ХОЛОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ, В ЧАСТНОСТИ, БЫТОВОЙ ХОЛОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2015 года по МПК F25D21/14 

Область техники

Изобретение относится к холодильному аппарату согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Под холодильным аппаратом понимается, в частности, бытовой холодильный аппарат, то есть холодильный аппарат, который используется в быту для ведения домашнего хозяйства или, возможно, в области гастрономии и, в частности, служит для хранения продуктов питания и/или напитков в бытовых количествах при определенной температуре. Таким холодильным аппаратом является, например, холодильник, морозильник, комбинированный холодильно-морозильный аппарат или винный погребок.

Конденсат, образующийся в охлаждаемой полости холодильного аппарата, обычно переправляется по трубопроводу для конденсата из охлаждаемой полости на наружную сторону задней стенки корпуса, где собирается в испарительный лоток. Конденсат, собранный в этот лоток, может испаряться под действием тепла, отходящего от компрессора и/или конденсатора холодильного контура в окружающую среду.

В документе DE 20209839 U1 описан подобный холодильный аппарат, который содержит корпус, ограничивающий охлаждаемую полость. В задней нижней угловой области корпуса холодильного аппарата находится выемка. Эта выемка служит машинным отделением, в которое помещается компрессор. Со стороны дна машинное отделение ограничено несущей планкой, на которую опирается компрессор.

Согласно DE 20209839 U1, на верхнюю сторону компрессора установлен испарительный лоток, в котором собирается конденсат. В данном случае испарительный лоток закреплен прямо на компрессоре, что позволяет обеспечить оптимальную передачу тепла к конденсату. Однако прямое соединение с компрессором подразумевает необходимость изготовления соответствующего испарительного лотка для каждого типа компрессора, вследствие чего, в частности, в крупносерийном производстве различных моделей холодильных аппаратов значительно возрастает сложность деталей.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка холодильного аппарата, в частности бытового холодильного аппарата, в котором испарительный лоток не зависит от типа компрессора, использующегося в холодильном аппарате, и, в то же время, отличается повышенной производительностью испарения.

Задача решается признаками, раскрываемыми в пункте 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения раскрываются в зависимых пунктах формулы. Холодильный аппарат, описываемый изобретением, содержит корпус, ограничивающий охлаждаемую полость, а также несущий элемент, на котором закреплен компрессор, включенный в холодильный контур. Кроме того, предусмотрен, по меньшей мере, один испарительный лоток, предназначенный для сбора конденсата, образующегося в охлаждаемой полости. Согласно изобретению, испарительный лоток не устанавливается на верхнюю сторону компрессора, а встраивается в несущий элемент компрессора, который содержит дно емкости с боковыми вытянутыми стенками, окружающими эту емкость. Несущий элемент обычно представляет собой сформированную из плоского листа несущую планку, которая проходит между боковыми внешними стенками холодильного аппарата.

Компрессор крепится на несущей планке или несущем элементе известным образом, при помощи своих опор. Для этого на дне емкости несущего элемента, описываемого изобретением, могут иметься соответствующие крепежные элементы, к которым может прикручиваться компрессор. Крепежные элементы могут представлять собой вертикальные, раскрывающиеся кверху планки листа.

Монтажные отверстия в несущем элементе, например вырубки или вырезы для формирования планок для крепления компрессора, не позволяют получить водонепроницаемую емкость для сбора конденсата. Поэтому, предпочтительно, несущий элемент может содержать вкладыш, служащий водонепроницаемой емкостью для сбора конденсата. Вкладыш может устанавливаться в несущий элемент в форме емкости, повторяя его форму. Таким образом, обеспечивается водонепроницаемая облицовка внутренней стороны несущего элемента в форме емкости. Поэтому в данном варианте исполнения несущий элемент является составным и содержит два компонента: базовый элемент в форме емкости и устанавливаемый на него вкладыш.

В данном варианте исполнения можно оптимизировать функцию несущего элемента в форме емкости и вкладыша. Поэтому несущий элемент, выполняющий функции жесткого структурного элемента, может задавать форму емкости, в то время как вкладыш может представлять собой пластмассовую деталь, отличающуюся значительно меньшей прочностью. В особенно предпочтительном варианте вкладыш может, по существу, не иметь стабильной формы по сравнению с несущим элементом, и представлять собой, например, гибкую полимерную пленку, толщина которой может составлять 0,5 мм. В этом случае вкладыш может без дополнительных усилий повторять сложную геометрию поверхностей несущего элемента в форме емкости.

