Холодильник с испарителем
Холодильник, содержащий теплоизолированный корпус с наружной стенкой и окруженную корпусом внутреннюю камеру, обшивка которой образована внутренним контейнером, причем внутренняя камера охлаждается испарителем, между вертикальной стенкой и верхней стенкой внутреннего контейнера выполнена по меньшей мере одна плоская наклонная поверхность стенки, а испаритель заходит на наклонную поверхность стенки, испаритель расположен на обращенной наружу от внутренней камеры наружной стороне внутреннего контейнера в теплопроводном контакте с ним. Использование данного холодильника позволит снизить температурное расслоение или образование температурных слоев во внутренней камере. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к холодильнику с теплоизолированным корпусом и окруженной корпусом внутренней камерой, причем корпус содержит внутренний контейнер и наружную стенку, которые образуют между собой промежуточное пространство, причем в этом промежуточном пространстве расположен испаритель в тепловом контакте с вертикальной стенкой внутреннего контейнера. Испаритель этого типа, который в большинстве случаев устанавливается путем наклеивания на наружную стенку внутреннего контейнера, известен под названием испарителя в виде холодной стенки (Coldwall).
Уровень техники
В холодильниках такого типа внутренние контейнеры обычно изготавливают способом глубокой вытяжки из листового материала. При изготовлении способом вытяжки из листового материала корпусов, таких как внутренние контейнеры холодильников, имеющих по существу форму прямоугольного параллелепипеда, материал подвергается значительному растяжению, в особенности в областях, образующих ребра внутреннего контейнера. Для того чтобы избежать разрыва на ребрах, обычно ребра выполняют закругленными, причем радиус кривизны закруглений может составлять 2 см или более. В областях закруглений невозможно обеспечить между испарителем в виде холодной стенки и внутренним контейнером внутренний контакт, который создавал бы возможность эффективного охлаждения внутренней камеры. Из-за этого затруднения в известных холодильниках испаритель не заходит в области закруглений. В результате на верхнем конце внутренней камеры холодильника, на высоте верхнего закругления, не обеспечивается эффективного охлаждения и во внутренней камере создаются нежелательные температурные слои.
Сущность изобретения
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании холодильника с испарителем в виде холодной стенки, в котором снижено температурное расслоение или образование температурных слоев во внутренней камере.
В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет создания холодильника, обладающего признаками по пункту 1 формулы изобретения.
За счет создания наклонной поверхности между вертикальной стенкой и верхней стенкой испаритель может быть расположен по меньшей мере очень близко к переходной области между ними. Благодаря этому улучшается охлаждение в области под верхней стенкой и снижается эффект образования температурных слоев. Кроме того, за счет создания более низких температур в области вблизи верхней стенки холодильной камеры создаются лучшие условия хранения чувствительного к температуре охлаждаемого продукта. Особенно благоприятным является расположение испарителя на обращенной наружу от внутренней камеры наружной стороне внутреннего контейнера в теплопроводном контакте с ним.
За счет такого расположения наклонной поверхности стенки обеспечивается максимальная эффективность охлаждения в холодильной камере.
При выполнении плоской наклонной поверхности испаритель может быть без затруднений установлен с внутренним контактом на большой площади, а наклонная поверхность стенки может доходить вверх до верхней стенки внутреннего контейнера с небольшим расстоянием до нее по вертикали, при этом не создавая опасности излома при изготовлении внутреннего контейнера вытяжкой, как это имеет место при выполнении вертикальной стенки.
Предпочтительно испаритель перекрывает всю наклонную поверхность стенки.
Угол между наклонной поверхностью стенки и вертикалью предпочтительно составляет минимум 15° и максимум 75°, особенно предпочтительно от 20° до 45°.
Угол наклона наклонной поверхности стенки к вертикали должен быть не настолько велик, чтобы создавать опасность свободного падения вниз на охлаждаемый продукт водяных капель конденсата, образующихся на наклонной поверхности стенки. Необходимо обеспечить такой угол, чтобы эти капли стекали по наклонной поверхности стенки и попадали на вертикальную стенку для отвода на ее нижнем конце. Величина этого угла наклона зависит от материала внутренней стенки и свойств ее поверхности; для конкретного случая он легко определяется экспериментальным путем.
