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

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к холодильному аппарату, в частности к бытовому холодильному аппарату, согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Уровень техники

Обычный холодильный аппарат имеет корпус, который своими размерами определяет габариты холодильной камеры и который имеет двустенное исполнение с расположенной между стенками полостью. Полость корпуса аппарата ограничена внутренней камерой, а также частями наружных стенок и заполнена герметизирующим слоем теплоизоляционной пены. В зависимости от требований, части наружных стенок могут представлять собой широкоформатные стеновые элементы из картона с низкой степенью жесткости или несущие элементы конструкции как, например, поперечный элемент из вспененного материала для придания корпусу аппарата необходимой жесткости еще до заполнения теплоизоляционной пеной.

Из патентного документа DE 20 2006019473 U1 известен холодильный аппарат с подобным исполнением корпуса. Кроме того, холодильный аппарат имеет на задней стороне испарительные камеры, которые могут собирать талую воду, отводимую из холодильной камеры. Посредством использования тепла, отводимого от компрессора и/или конденсатора контура хладагента, собранная в испарительной камере талая вода испаряется во внешнюю среду.

В патентном документе DE 20 2006019473 U1 испарительные камеры указаны как отдельные, расположенные друг над другом элементы на конденсаторе, причем их количество варьируется в зависимости от конструктивного исполнения холодильного аппарата. Испарительные камеры представляют собой отдельные элементы конструкции, каждый из которых оснащен креплениями для фиксации на конденсаторе. Вследствие этого при изготовлении холодильного аппарата следует исходить из большого числа отдельных элементов, установка которых в холодильный аппарат является достаточно трудоемкой.

Раскрытие изобретения

Задачей данного изобретения является создание такого холодильного аппарата, в частности бытового холодильного аппарата, который даже несмотря на уменьшение числа конструктивных элементов обеспечивал бы эффективное испарение талой воды.

Задача решена признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты усовершенствования изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.

Согласно изобретению холодильный аппарат имеет корпус с внутренней камерой, ограничивающей габариты холодильной камеры. Вместе с частями наружных стенок внутренняя камера определяет размеры полости, заполняемой теплоизоляционной пеной. Кроме того, холодильный аппарат оснащен по меньшей мере одной испарительной камерой для сбора образующейся в холодильной камере талой воды. Согласно изобретению испарительные камеры, а также часть наружной стенки не являются отдельными компонентами, установка которых представляется довольно трудоемкой, а образуют вместе цельный блок, выполненный из одного материала.

Холодильный аппарат согласно изобретению используется для бытовых нужд и может представлять собой холодильник, морозильник, холодильный шкаф, винный холодильный шкаф или комбинацию морозильного и холодильного шкафов.

Ограничивающие с наружной стороны заполненную теплоизоляционной пеной полость части наружных стенок в зависимости от требований могут иметь различную прочность. Задняя наружная стенка может, например, состоять из широкоформатных стеновых элементов из картона с низкой прочностью, которые удерживаются несущими элементами конструкции, например установленным с задней стороны аппарата поперечным элементом для вспененного материала. Подобные поперечные элементы для вспененного материала могут устанавливаться в направлении боковых сторон аппарата между боковыми наружными стенками холодильного аппарата и соединять эти стенки между собой. Благодаря такому исполнению корпусу аппарата придается необходимая жесткость еще до заполнения теплоизоляционной пеной. Боковые наружные стенки холодильного аппарата могут быть изготовлены, например, из листовой стали.

В целях обеспечения эффективного испарения встроенная в часть наружной стенки испарительная камера может иметь открытое с задней стороны аппарата исполнение. При этом предпочтительным местом установки испарительной камеры является область вблизи конденсатора контура хладагента, чтобы использовать отводимое от него тепло для эффективного испарения. Для дальнейшего повышения эффективности испарения в части наружной стенки возможно размещение нескольких испарительных камер, которые будут располагаться вертикально друг над другом в виде каскада. В этом случае талая вода будет сначала отводиться в верхнюю испарительную камеру, а затем через перепуск стекать в расположенные ниже камеры.

Как уже было упомянуто выше, посредством тепла, отводимого от конденсатора, оптимизируется (ускоряется) испарение собранной в камерах талой воды. Как правило, конденсатор может размещаться по габаритной ширине с задней стороны аппарата, а также снаружи испарительных камер.

