Холодильный или морозильный аппарат
Изобретение относится к холодильному и/или морозильному аппарату и направлено на предотвращение примораживания испарителя непосредственно к стенкам установочной полости. Холодильный и/или морозильный аппарат содержит охладительную камеру и испаритель, установленный внутри установочной полости в охладительной камере. Испаритель снабжен многосторонним кожухом из эластичного пенопласта. Кожух расположен, по меньшей мере, на трех гранях испарителя, которые контактируют со стенками, ограничивающими установочную полость. 13 з.п. ф-лы, 6 ил.
Настоящее изобретение относится к холодильному и/или морозильному аппарату, содержащему охладительную камеру, а также испаритель, предпочтительно пластинчатый испаритель, который расположен в своей установочной полости внутри охладительной камеры.
В холодильных и/или морозильных аппаратах с испарителем, вмонтированным во внутреннюю камеру, испаритель зафиксирован посредством относительно точной установки в своей установочной полости. В таких конструкциях существует проблема, связанная с возникновением щелчков во время работы аппарата. Можно предположить, что эти щелчки вызваны периодическим примораживанием испарителя к стенкам установочной полости и последующим его освобождением вследствие размораживания. Поскольку после процесса размораживания остается значительное количество влаги, то при повторном охлаждении на поверхности испарителя и установочной полости намораживаются капли. При быстром ослаблении связи, образованной посредством намораживания, и резком ее разрыве в местах намораживания влаги могут возникать нежелательные щелчки.
Для исключения или, по меньшей мере, существенного уменьшения этих щелчков ранее предлагалось обеспечивать достаточный зазор между блоком испарителя и задней стенкой камеры аппарата, что должно полностью исключить примораживание. Однако такое решение приводит к потере полезного внутреннего объема камеры.
В связи с изложенным основная задача настоящего изобретения заключается в создании улучшенного холодильного и/или морозильного аппарата указанного типа, который позволяет исключить недостатки известных аппаратов и, кроме того, усовершенствует их. В частности, должны быть устранены или, по меньшей мере, в значительной степени уменьшены исходящие от испарителя щелчки без потери ценного полезного внутреннего объема.
Согласно настоящему изобретению указанная задача решается посредством холодильного и/или морозильного аппарата в соответствии с независимым пунктом 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы.
Для исключения производимых испарителем упомянутых щелчков предложено отделить указанный испаритель от внутренней поверхности камеры холодильного и/или морозильного аппарата. В соответствии с изобретением испаритель снабжен многосторонним кожухом, изготовленным из мягкого, эластичного и/или деформируемого облицовочного материала. С помощью этого кожуха предотвращается непосредственное совместное замораживание модуля испарителя и внешнего окружения испарителя, в частности внутренней стенки охладительной камеры. При этом допускается возможность совместного замораживания испарителя и облицовочного материала с одной стороны или облицовочного материала и внутренней стенки камеры аппарата с другой стороны. Использование деформируемого облицовочного материала позволяет скомпенсировать относительные перемещения, происходящие под действием термических напряжений, за счет чего предотвращаются щелчки, возникающие вследствие внезапного разрыва соединения. Благодаря относительному перемещению, происходящему в самом облицовочном материале, не возникают напряжения и щелчки. При этом наиболее выгодным образом используется конструктивный объем внутри аппарата. За счет использования кожуха из облицовочного материала вместо первоначально упомянутого большого установочного воздушного зазора не происходит никакой потери полезного объема. Кроме того, указанный кожух может обеспечить некоторое уплотнение по воздуху, так что окружающий воздух не может проходить, минуя испаритель, что ухудшило бы энергетический КПД аппарата. Облицовочный материал также может, в частности, выполнять функцию тепловой изоляции и, соответственно, может действовать в качестве теплового изолятора.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения кожух располагается, по меньшей мере, на тех контактных сторонах испарителя, на которых испаритель контактирует со стенками охладительной камеры, в частности со стенками, ограничивающими полость, в которой установлен испаритель. Таким образом, кожух располагается в тех местах, где испаритель может приморозиться.
В отдельных случаях кожух может быть образован на указанных контактных сторонах испарителя частично, например, в виде полосок. Однако предпочтительно кожух из изолирующего материала покрывает контактные поверхности испарителя полностью. За счет полного покрытия контактных поверхностей испарителя кожухом из облицовочного материала щелчки могут быть практически полностью исключены. Кроме того, при таком выполнении предпочтительно принимают меры для того, чтобы не оставлять открытыми стыкуемые кромки, а также чтобы краевые зоны и кромки внешней оболочки, которой снабжен испаритель, были полностью закрыты изолирующим облицовочным материалом.
