, расположенных параллельно друг другу. Жидкий хладагент, сжатый компрессором (не показанным на фигуре) и прошедший через нагревательный элемент (не показанный на фигуре) подводится к испарителю прежним способом, по трубке 3 для хладагента.

На фигурах 1 и 2 представлена трубка 3 для хладагента, в которой находится жидкий хладагент, и на которой установлен патрубок 3.1 малого диаметра, обозначаемый в соответствующей области техники как капиллярная трубка. Кроме того, в этой же области находится патрубок 3.2 большого диаметра (обозначаемый в соответствующей области техники как капиллярное подключение), в котором находится газообразный хладагент. Два этих патрубка 3.1 и 3.2 соединяются между собой точкой 3.3 расширения, которая представляет собой участок трубки увеличивающегося диаметра. Указанный патрубок 3.2 большого диаметра одним концом соединен с впуском 2.2 теплообменника, а другим концом - с выпуском 2.3 теплообменника. Трубки 3.2.1 и 3.2.2 проложены рядами сверху и снизу теплообменника 2 и параллельны друг другу. Фальц 3.4 выпускной части 3.2.3 находится на теплопроводящих пластинах 2.1. Из области техники известно, что жидкий хладагент, находящийся в патрубке 3.1 малого диаметра, после прохождения точки 3.3 расширения благодаря увеличению диаметра переходит в газообразное состояние и движется по патрубку 3.2 большого диаметра к теплообменнику 2 в виде газа.

На фигурах 2 и 3 представлено антиобледенительное устройство 4 (в дальнейшем обозначаемое как нагревательный аппарат) в виде нагревательной трубки, которое управляется управляющим устройством 4.3, расположенным вне корпуса 1 испарителя, располагается между нижней частью теплообменника 2 и базовой пластиной 1.1 испарителя и простирается над базовой пластиной 1.1 в форме S. С другой стороны, нагревательный аппарат 4 в области впуска 2 теплообменника простирается над базовой пластиной 1.1 на определенном участке параллельно теплообменнику 2. Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что нагревательный аппарат, предпочтительно, простирается от наиболее глубокого места точки 3.3 расширения вверх в направлении точки 3.3 расширения, образуя изгиб 4.1, и, предпочтительно, направляется к выпуску на той же или приблизительно той же высоте. Угол возвышения максимально приближен к прямому углу. После этого приближенный элемент 4.2 нагревательной пластины простирается параллельно основанию на постоянном удалении от патрубка 3.2 большого диаметра и оканчивается, предпочтительно, на управляющем устройстве 4.3. Предпочтительно, указанный приближенный элемент 4.2 нагревательной пластины подсоединен посредством кабельных бандажей 5 к впускному элементу 3.2.1 теплообменника, благодаря чему обеспечивается стабилизация элемента 4.2 нагревательной пластины в корпусе 1 испарителя. Тем не менее, в предпочтительных вариантах исполнения данного изобретения упомянутая стабилизация обеспечивается и другими элементами, например, в одном из вариантов, приближенный элемент 4.2 нагревательной пластины крепится к какой-либо точке корпуса испарителя при помощи опорного элемента.

Благодаря такой конструкции, нагревательный аппарат 4 в корпусе 1 испарителя приближен к наиболее холодной области, соответствующей точке 3.3 расширения, и, следовательно, к впускному элементу 3.2.1 теплообменника. Таким образом, эффективно устраняется обледенение и обмерзание. С другой стороны, сокращение времени работы нагревательного аппарата 4 позволяет экономить энергию.

В следующем варианте исполнения изобретения вместо приближения нагревательного аппарата 4 осуществлено приближение впускного элемента 3.2.1 теплообменника к нагревательному аппарату 4, реализованное в виде изгиба (не показанного на фигуре). Благодаря этому впускной элемент 3.2.1 теплообменника приобретает достаточную жесткость и не нуждается в дополнительных стабилизирующих элементах, кабельных бандажах или иных элементах.