Благодаря относительно большой площади поверхности несущего элемента получается испарительная поверхность, значительно превышающая испарительные поверхности, известные на уровне техники. Большая испарительная поверхность обуславливает, соответственно, повышенную производительность испарения.

Для дальнейшего повышения производительности испарения несущий элемент компрессора может быть термически соединен с трубопроводом для хладагента, входящим в холодильный контур. В этом случае трубопровод для хладагента, в частности, расположенный на стороне высокого давления холодильного контура, может дополняться одной или несколькими петлями. Эти петли могут вкладываться в несущий элемент в форме емкости и соединяться с ним. Такая прокладка петлей позволяет, предпочтительно, проложить трубопровод для хладагента наподобие рамы вокруг несущего элемента. Таким образом, петли трубопровода для хладагента обогревают несущий элемент, в результате чего ускоряется испарение.

Чтобы защитить трубопровод для хладагента от внешних механических нагрузок, трубопровод может быть расположен внутри несущего элемента в форме емкости. Для этого несущий элемент может содержать крепежные элементы, например крепежные желобки или отогнутые планки, которые надежно удерживают трубопровод для хладагента на несущем элементе.

В целях защиты от коррозии трубопроводы для хладагента могут располагаться между несущим элементом в форме емкости и полимерным вкладышем. В результате трубопровод для хладагента, который обычно изготавливается из недорогой оцинкованной стали, не входит в непосредственное соприкосновение с конденсатом. С другой стороны, предпочтительно тонкостенный вкладыш позволяет особенно эффективно передавать отводящееся тепло на конденсат.

В альтернативном варианте трубопровод для хладагента может прокладываться не между несущим элементом и вкладышем, а над вкладышем. В этом случае трубопровод для хладагента непосредственно соприкасается с конденсатом. Поэтому с точки зрения защиты от коррозии выгоден вариант, в котором трубопровод для хладагента изготавливается из медной трубы с покрытием.

Как уже упоминалось, в несущем элементе, имеющем форму емкости, сформированы отогнутые кверху крепежные планки, предназначенные для крепления компрессора. В результате в несущем элементе образуются вырезы, через которые на установочную поверхность может вытекать конденсат. Для предотвращения этого в полимерном вкладыше могут быть предусмотрены вводы для каждой точки крепления компрессора, каждый из которых герметично окружает крепежную планку на несущем элементе вытянутой цилиндрической замкнутой стенкой. Таким образом, гарантируется, что конденсат не сможет вытекать через места крепления на установочную поверхность холодильного аппарата.

В зависимости от необходимой производительности испарения трубопровод для хладагента, термически соединенный с несущим элементом, может располагаться выше по течению или ниже по течению от конденсатора. Помимо предусмотренного изобретением обогрева несущего элемента, можно дополнительно использовать еще один участок трубопровода, включенного в холодильный контур, в качестве обогрева передней рамы, окружающей загрузочное отверстие холодильного аппарата. В зависимости от необходимого расхода тепла на обогрев передней рамы или несущего элемента соответствующие участки трубопровода, включенного в холодильный контур, могут устанавливаться в произвольной последовательности перед конденсатором или после него.

Предпочтительно, несущий элемент может ограничивать машинное отделение холодильного аппарата со стороны дна, выполняя функцию жесткой траверсы. Машинное отделение может быть выполнено в виде выемки в задней нижней угловой области корпуса. В этом случае несущая планка может быть закреплена на обеих наружных боковых стенках холодильного аппарата в направлении боков аппарата.

Следующий аспект изобретения относится к проблеме, заключающейся в различных объемах выпадающего конденсата в зависимости от типа изготавливаемого прибора (холодильник, морозильник, комбинированный холодильно-морозильный аппарат, напольный холодильный аппарат или холодильный аппарат с функцией No Frost) и его величины. Помимо объемов конденсата, значительно различается и количество тепла, отводящегося от компрессора. Количество отводящегося тепла зависит от типа прибора, энергетической эффективности прибора и компрессора, а также от величины прибора.