В зависимости от конструкции испарителя контактные поверхности могут быть образованы различными его сторонами. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения кожух из облицовочного материала по существу полностью покрывает две широкие и три узкие стороны испарителя.
Облицовка, как правило, может быть изготовлена из различных материалов. В соответствии с наиболее выгодным вариантом осуществления изобретения кожух выполнен из пенопласта, в частности пенопласта из полиэтилена с закрытыми порами. Предпочтительно, чтобы кожух был упруго деформируемым, по меньшей мере, до определенной степени для того, чтобы допускать указанные выше компенсационные перемещения.
В соответствии с наиболее благоприятным вариантом осуществления изобретения кожух может быть, по меньшей мере, частично выполнен гидрофобным, т.е. водоотталкивающим, по меньшей мере, гидрофобной выполнена поверхность кожуха. Предпочтительно, чтобы кожух не абсорбировал какое-либо количество воды во время всего рабочего периода аппарата. Это может быть достигнуто, например, с помощью кожуха, изготовленного из пенопласта с закрытыми порами.
Кожух, как правило, может быть изготовлен из одной детали, а испаритель может быть, так сказать, «запенен» по его контактным поверхностям. Однако предпочтительно кожух состоит из большого количества деталей из пенопласта, которые точно установлены на контактных сторонах или контактных поверхностях испарителя, и эти детали заканчиваются вровень друг с другом в месте расположения прилегающих кромок испарителя, так что прилегающие кромки испарителя не остаются открытыми.
Может быть достаточной незначительная, в несколько миллиметров, толщина кожуха из облицовочного материала. В соответствии с вариантом осуществления данного изобретения стенки кожуха на различных сторонах испарителя могут иметь различную толщину. В частности, кожух может иметь большую толщину стенки со стороны испарителя, обращенной к замораживаемому объему, чем со стороны испарителя, удаленной от охлаждаемого объема, и/или на узких сторонах испарителя. Тем самым в процессе замораживания передача теплоты в объем замораживания может быть предотвращена или сведена к минимуму. Например, на стороне, обращенной к внутреннему объему камеры аппарата, кожух может иметь толщину от 3 мм до 5 мм, а на других сторонах испарителя - от 1 мм до 3 мм. Однако понято, что в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения может быть использован кожух с одинаковой достаточной толщиной стенки со всех сторон испарителя.
Еще в одном варианте осуществления изобретения поверхность кожуха соединена с соответствующей поверхностью испарителя, и предпочтительно кожух прикреплен к испарителю посредством крепежного соединения или плотно приклеен. Кожух, выполненный из пенопласта, может быть, в частности, прикреплен к металлическому листовому кожуху испарителя с помощью клея.
Кроме того, испаритель может быть уже достаточно хорошо зафиксирован за счет ввода в предназначенную для него полость с точной посадкой в этой полости. С этой целью геометрическая форма граничных поверхностей установочной полости для размещения испарителя соответствует внешнему контуру испарителя. Предпочтительно может быть обеспечена возможность вставления испарителя в его установочную полость посредством легкого нажатия, компенсируемого незначительной упругой деформацией кожуха. При такой фиксации слегка сжатый пенопласт кожуха удерживает испаритель в полости для его размещения, защищая его от ударного воздействия, не предотвращая его вибрацию.
Помимо этого, в большинстве случаев можно обойтись полностью без средств крепления. Тем не менее, для предотвращения сдвига испарителя при его монтаже в соответствии с вариантом осуществления изобретения испаритель может быть прикреплен к внутренней поверхности камеры посредством средств крепления, передающих усилие, в частности с помощью винта. Как было установлено, для испарителя выгодно, чтобы он был прикреплен к внутренней поверхности камеры не с помощью пластмассовых штырьков или пластмассового байонетного соединения, а посредством большого количества винтов в различных точках внутренней камеры. Это также способствует уменьшению вероятности появления щелчков.
Установочная полость для размещения испарителя, как правило, может иметь различную конфигурацию. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения установочная полость может представлять собой по существу ковшеобразное углубление на внутренней стенке камеры, которое может быть закрыто внутренней крышкой. Испаритель может быть введен в указанную сформированную во внутренней камере полость со стороны внутреннего объема охладительной камеры. Если затем на ковшеобразное углубление для его закрытия накладывают внутреннюю крышку, испаритель или кожух из облицовочного материала контактируют как с основанием углубления и его краями, так и с этой внутренней крышкой. Как было установлено, предпочтительно, чтобы крышка не имела каких-либо ребер, входящих в полость для размещения испарителя, по меньшей мере, в зоне его расположения, но вместе с тем была прикреплена с плотным прилеганием к краям ковшеобразного углубления. При этом на краях внутренней крышки и/или на краях ковшеобразного углубления могут быть выполнены уплотнительные буртики из облицовочного материала, в частности буртики из пенопласта для предотвращения возникновения щелчков между внутренней крышкой и внутренней стенкой камеры.