Перечень чертежей
Другие особенности и преимущества изобретения будут подробно описаны на примерах его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 схематично изображает в разрезе часть внутреннего контейнера холодильника, известного из уровня техники,
фиг.2 изображает на том же виде в разрезе часть внутреннего контейнера холодильника по изобретению,
фиг.3 изображает на том же виде в разрезе часть внутреннего контейнера холодильника в предпочтительном примере выполнения изобретения,
фиг.4-6 изображают в перспективе внутренние контейнеры холодильника в соответствии с различными примерами выполнения изобретения,
фиг.7 изображает на виде спереди испаритель в следующем примере выполнения изобретения.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Фиг.1 изображает в разрезе часть внутреннего контейнера 1' холодильника, известного из уровня техники. На чертеже видна часть верхней стенки 2' и задняя стенка 3' внутреннего контейнера, а также закругление 4', соединяющее эти стенки. Радиус кривизны закругления 4' выбран таким, чтобы при формовании внутреннего контейнера 1' обеспечить с достаточной надежностью прочность соединения между стенками 2' и 3' без риска излома. В стандартном случае для этого требуется радиус кривизны величиной порядка 2 см. Расположенный на задней стенке 3' испаритель 5' в виде холодной стенки (Coldwall) проходит вверх до штрих-пунктирной линии, от которой вертикальная задняя стенка 3' переходит в закругление 4'. Таким образом, верхняя кромка испарителя находится под верхней стенкой 2' на расстоянии h', примерно равном 2 см.
На фиг.2 показан в разрезе тот же угол внутреннего контейнера 1 в холодильнике по изобретению. Между верхней стенкой 2 и задней стенкой 3 выполнены последовательно первое закругление 4а, затем плоская поверхность 6 стенки, ориентированная под углом к вертикали, и второе закругление 4b. Радиус кривизны закруглений 4а, 4b на фиг.2 равен радиусу закругления 4' на фиг.1. Наклонная поверхность 6 стенки проходит под углом α=30° к вертикали.
Испаритель 5, установленный на покрытой пенным материалом стороне задней стенки 3 внутреннего контейнера 1, содержит основной участок 7, который известным образом проходит вдоль вертикальной задней стенки 3, и дополнительный участок 8, который примыкает сверху к основному участку 7 и наклонен, начиная от горизонтальной линии перегиба, под тем же углом α к вертикали. В том случае когда радиус кривизны на внутренней стороне испарителя, обращенной к задней стенке 3, не превышает радиуса кривизны на наружной стороне закругления 4а, создается возможность обеспечения контакта испарителя как с задней стенкой 3, так и с наклонной поверхностью 6 стенки для ее эффективного охлаждения. Как показывает сравнение чертежей по фиг.2 и 1, это приводит к значительному уменьшению неохлаждаемой высоты h внутреннего контейнера в пример выполнения по фиг.2 без необходимости уменьшения радиуса кривизны закруглений 4а, 4b по сравнению с закруглением 4'. В показанном случае высота h=1/2h'; в общем случае h=(1-sinα)h'. Следует отметить, что при изготовлении внутреннего контейнера 1 способом глубокой вытяжки в аспекте предотвращения риска излома радиус кривизны закругления между двумя плоскими поверхностями стенок может выбираться тем меньше, чем тупее угол, который образуют между собой эти две плоские поверхности стенок. Это создает возможность дальнейшего уменьшения неохлаждаемой высоты h, как это показано на фиг.3, где закругления 4а, 4b практически сведены к линиям, а дополнительный участок 8 испарителя 5 доходит до высоты верхней стенки 2.
Фиг.4 изображает в перспективе внутренний контейнер 1 холодильника с испарителем 5, установленным на ее задней стенке 3, в соответствии с первым примером выполнения. Испаритель выполнен по существу в виде металлического листа 10 высокой теплопроводности, который одной своей наружной поверхностью приклеен к задней стенке 3 и наклонной поверхности 6 стенки, причем на противоположной наружной поверхности листа 10 обычным образом проложен охлаждающий змеевик 9, выполненный по форме меандра. В данном примере выполнения охлаждающий змеевик 9 проходит только по части металлического листа 10, образующей основной участок 7, и не заходит на дополнительный участок 8. Этот дополнительный участок охлаждается от основного участка 7 только за счет теплопроводности. Такое выполнение целесообразно в том случае, когда дополнительный участок 8 имеет небольшую высоту в несколько сантиметров или когда угол α наклона дополнительного участка к вертикали относительно велик.