Для компактного исполнения холодильного аппарата по габаритной ширине конденсатор может монтироваться непосредственно на задней стенке аппарата на небольшом удалении от нее. Вследствие этого для встроенной в часть наружной стенки испарительной камеры доступно лишь небольшое монтажное пространство. С учетом данного обстоятельства предпочтительно, чтобы испарительная камера выступала на предустановленную габаритную ширину в полость корпуса аппарата, заполненную пенной теплоизоляцией, в форме «кармана». В результате подобное расположение испарительных камер не повлечет за собой увеличение наружных размеров холодильного аппарата, в частности его габаритной ширины.

Часть наружной стенки со встроенной испарительной камерой предпочтительно может представлять собой поперечный элемент для вспененного материала, располагаемый с задней стороны аппарата в нижней угловой зоне холодильного аппарата. При этом данный поперечный элемент для вспененного материала может образовать внешнюю стенку, которая сверху будет ограничивать расположенный под ней двигательный отсек. В двигательном отсеке размещается известным образом компрессор контура хладагента. В нижней задней угловой зоне корпуса аппарата толщина теплоизоляционной пены вследствие геометрических особенностей является наибольшей, хотя применительно к теплопередаче эта область не является критичной. В целях оптимизации посредством испарительной камеры, выступающей в полость корпуса аппарата на габаритную ширину, можно уменьшить толщину теплоизоляционной пены специально посредством этой нижней, некритичной с точки зрения теплопередачи угловой зоны. Таким образом можно сэкономить соответствующий объем пены при заполнении и использовать возникающее при этом свободное пространство для испарения талой воды.

В направлении боковых сторон аппарата длина встроенной в части наружных стенок испарительной камеры практически соответствует ширине холодильного аппарата. За счет этого обеспечивается соответственно большая поверхность испарения. Поперечный элемент для вспененного материала должен иметь такое исполнение, чтобы во время заполнения пеной сохранялось постоянное давление вспенивания без деформаций элемента при этом. В соответствии с этим обеспечивается недеформируемость поперечного элемента для вспененного материала даже с учетом встроенной внутрь него испарительной камеры. Для придания жесткости поперечному элементу для вспененного материала испарительная камера может быть разделена посредством вертикальных распорок на отдельные полукамеры. Кроме того, конструкционная прочность повышается при прохождении впускной шахты непосредственно через приемное пространство испарительных камер. Эта шахта входит впускным отверстием в полость корпуса аппарата. Во впускном отверстии возможно размещение клапанной заслонки, которая будет открываться только при введении трубки для подачи пены (в противном случае отверстие будет герметично закрыто).

Для повышения жесткости поперечный элемент для вспененного материала в профиле может иметь форму треугольника с обращенной в сторону теплоизоляционной пены установленной под углом ограничительной стенкой и размещенной по горизонтали внешней стенкой, ограничивающей двигательный отсек сверху. При этом расположенная по горизонтали внешняя стенка не только ограничивает двигательный отсек с верхней стороны, но и наряду с этим также образует днище камеры, на котором собирается талая вода.

Между установленной под углом ограничительной стенкой и горизонтальной внешней стенкой поперечного элемента для вспененного материала встроена, по меньшей мере, одна испарительная камера. Испарительная камера закрыта посредством боковых ограждающих стенок в направлении боковых сторон аппарата. Между установленной под углом ограничительной стенкой и горизонтальной внешней стенкой поперечный элемент для вспененного материала может иметь дополнительные перегородки, посредством которых в поперечном элементе для вспененного материала образуются расположенные друг над другом испарительные камеры. Перегородки при этом также установлены по габаритной ширине под углом вверх.

Как уже было сказано выше, установленная под углом ограничительная стенка поперечного элемента для вспененного материала обращена непосредственно к теплоизоляционной пене. В этом случае установленная под углом ограничительная стенка поперечного элемента для вспененного материала образует наклонную плоскость во внутренней угловой области полости корпуса аппарата. Посредством наклонной плоскости в ходе заполнения пеной значительно оптимизируется текучесть теплоизоляционного материала, т.к. поперечный элемент из вспененного материала занимает возникающее в противном случае мертвое пространство во внутренней угловой области.