Настоящее изобретение ниже будет пояснено более подробно и описано в отношении предпочтительного варианта его осуществления с помощью сопровождающих чертежей.
На фиг.1 схематично изображен в перспективе блок охлаждения в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг.2 показана охладительная камера аппарата, изображенного на фиг.1, с открытой дверцей, с отображением на задней стенке охладительной камеры установочной полости с размещенным в ней испарителем;
на фиг.3 показан в перспективе испаритель блока охлаждения, показанного на фиг.1 и 2, с кожухом из изолирующего материала, размещенным на металлическом листовом кожухе испарителя;
на фиг.4 показана в перспективе крышка внутренней камеры для закрытия установочной полости для размещения испарителя, выполненной в задней стенке охладительной камеры;
на фиг.5 схематично проиллюстрирован процесс намораживания на испарителе, снабженном кожухом, и на окружающей поверхности;
на фиг.6 схематично проиллюстрирован процесс намораживания на испарителе без кожуха и на окружающей поверхности.
Блок охлаждения - холодильник 1, показанный на чертежах, содержит охладительную камеру 2, имеющую по существу форму куба, которая закрывается дверцей 3. Внутренний объем 4 охладительной камеры 2, показанный на фиг.2, ограничен стенками внутренней камеры 5. На задней стенке внутренней камеры 5, расположенной противоположно дверце 3, выполнено ковшеобразное углубление 6, которое образует и ограничивает установочную полость 7 для размещения испарителя 8. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.2, на верхнем краю ковшеобразного углубления 6 помимо испарителя 8 размещен вентилятор 9.
Ковшеобразное углубление имеет по существу прямоугольную форму, при этом нижний край углубления выполнен с небольшим наклоном от углов к центру (фиг.2). Ковшеобразное углубление 6 может быть закрыто сверху внутренней крышкой 20, показанной на фиг.4, внешний контур которой соответствует контуру углубления 6. Внутренняя крышка 20 размещена на периферийном краю 11 углубления 6 и может быть прикреплена к нему. Внутренняя крышка 20 размещена и зафиксирована с обеспечением по возможности герметичного соединения на боковых левом и правом краях 11 углубления 6, что может быть достигнуто, например, посредством использования на указанных краях 11 буртиков из пенопласта. Однако нижний конец внутренней крышки не опирается на край 11 углубления 6 с образованием герметичного соединения, и поэтому в этом месте внизу может всасываться воздух. Вентилятор 9, показанный на фиг.2, всасывает воздух через зазор между нижним участком края 11 углубления и внутренней крышкой 20, и всасываемый воздух протекает вверх с прохождением через испаритель 8 и вытекает через вентиляционное отверстие, выполненное на верхнем конце внутренней крышки 20.
Как показано на фиг.2, испаритель 8 установлен с точной посадкой в ковшеобразном углублении 6. При этом две вертикально расположенные боковые грани, а также нижняя грань испарителя размещены с точной посадкой на боковых стенках ковшеобразного углубления 6 и контактируют с этими стенками. В направлении верхней стороны установочная полость 7 для размещения испарителя выполнена большей испарителя так, что образуется свободное пространство для размещения подводящих и отводящих трубок испарителя, а также электрических проводов.
Кроме того, толщина испарителя 8 приблизительно соответствует глубине ковшеобразного углубления 6, измеренной в направлении перпендикулярно плоскости чертежа на фиг.2. Если во внутренней камере 5 на углубление 6 установлена закрывающая его внутренняя крышка, испаритель 8 с одной стороны будет контактировать с основанием углубления 6, а с другой стороны - с внутренней крышкой 20. Хотя испаритель 8 может быть установлен с точной посадкой в установочной полости 7 и тем самым по существу может быть в достаточной степени зафиксирован, он может быть также привинчен с помощью винтового соединения предпочтительно к основанию углубления 6. Это, в частности, предотвращает сдвиг испарителя в свободное пространство для размещения трубопроводов или электрического кабеля, например, в процессе монтажа испарителя.