Фиг.5 изображает пример выполнения, подходящий для дополнительного участка 8 большей высоты. В этом примере охлаждающий змеевик 9 заходит на дополнительный участок 8, при этом подводящая и отводящая ветви охлаждающего змеевика 9 содержат каждая горизонтальный участок 11 трубопровода, который проходит вдоль ребра между основным участком 7 и дополнительным участком 8 испарителя. Такой испаритель может быть изготовлен простым образом путем того, что вначале весь охлаждающий змеевик 9 прикрепляют к плоскому металлическому листу, а затем лист изгибают для образования основного участка 7 и дополнительного участка 8. При этом изгибе участки 11 трубопровода подвергаются только скручиванию, однако на них не действуют никакие растягивающие усилия, которые могли бы привести к сужению проходного сечения охлаждающего змеевика при переходе через ребро.
В третьем примере выполнения по фиг.6 испаритель 5 собран из двух металлических листов, образующих основной участок 7 и дополнительный участок 8. Два участка 7, 8 соединены между собой с небольшим расстоянием между ними с помощью наклеенных или напаянных пластинок 12, которые делают удобным обращение с испарителем перед его установкой на задней стенке 3 без риска повреждения охлаждающего змеевика 9, пересекающего щель между участками. При установке на задней стенке 3 дополнительный участок 8 может быть легко отогнут вручную таким образом, чтобы он точно прилегал к наклонной поверхности 6 стенки. За счет расстояния, предусмотренного между основным участком 7 и дополнительным участком 8, устраняется резкий перегиб охлаждающего змеевика 9 при переходе между участками.
Фиг.7 изображает на виде спереди испаритель в следующем примере выполнения изобретения. Для установки на внутреннем контейнере 1 испаритель снабжен наклонной поверхностью стенки. Металлический лист 10 испарителя разделен на основной участок 7 и дополнительный участок 8 с помощью множества пробитых в нем отверстий 13, 14. Отверстия 13, расположенные вдоль горизонтальной линии сгиба между основным и дополнительным участками, дают возможность легко отгибать два участка относительно друг друга, так что при установке испарителя он может быть легко приспособлен к нужному наклону наклонной поверхности стенки. Отверстия 14 расположены в тех местах, где охлаждающий змеевик 9 пересекает ребро между основным участком 7 и дополнительным участком, при этом отверстия 14 имеют больший размер в поперечном направлении к ребру по сравнению с отверстиями 13. При изгибе испарителя 5 пересекающие ребро участки охлаждающего змеевика 9 могут заходить в отверстия 14, что дает возможность их изгиба без напряжений и опасности излома.
1. Холодильник, содержащий теплоизолированный корпус с наружной стенкой и окруженную корпусом внутреннюю камеру, обшивка которой образована внутренним контейнером (1), причем внутренняя камера охлаждается испарителем, между вертикальной стенкой (3) и верхней стенкой (2) внутреннего контейнера выполнена по меньшей мере одна плоская наклонная поверхность (6) стенки, а испаритель (5) заходит на наклонную поверхность (6) стенки, отличающийся тем, что испаритель (5) расположен на обращенной наружу от внутренней камеры наружной стороне внутреннего контейнера (1) в теплопроводном контакте с ним.
2. Холодильник по п.1, отличающийся тем, что испаритель (5) предусмотрен на вертикальной стенке (3), служащей задней стенкой внутреннего контейнера (1).
3. Холодильник по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что испаритель (5) перекрывает всю наклонную поверхность (6) стенки.
4. Холодильник по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что наклонная поверхность (6) стенки образует с вертикалью угол, составляющий минимум 15° и максимум 75°, предпочтительно от 20 до 45°.
5. Холодильник по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что наклонная поверхность стенки образует с вертикалью угол, обеспечивающий сток на вертикальную стенку водяных капель конденсата, образующихся на наклонной поверхности (6) стенки.