Упомянутые выше боковые ограждающие стенки поперечного элемента для вспененного материала образуют в комбинации с боковыми наружными стенками холодильного аппарата жесткую двустенную конструкцию. Кроме того, на боковых, установленных в вертикальной плоскости ограждающих стенках возможно размещение креплений, а также ввода для прокладки трубок контура хладагента или кабеля. Кроме того, в расположенной горизонтально внешней стенке поперечного элемента для вспененного материала предусмотрено наличие крепления для проходящей от компрессора к конденсатору трубки контура хладагента.

Краткое описание графических материалов

Ниже приводится описание примерного исполнения изобретения на основе прилагаемых чертежей.

На фиг.1 показано увеличенное аксонометрическое изображение (местный вид) нижней угловой зоны с задней стороны холодильного аппарата.

На фиг.2 представлено продольное сечение плоскости I-I изображения, представленного на фиг.1.

На фиг.3 показано аксонометрическое изображение (детальный вид), а также изображение в разобранном виде поперечного элемента из вспененного материала с боковой наружной стенкой холодильного аппарата.

На фиг.4 показано аксонометрическое изображение продольного сечения изображения, представленного на фиг.1.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показано аксонометрическое изображение (местный вид) двигательного отсека 1 с задней стороны холодильного аппарата. Двигательный отсек 1 ограничен обозначенной опорной плитой 3, а также уступом между двумя наружными боковыми стенками 5 холодильного аппарата. В двигательном отсеке 1 на фиг.1 размещен только указанный компрессор 7 контура хладагента. Верхняя сторона двигательного отсека 1 согласно фиг.1 ограничена горизонтально расположенной внешней стенкой 9 поперечного элемента 11 для вспененного материала, подробное описание которого приводится ниже. К внешней стенке 9 поперечного элемента 11 для вспененного материала примыкает расположенный горизонтально по габаритной ширине «y» в переднем направлении, изготовленный, например, из картона, стеновой элемент 13, который переходит в смещенную назад вертикальную ограничительную стенку 15 двигательного отсека 1.

В контур хладагента холодильного аппарата наряду с компрессором 7 входят и другие компоненты: конденсатор, расширительный элемент и испаритель, имеющий термическое соединение с холодильной камерой. Эти компоненты, как и трубопроводы хладагента, по соображениям наглядности на чертежах не представлены. Конденсатор смонтирован уже известным образом на задней стороне аппарата в вертикальной плоскости, а также на незначительном удалении от задней стенки 17 холодильного аппарата. При этом конденсатор располагается в вертикальной плоскости до уровня нижней внешней стенки 9 поперечного элемента 11 для вспененного материала.

Задняя стенка 17, например, образована стеновым элементом меньшей прочности (например, из картона) и по краям захватывается расположенными в соответствующих местах боковыми крепежными фланцами 19 боковых стенок 5. Кроме того, задняя стенка 17 своей нижней кромкой соединена с поперечным элементом 11 для вспененного материала. В отличие от стенового элемента 17 поперечный элемент 11 для вспененного материала представляет собой несущий элемент конструкции, который в направлении боковых сторон аппарата «x» соединяет между собой обе наружные боковые стенки 5.

На фиг.2 показана нижняя угловая зона корпуса аппарата со стороны задней стенки в сечении в увеличенном виде. Как видно на чертеже, вертикальный стеновой элемент 17, поперечный элемент 11 для вспененного материала, а также стеновые элементы 13 и 15 образуют соответственно части наружной стенки, которые вместе с внутренней камерой 11 определяют размер полости, заполняемой теплоизоляционной пеной 23. Внутренняя камера изготовлена по методу глубокой вытяжки из полимера и определяет габариты холодильной камеры 25. Кроме того, холодильная камера 25 соединена посредством представленного на фиг.2 в заштрихованном виде трубопровода 27 для отвода талой воды со встроенной в поперечный элемент 11 для вспененного материала в виде цельного блока испарительной камерой 29. Благодаря этому образующаяся в холодильной камере талая вода может отводиться трубопроводом 27 в испарительную камеру 29 поперечного элемента 11 для вспененного материала.