Согласно этому аспекту изобретения, количество и/или размер применяемых в холодильном аппарате испарительных компонентов (то есть испарительного лотка, канала для конденсата и т.п.), предназначенных для сбора конденсата, должны определяться на заводе в зависимости от производительности испарения типа прибора или величины прибора. Так, в базовом исполнении холодильного аппарата, в котором требуется лишь сокращенная производительность испарения, может быть предусмотрен только один компонент для испарения конденсата, например испарительный лоток, встроенный в несущую планку компрессора. Благодаря возможности произвольного добавления дополнительных испарительных компонентов в моделях приборов с повышенной потребностью в испарении можно поэтапно увеличивать производительность испарения. Благодаря произвольному комбинированию различных испарительных компонентов можно обеспечить оптимальную производительность испарения для различных моделей холодильных аппаратов.

Например, первым испарительным компонентом может быть сточный лабиринт, состоящий из расположенных каскадом друг над другом каналов для конденсата, находящихся на задней стенке холодильного аппарата. Вторым испарительным компонентом может быть известный испарительный лоток, посаженный непосредственно на компрессор. Третьим испарительным компонентом может быть испарительный лоток, помещенный над компрессором в машинном отделении, но не посаженный на компрессор с геометрическим замыканием, а приподнятый над ним на некоторое расстояние. Такие испарительные компоненты, названные в качестве примера, могут устанавливаться на задней стенке холодильного аппарата в произвольных сочетаниях (в зависимости от потребной производительности испарения) и крепиться к соответствующим адаптерам.

Краткое описание чертежей

Два варианта исполнения изобретения описываются ниже на основании прилагаемых фигур, на которых изображено:

Фигура 1: увеличенный перспективный вид фрагмента нижней угловой области холодильного аппарата, расположенной на его задней стенке, согласно первому варианту исполнения.

Фигура 2: перспективный разрез несущей планки компрессора холодильного аппарата согласно первому варианту исполнения.

Фигура 3: вид (см. фиг.2) несущей планки согласно второму варианту.

Фигура 4: вид (см. фиг.3) несущей планки со снятым вкладышем.

Осуществление изобретения

На фигуре 1 (перспективный вид фрагмента холодильного аппарата) показано машинное отделение 1, доступное с задней стороны холодильного аппарата. Машинное отделение 1 выполнено в виде выемки в задней нижней угловой области корпуса холодильного аппарата. При этом машинное отделение 1 ограничено по оси x ширины боковыми стенками 3 холодильного аппарата, а по оси z высоты - верхней стенкой, показанной на фигуре 1. В машинном отделении 1 холодильного аппарата расположен компрессор 5, который опирается на несущий элемент 7, выполненный в виде несущей планки. Узкие стороны 9 несущего элемента 7, расположенные друг напротив друга по оси x ширины холодильного аппарата, опираются на несущие кромки 11, предусмотренные на обращенных друг к другу внутренних сторонах боковых стенок 3. Несущие кромки 11 могут также содержать не показанные на фигуре опоры, которыми холодильный аппарат опирается на установочную поверхность. Как показано на фигуре 1, узкие стороны 9 несущей планки 7 крепятся к несущим кромкам 11 при помощи обозначенных резьбовых соединений 13. Согласно фигуре 1, несущая планка 7 ограничивает машинное отделение 1 со стороны дна.

Кроме того, на фигуре 1 показана часть конденсатора 15, установленного на задней стенке холодильного аппарата. Конденсатор 15 вместе с компрессором 5, а также расширительным элементом (не показанным на фигуре) и испарителем, включен в холодильный контур, причем компоненты холодильного аппарата соединены между собой трубопроводами для хладагента с возможностью протекания текучей среды. Например, на фигуре 1 показан трубопровод 17 для хладагента, ведущий от компрессора 5 к конденсатору 15, а также трубопровод 19 низкого давления, ведущий от испарителя к компрессору.

На фигуре 1 на оси у глубины между задней стенкой холодильного аппарата и конденсатором 15 показан трубопровод 21 для конденсата. Этот трубопровод начинается от не показанного на фигуре выпуска для воды на задней стороне холодильного аппарата и проходит под углом вниз, причем его свободный выпускной конец 22 находится над несущей планкой 7 на расстоянии а. Впуск для воды, расположенный на задней стороне холодильного аппарата, известным образом соединен с охлаждаемой полостью холодильного аппарата с возможностью протекания текучей среды.