В следующем варианте исполнения нагревательный аппарат 4 и впускной элемент 3.2.1 теплообменника могут быть приближены друг к другу в виде изгибов.

В следующем варианте исполнения нагревательный аппарат 4 выполнен в виде приближенного элемента 4.2 нагревательной пластины, который простирается одной стороной вдоль базовой пластины 1.1, а параллельно имеющейся нагревательной пластине 4 располагается кронштейн нагревательной пластины.

Охраняемый объем изобретения раскрывается в формуле изобретения и ни в коем случае не может быть ограничен описанием, которое служит для пояснения предлагаемого изобретения. Следует исходить из того, что специалист в данной области техники, приняв во внимание подробные пояснения и фигуры, может разработать похожие варианты исполнения, не отклоняясь от основной идеи изобретения.

Изобретение относится к холодильному аппарату, в котором установлен испаритель с антиобледенительным устройством (4), предназначенным для устранения обледенения на трубке (3) для хладагента и/или теплообменнике (2), причем указанный теплообменник (2) содержит трубку (3) для хладагента с точкой (3.3) расширения, имеющей увеличивающийся диаметр, причем с теплообменником (2) соединен, по меньшей мере, один патрубок (3.1) малого диаметра и один патрубок (3.2) большого диаметра. Свойством изобретения является то, что, по сравнению с передним участком трубки (3), указанное антиобледенительное устройство (4) на участке до впускного элемента (3.2.1) теплообменника приближено к патрубку (3.2) большого диаметра и, предпочтительно, к точке (3.3) расширения. Использование изобретения позволит обеспечить эффективное устранение обледенение испарителя. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Холодильный аппарат, содержащий испаритель с антиобледенительным устройством (4), предназначенным для устранения обледенения на трубке (3) для хладагента и/или теплообменнике (2), причем трубка (3) для хладагента содержит точку (3.3) расширения с увеличивающимся диаметром, которая расположена на указанном теплообменнике (2), причем с теплообменником (2) соединен, по меньшей мере, один патрубок (3.1) малого диаметра и один патрубок (3.2) большого диаметра, отличающийся тем, что антиобледенительное устройство (4), по сравнению с передним участком трубки (3), приближено к патрубку (3.2) большого диаметра на участке до впуска (3.2.1) теплообменника и, предпочтительно, к точке (3.3) расширения.

2. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что изменено продольное направление антиобледенительного устройства (4) так, что указанный патрубок (3.2) большого диаметра расположен ближе к впускному элементу (3.2.1) теплообменника.

3. Холодильный аппарат по п.1 или 2, отличающийся тем, что антиобледенительное устройство (4) простирается под впускным элементом (3.2.1) теплообменника над базовой пластиной до предварительно заданной высотной отметки на патрубке (3.2) большого диаметра, после чего оно направлено вверх в виде изгиба (4.1) и приближено к впускному элементу (3.2.1) теплообменника, причем приближенный элемент (4.2) нагревательной пластины расположен параллельно базовой пластине на постоянном удалении от патрубка (3.2) большого диаметра.

4. Холодильный аппарат по п.3, отличающийся тем, что на приближенном элементе (4.2) нагревательной пластины в корпусе испарителя предусмотрены стабилизирующие крепежные элементы.

5. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что продольное направление указанного патрубка (3.2) большого диаметра изменено в области впускного элемента (3.2.1) теплообменника так, что этот патрубок приближен к антиобледенительному устройству (4).

6. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что антиобледенительное устройство (4) и впускной элемент 3.2.1 теплообменника приближены друг к другу в виде изгибов.

7. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что антиобледенительное устройство (4) простирается одной стороной вдоль базовой пластины (1.1), а для приближенного элемента (4.2) нагревательной пластины параллельно имеющейся нагревательной пластине (4) предусмотрен кронштейн нагревательной пластины.

8. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что указанное антиобледенительное устройство (4) выполнено в виде нагревательной трубки.