Поперечный элемент 11 для вспененного материала согласно фиг.2, 3 и 4 имеет напоминающий форму треугольника профиль жесткости, расположенный между вышеупомянутыми горизонтально размещенной внешней стенкой 9 и обращенной в сторону теплоизоляционной пены 23 установленной под углом ограничительной стенкой 31. Между внешней стенкой 9 и ограничительной стенкой 31 имеются две удаленные друг от друга и установленные под наклоном вверх перегородки 33. Эти перегородки наряду с вышеупомянутой испарительной камерой 29 ограничивают дополнительные испарительные камеры 29, которые размещены все вместе вертикально друг под другом в поперечном элементе 11 для вспененного материала. Открытые таким образом под углом вверх испарительные камеры 29 выступают по габаритной ширине «y» на различную габаритную ширину (I₁, I₂, I₃) в полость корпуса аппарата. Таким образом, заполняется возникающая в противном случае нижняя внутренняя угловая область поперечного элемента 11 для вспененного материала, благодаря чему уменьшается показанная на фиг.2 толщина теплоизоляционной пены 23 до уровня поперечного элемента 11 для вспененного материала.

Перегородки 33 поперечного элемента 11 для вспененного материала располагаются согласно фиг.1 по всей ширине холодильного аппарата. Для повышения прочности согласно фиг.1 каждая из испарительных камер 29 разделена вертикальными стенками 34 жесткости. Стенки 34 жесткости имеют при этом такие размеры, что скопившаяся талая вода может распределяться по всей ширине холодильного аппарата в соответствующей испарительной камере 29. Прочность поперечного элемента 11 для вспененного материала может быть повышена путем специального размещения необходимой для заполнения пены впускной шахты 35. Впускная шахта 35 проходит согласно фиг.2 и 4 в вертикальном направлении «z» поперек ограниченным испарительными камерами 29 приемным зонам 36.

Кроме того, испарительные камеры 29 поперечного элемента 11 для вспененного материала по бокам закрыты посредством вертикальных ограждающих стенок 37, из которых на фиг.3 представлена только одна. Сообразно этому снаружи сбоку к ограждающей стенке 37 примыкает держатель 38. Кроме того, на торцевой стороне держателя 38, которая показана на фиг.3, имеется крючок-фиксатор 39, который может входить в зацепление с не представленным в увеличенном виде профилем на боковой стенке 5 холодильного аппарата.

На фиг.4 в виде сечения показана впускная шахта 35 поперечного элемента 11 для вспененного материала. Впускная шахта 35 входит впускным отверстием 41 в полость корпуса аппарата. Во впускном отверстии 41 шахты 35 возможно размещение клапанной заслонки 43, которая может герметично закрывать впускное отверстие 41. Для заполнения пеной в полость корпуса аппарата через впускную шахту 35 вводится не показанная на изображении специальная трубка для подачи пены. После заполнения пеной эта трубка извлекается, и клапанная заслонка 43 автоматически закрывается.

Как показано на фиг.4 в ограничивающей двигательный отсек 1 внешней стенке 9 поперечного элемента 11 для вспененного материала имеются расположенные поперек фиксирующие пазы 45. В фиксирующих пазах 45 возможна прокладка трубопроводов контура хладагента, благодаря чему обеспечивается оптимизация теплопроводности в испарительной камере 29. Кроме того, во внешней стенке 9 поперечного элемента 11 для вспененного материала имеется слив 46, который также показан на фиг.2 в виде бокового сечения. В случае если емкость испарительных камер 29 поперечного элемента 11 для вспененного материала окажется недостаточной, излишки талой воды будут стекать к опорной плите 3, на которой талая вода может собираться не представленным здесь сборником.

Список условных обозначений

1 Двигательный отсек 3 Опорная плита 5 Боковые стенки холодильного аппарата 7 Компрессор 9 Внешняя стенка 11 Поперечный элемент для вспененного материала 13 Стеновой элемент 15 Вертикальная ограничительная стенка 17 Элемент задней стенки 19 Крепежный фланец 21 Внутренняя камера 23 Теплоизоляционная пена 25 Холодильная камера 27 Трубопровод отвода талой воды 28 Впуск воды 29 Испарительные камеры 31 Установленная под углом ограничительная стенка 33 Перегородки 34 Вертикальные стенки жесткости 35 Впускная шахта 36 Приемные зоны испарительных камер 29 37 Боковые ограждающие стенки 38 Держатель 39 Фиксатор 41 Впускное отверстие 43 Клапанная заслонка 45 Фиксирующие пазы 46 Выпуск воды x, y, z Направления в пространстве s Толщина пенной теплоизоляции 23 I₁, I₂, I₃ Габаритная ширина испарительных камер 29