Несущая планка 7, показанная на фигуре 1, придает жесткость задней нижней угловой области холодильного аппарата в направлении оси x ширины. Таким образом, несущая планка 7 улучшает стабильность холодильного аппарата.

Кроме того, несущая планка 7 выполняется в виде испарительного лотка, в котором может собираться конденсат, капающий из трубопровода 21 для конденсата.

Для этого несущая планка 7 включает два компонента: базовый элемент 8 в форме емкости и вкладыш 27, который будет описан позднее. Базовый элемент 8 несущей планки 7, имеющий форму емкости, имеет опущенное вниз дно 20 емкости, окруженное боковыми вытянутыми стенками 24 по периметру. Согласно фигуре 1, дно 20 емкости занимает приблизительно всю площадь машинного отделения 1, благодаря чему испарительная поверхность значительно увеличивается по сравнению с уровнем техники.

На фигуре 2 отдельно показана несущая планка 7 в форме емкости. Соответственно, базовый элемент 8 несущей планки 7, имеющий форму емкости, представляет собой фасонную вытянутую пластину, которая определяет форму емкости, и на которую опирается вкладыш 27. В представленном варианте исполнения вкладыш 27 представляет собой полимерную пленку, толщина s которой может составлять порядка 0,5 мм. Полимерная пленка 27, в отличие от пластины, почти не имеет стабильной формы, то есть способна изгибаться, и потому может изготавливаться с оптимальными затратами, так как специальное профилирование полимерной детали 27 не требуется.

Полимерный вкладыш 27 может герметично накрывать базовый элемент 8 несущей планки 7, имеющий форму емкости. Поэтому монтажные отверстия в дне 23 емкости на несущей планке 7 не влияют на водонепроницаемость. Такие монтажные отверстия, согласно фигуре 2, представляют собой вырезы 29, из которых в вертикальное положение отогнуты вырезанные планки 31, использующиеся в качестве крепежных элементов для подсоединения компрессора 5. Кроме того, на фигуре 2 показаны прочие монтажные отверстия 33, необходимые для крепления и вырубленные в дне 23 емкости на несущей планке 7.

Согласно фигуре 2, полимерный вкладыш 27 накрывает всю площадь дна 23 емкости базового элемента 8 несущей планки 7, а также вытянутые вверх боковые стенки 24. Для крепления компрессора 5 в полимерном вкладыше 27 для каждой отогнутой вверх крепежной планки 34 предусмотрен ввод 35 в виде полого цилиндра, вытянутая вверх кольцевая стенка которого окружает соответствующую планку 31 на некотором удалении от нее.

На фигурах 3 и 4 показана несущая планка 7 согласно второму варианту исполнения. Согласно фигуре 3, в целях повышения производительности испарения трубопровод 17 высокого давления, соединяющий компрессор 5 с конденсатором 15, местами термически соединен с несущей планкой 7, то есть используется в качестве обогрева несущей планки 7. Согласно фигуре 3, две петли 36, 37 трубопровода 17 высокого давления проложены вокруг несущей планки 7 наподобие рамы. При этом обе петли 36, 37 в целях защиты от внешних механических нагрузок расположены на внутренней стороне несущей планки 7 в форме емкости, непосредственно на боковой стенке 24 несущей планки 7, расположенной по периметру несущей планки 7. Так, внешняя (на фиг.3) петля 36 проложена в кольцевом удерживающем желобке 39. Удерживающий желобок 39 сформирован в верхней части кольцевой боковой стенки 24 путем соответствующего отгибания кромок таким образом, чтобы открытые стороны кольцевого удерживающего желобка были обращены друг к другу в поперечном направлении. Внутренняя петля 37, напротив, проложена во внутренней угловой области между кольцевой боковой стенкой 24 и дном 25 емкости.

Как внешняя, так и внутренняя петля 36, 37 герметично накрыта полимерным вкладышем 27, благодаря чему петли 36, 37 не могут соприкасаться с конденсатом.