Как показано на фиг.3, испаритель 8 снаружи покрыт кожухом 12, выполненным из гидрофобного пенопласта с закрытыми порами. Кожух 12 в любом случае покрывает все контактные поверхности корпуса 8 испарителя, при этом испаритель 8 контактирует со стенками углубления 6, в то время как внутренняя крышка контактирует с указанными контактными поверхностями. Испаритель 8 сам по себе снабжен алюминиевым листовым кожухом, который образует указанные контактные поверхности и образует так называемую внешнюю оболочку испарителя 8. Кожух 12 из пенопласта приклеен к этому алюминиевому кожуху по всей его поверхности, так что испаритель 8 облицован со всех сторон, на которых находятся контактные поверхности.
Если испаритель 8 снабжен описанным выше кожухом 12 из мягкого, пластично деформируемого облицовочного материала, то при повторном охлаждении, производимом после процедуры размораживания, будет происходить замораживание, иллюстрируемое на фиг.5. Следует отметить, что поверхность испарителя 8 с одной стороны может приморозиться к кожуху 12, а кожух 12 - к окружающим его элементам камеры аппарата, с другой стороны, в частности, поверхность испарителя 8 может приморозиться к внутренней стенке камеры, имеющей углубление 6. На фиг.5 показан тонкий слой льда между кожухом 12 и испарителем 8, а также между кожухом 12 и углублением 6. Если между испарителем 8 и внутренней стенкой камеры аппарата имеются относительные термические перемещения, то без использования кожуха 12 они могут привести к разрыву замороженных ледяных капель. Кожух 12 может, однако, компенсировать эти относительные перемещения и, следовательно, позволяет избежать появления щелчков.
В отличие от рассмотренного выше случая на фиг.6 показано прямое примораживание испарителя 8 при отсутствии кожуха непосредственно к внутренней поверхности углубления 6, что может происходить в известном аппарате без применения кожуха 12, соответствующего настоящему изобретению. Если в этом случае происходят относительные перемещения, то они не могут быть компенсированы, и возникают нежелательные щелчки.
1. Холодильный и/или морозильный аппарат, содержащий охладительную камеру (2) и испаритель (8), установленный внутри установочной полости (7) в охладительной камере (2), отличающийся тем, что испаритель (8) снабжен многосторонним кожухом (12) из эластичного пенопласта, при этом кожух (12) расположен, по меньшей мере, на трех гранях испарителя (8), которые контактируют со стенками, ограничивающими установочную полость(7).
2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что контактные поверхности (13, 14, 15, 16, 17) испарителя (8) полностью закрыты кожухом (12).
3. Аппарат по п.2, отличающийся тем, что кожух (12), по существу, полностью покрывает две широкие грани (16, 17), и/или несколько боковых, или торцевых внешних граней (13, 14, 15) испарителя (8).
4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что кожух (12) состоит из полиэтиленового пенопласта с закрытыми порами.
5. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что кожух (12), по меньшей мере, частично выполнен гидрофобным, в частности имеет гидрофобную поверхность.
6. Аппарат по п.5, отличающийся тем, что кожух (12) выполнен не впитывающим воду.
7. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что кожух (12) выполнен из множества частей, предпочтительно содержащих несколько пластин, каждая из которых покрывает одну из граней испарителя.
8. Аппарат по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что кожух (12) присоединен своей поверхностью к соответствующей поверхности испарителя, предпочтительно соединением с передачей усилия и/или неразъемным соединением, в частности приклеен.
9. Аппарат по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что кожух (12) присоединен своей поверхностью к соответствующей поверхности аппарата, окружающей испаритель (8), предпочтительно соединением с передачей усилия и/или неразъемным соединением, в частности приклеен.
10. Аппарат по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что испаритель (8) введен в установочную полость (7) с точной посадкой, предпочтительно с посадкой, осуществляемой с незначительным нажимом, при котором кожух (12) слегка сжимается.
11. Аппарат по п.10, отличающийся тем, что установочная полость (7) имеет ковшеобразное углубление (6) на внутренней стенке охладительной камеры (2), которое может быть закрыто внутренней крышкой.
12. Аппарат по п.11, отличающийся тем, что внутренняя крышка выполнена без ребер, входящих в установочную полость, по меньшей мере, в зоне размещения испарителя (8), и предпочтительно может быть установлена на край (11) ковшеобразного углубления (6).
13. Аппарат по п.12, отличающийся тем, что испаритель (8) прикреплен к внутренней стенке охладительной камеры (2) с помощью винтового соединения.
14. Аппарат по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что испаритель (8) выполнен в виде пластинчатого испарителя и/или имеет листовой металлический кожух, к которому снаружи присоединен кожух (12) из изолирующего материала.