Холодильный аппарат, в частности бытовой холодильный аппарат, с корпусом, который имеет одну определяющую габариты холодильной камеры внутреннюю камеру, которая вместе по меньшей мере с одной частью наружной стенки определяет размеры полости, заполняемой теплоизоляционной пеной, и по меньшей мере одну испарительную камеру для сбора образующейся в холодильной камере талой воды. Часть наружной стенки и испарительная камера образуют цельный блок. Использование данного изобретения позволяет обеспечить эффективное испарение талой воды при меньшем количестве конструктивных элементов. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Холодильный аппарат, в частности бытовой холодильный аппарат, с корпусом, содержащий ограничивающую габариты холодильной камеры (25) внутреннюю камеру (21), которая вместе с по меньшей мере одной частью (11) наружной стенки определяет размеры полости, заполняемой теплоизоляционной пеной (23), и по меньшей мере одну испарительную камеру (29) для сбора образующейся в холодильной камере (25) талой воды, отличающийся тем, что часть (11) наружной стенки и испарительная камера (29) образуют цельный блок, выполненный из одного материала.

2. Холодильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что часть (11) наружной стенки представляет собой расположенный с задней стороны аппарата поперечный элемент для вспененного материала, который в качестве элемента жесткости соединяет друг с другом боковые наружные стенки (5) холодильного аппарата.

3. Холодильный аппарат по п.2, отличающийся тем, что к поперечному элементу (11) для вспененного материала присоединен по меньшей мере один элемент (13, 17) задней стенки с уменьшенной жесткостью, изготовленный, например, из картона.

4. Холодильный аппарат по п.1, 2 или 3, отличающийся тем, что испарительная камера (29) открыта наружу.

5. Холодильный аппарат по п.1, 2 или 3, отличающийся тем, что испарительная камера (29) выступает на габаритную ширину (I₁, I₂, I₃) в полость корпуса аппарата.

6. Холодильный аппарат по п.5, отличающийся тем, что толщина (s) теплоизоляционной пены (23) уменьшена в области поперечного элемента (11) для вспененного материала.

7. Холодильный аппарат по п.1, 2 или 3, отличающийся тем, что несколько испарительных камер (29) встроено в часть (11) наружной стенки, и/или боковая длина испарительной камеры (29) по существу соответствует ширине холодильного аппарата.

8. Холодильный аппарат по п.2 или 3, отличающийся тем, что поперечный элемент (11) для вспененного материала имеет впускную шахту (35) для ввода используемой в ходе заполнения пеной трубки для подачи пены, причем впускная шахта (35) проходит, в частности, поперек приемной зоны (36) испарительной камеры (29).

9. Холодильный аппарат по п.1, 2 или 3, отличающийся тем, что приемная зона (36) испарительной камеры (29) в вертикальном направлении (z) аппарата ограничена перегородками (33), при этом, в частности, приемная зона (36) испарительной камеры (29) в направлении (x) боковых сторон аппарата ограничена боковыми вертикальными ограждающими стенками (37).

10. Холодильный аппарат по п.9, отличающийся тем, что боковые ограждающие стенки (37) поперечного элемента (11) для вспененного материала вместе с боковыми наружными стенками (5) холодильного аппарата, при необходимости, под прокладкой держателя (38) для трубопроводов контура хладагента или кабеля, образуют жесткую двустенную конструкцию с каждой стороны соответственно.

11. Холодильный аппарат по п.2 или 3, отличающийся тем, что поперечный элемент (11) для вспененного материала образует вместе с обращенной в сторону теплоизоляционной пены (23) установленной под углом ограничительной стенкой (31) и ограничивающей двигательный отсек (1) внешней стенкой (9) профиль в форме треугольника.

12. Холодильный аппарат по п.11, отличающийся тем, что установленная под углом ограничительная стенка (31) поперечного элемента (11) для вспененного материала образует переход к внутренней угловой зоне между вертикальным элементом (17) задней стенки и горизонтальным стеновым элементом (13).

13. Холодильный аппарат по п.1, 2 или 3, отличающийся тем, что часть (11) наружной стенки содержит по меньшей мере один держатель (38, 45) для фиксации нагревательного трубопровода контура хладагента и/или для фиксации кабелей, и/или по меньшей мере один элемент (39) крепления для крепления части (11) наружной стенки к боковым наружным стенкам (5) холодильного аппарата.