На фигуре 4 показана несущая планка 7 согласно второму варианту исполнения без полимерного вкладыша 27, то есть показан только базовый элемент 8, выполненный в виде пластины. Согласно фигуре 4, обе петли 36, 37, служащие для обогрева несущей планки, выходят в соединительные трубопроводы 41, которые переходят в трубопровод 17 высокого давления холодильного контура на узкой стороне 9 несущей планки 7. На фигуре 4 показаны дополнительные крепежные планки 43, при помощи которых внутренняя петля 37 стационарно удерживается во внутренней угловой области несущей планки 7, имеющей форму емкости.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 машинное отделение 3 внешние боковые стенки 5 компрессор 7 несущий элемент 9 узкая сторона несущего элемента 7 11 несущие кромки 13 резьбовое соединение 15 конденсатор 17 трубопровод высокого давления 19 трубопровод низкого давления 21 трубопровод для конденсата 23 дно емкости 24 вытянутая вверх боковая стенка 27 полимерный вкладыш 29 вырез 31 крепежный элемент 33 монтажное отверстие 35 ввод 36, 37 петли трубопровода 39 удерживающий желобок 41 соединительные трубопроводы 43 планки a расстояние s толщина материала x, y, z оси системы координат

Холодильный аппарат содержит корпус, несущий элемент, на котором закреплен компрессор, и по меньшей мере один испарительный лоток для сбора конденсата. Несущий элемент для формирования лотка содержит дно и вытянутые вверх кольцевые стенки и состоит из двух компонентов: базового элемента в форме емкости и обеспечивающего герметичность вкладыша, который выполнен с возможностью вкладывания в базовый элемент с повторением его формы. Использование данного изобретения обеспечивает водонепроницаемость испарительного лотка. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Холодильный аппарат, в частности бытовой холодильный аппарат, который содержит корпус, ограничивающий охлаждаемую полость, несущий элемент (7), на котором закреплен компрессор (5), включенный в холодильный контур, и, по меньшей мере, один испарительный лоток (23, 24) для сбора конденсата, образующегося в охлаждаемой полости, причем несущий элемент (7) компрессора (5) для формирования испарительного лотка содержит дно (23) емкости и вытянутые вверх кольцевые боковые стенки (24), отличающийся тем, что несущий элемент (7) состоит из двух компонентов: базового элемента (8) в форме емкости и обеспечивающего герметичность вкладыша (27), выполненного с возможностью вкладывания в базовый элемент (8) с повторением его формы.

2. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что на дне (23) емкости несущего элемента (7) расположен, по меньшей мере, один крепежный элемент (31), предназначенный для крепления компрессора (5).

3. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что базовый элемент (8) несущего элемента (7) представляет собой листовую деталь постоянной формы, а вкладыш (27) - полимерную деталь.

4. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что вкладыш (27) не имеет стабильной формы по сравнению с базовым элементом (8) несущего элемента (7), выполнен гибким и представляет собой, в частности, полимерную пленку, толщина (s) которой, предпочтительно, составляет порядка 0,5 мм.

5. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что несущий элемент (7) термически соединен, по меньшей мере, с одним участком (36, 37) трубопровода (17, 19) для хладагента, входящего в холодильный контур, в частности, с трубопроводом (17) для хладагента, ведущим от компрессора (5) к конденсатору (15).

6. Холодильный аппарат по п.5, отличающийся тем, что участок (36, 37) трубопровода (17) для хладагента проложен вокруг несущего элемента (7) наподобие рамы.

7. Холодильный аппарат по п.5, отличающийся тем, что участок (36, 37) трубопровода (17) для хладагента расположен на внутренней стороне несущего элемента (7) в форме емкости, а в несущем элементе (7) сформированы, в частности, держатели, например, удерживающие желобки или отогнутые планки (43), в которых проложен трубопровод (36, 37) для хладагента.

8. Холодильный аппарат по п.5, отличающийся тем, что участок (36, 37) трубопровода (17) для хладагента расположен между базовым элементом (8) несущего элемента (7) и вкладышем (27).

9. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что вкладыш (27) содержит, по меньшей мере, один ввод (35), вытянутая вверх кольцевая стенка которого герметично окружает крепежный элемент (31), выполненный на базовом элементе (8) несущего элемента (7).

10. Холодильный аппарат по одному из пп.5-9, отличающийся тем, что трубопровод для хладагента термически соединен с несущим элементом (7) ниже по потоку от конденсатора (15).

11. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что несущий элемент (7) ограничивает со стороны дна машинное отделение (1) холодильного аппарата, которое выполнено в виде выемки в задней нижней угловой области корпуса холодильного аппарата.