Холодильник

 

Полезная модель может быть использована в качестве бытового холодильника. Предлагаемый холодильник содержит холодильный агрегат, испаритель которого расположен в стенке холодильной камеры. При этом испаритель содержит аккумулятор теплоты, который представляет собой алюминиевый лист. В теле аккумулятора теплоты расположена металлическая трубка, которая представляет собой канал для испарения хладагента. Боковая поверхность аккумулятора теплоты соприкасается непосредственно с охлаждаемым воздухом или с облицовочной панелью, которая отделяет аккумулятор теплоты от охлаждаемого воздуха. Совокупность существенных признаков предлагаемого холодильника обеспечивают увеличение теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту.

Заявляемая полезная модель относится к области холодильной техники. Предлагаемая полезная модель может быть применена в качестве бытового холодильника, содержащего, по меньшей мере, холодильное отделение.

В настоящее время главной задачей в области холодильной техники является снижение количества электроэнергии, потребляемой бытовым холодильником. Величина потребляемой электроэнергии находится в прямой зависимости от времени работы холодильного агрегата, необходимого для осуществления одного цикла охлаждения воздуха, а так же от интервала времени между отключением холодильного агрегата и его последующим включением.

Суть проблемы состоит в том, что в бытовых холодильниках используют испарители, которые функционально предназначены для охлаждения воздуха посредством работающего холодильного агрегата. При этом теплоту охлаждаемого воздуха подводят к испаряемому хладагенту через стенку испарительного канала. Время работы холодильного агрегата определяется величиной теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту. Величина указанного теплового потока находится в прямой зависимости с одной стороны от холодопроизводительности холодильного агрегата, а с другой стороны от плотности теплового потока и от площади стенки испарительного канала, через которую указанный тепловой поток подводится к испаряемому хладагенту. Плотность теплового потока в основном определяется коэффициентом теплоотдачи охлаждаемого воздуха. Потому что от охлаждаемого воздуха к испаряемому хладагенту можно подвести только то количество теплоты, которое может отдать охлаждаемый воздух. Коэффициент теплоотдачи воздуха (в) в условиях свободной конвенции равен 1-3 Вт/м2·К. Поэтому тепловой поток, подводимый к испаряемому хладагенту от охлаждаемого воздуха, отличается сравнительно низкой плотностью (в×Т Вт/м2), что увеличивает время работы холодильного агрегата, необходимое для охлаждения воздуха до заданной температуры.

Тепловой поток, подводимый к испаряемому хладагенту, можно увеличить путем увеличения площади испарительного канала. Однако указанная возможность увеличения теплового потока ограничивается тем, что практически невозможно увеличить площадь испарительных каналов без увеличения их длины. При этом по мере увеличения длины испарительного канала неизбежно повышается температуры паров хладагента, которые поступают из испарителя в полость регенеративного теплообменника. Прямым следствием повышения температуры указанных паров является преждевременное испарение хладагента в канале капиллярной трубки, что снижает ее пропускную способность. При этом соответственно уменьшается количество хладагента, поступающего в полость испарительного канала в единицу времени, что может привести к снижению теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту.

Низкие теплофизические свойства охлаждаемого воздуха в совокупности с ограниченными размерами испарителя является одним из главных факторов, существенно снижающих величину теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту. При этом соответственно снижается холодопроизводительность холодильного агрегата, величина которой в современных бытовых холодильниках в полтора-два раза меньше номинальной холодопроизводительности компрессора указанного холодильного агрегата.

Из предшествующего уровня техники известен холодильник, описанный в патенте DE 3926250, испаритель которого охвачен "холодоаккумулятором" (аккумулятором теплоты, отводимой от охлаждаемого воздуха). В качестве аккумулирующего вещества используется "хладагент" с заданной температурой фазового перехода (эвтектическая жидкость). После отключения холодильного агрегата охлаждение воздуха осуществляют посредством эвтектической жидкости. При этом теплота, отводимая от охлаждаемого воздуха, аккумулируется эвтектической жидкостью. Предварительное аккумулирование теплоты в сочетании с высоким значением коэффициента теплоотдачи эвтектической жидкости обеспечивает (после включения холодильного агрегата) увеличение плотности теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту. Кроме того, по мере охлаждения эвтектическая жидкость переходит в твердое фазовое состояние. При этом фазовый переход сопровождается выделением значительного количества теплоты, что обеспечивает дополнительное увеличение теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту.

Однако процесс кристаллизации эвтектической жидкости сопровождается образованием на поверхности испарителя слоя льда, толщина () которого постепенно увеличивается, а его тепловая проводимость (/) соответственно уменьшается. Например, тепловая проводимость слоя льда толщиной 5 мм равна 440 Вт/м2·К (2.2 Вт/м·К:0.005 м), что уже меньше коэффициента теплоотдачи эвтектической жидкости. Очевидно, что положительный эффект фазового перехода носит кратковременный характер и при толщине слоя льда более 5 мм эффект фазового перехода становится отрицательным. Потому что при указанной толщине слоя льда (более 5 мм) величина его тепловой проводимости меньше величины коэффициента теплоотдачи эвтектической жидкости, что обеспечивает снижение величины теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту. При этом соответственно увеличивается время работы холодильного агрегата, необходимое для кристаллизации эвтектической жидкости.

Кроме того, коэффициент теплоотдачи эвтектической жидкости (э) равен примерно 500 Вт/м2·К, следовательно, плотность теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту от эвтектической жидкости (э×Т), значительно меньше своего максимально возможного значения, которое достигается только в том случае, когда плотность теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту, определяется величиной коэффициента теплоотдачи испаряемого хладагента (х×Т). Поэтому применение в рассматриваемом холодильнике эвтектической жидкости в качестве аккумулирующего вещества не позволяет обеспечить максимально возможную плотность теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту.

Из предшествующего уровня техники известен бытовой холодильник "STINOL - 103" (см. справочник "Бытовые холодильники и морозильники" Б.С.Бабакин, В.А.Выгодин, Москва, изд. Колос, 1998, стр.351352). Испаритель, предназначенный для охлаждения воздуха, содержащегося в полости холодильной камеры, представляет собой алюминиевую трубку, которая приклеена к алюминиевому листу толщиной около 1 мм. Испаритель расположен в задней стенке холодильной камеры, при этом алюминиевый лист приклеен к облицовочной панели холодильной камеры. Облицовочная панель выполнена из ударопрочного полистирола толщиной 1-2 мм и выполняет функцию охлаждающей поверхности по отношению к охлаждаемому воздуху. Испаритель рассматриваемой конструкции используются во многих холодильниках, выпускаемых современной холодильной промышленностью (например, в бытовом холодильнике BOSCH KGS 39V25).

Относительно небольшая площадь соприкосновения трубки испарительного канала с плоскость снижает величину теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту от алюминиевого листа. Увеличить указанный тепловой поток можно путем увеличения длины испарительного канала и/или путем понижения температуры испарения хладагента. В рассматриваемом холодильнике длина испарительных каналов конструктивно ограничена величиной гидравлического сопротивления канала и максимально допустимой температурой паров хладагента, которые поступают из испарителя в регенеративный теплообменник. Длина трубки испарительного канала составляет более 10 метров, но площадь ее соприкосновения с поверхностью алюминиевого листа все равно недостаточно большая для того, чтобы обеспечить необходимую величину теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту. Поэтому с целью увеличения указанного теплового потока понижают минимальную температуру испарения хладагента до -20°С (при минимальной температуре охлаждаемого воздуха от +7°С до ±0°С). Однако величина полученного технического эффекта уменьшается вследствие того, что снижение температуры испарения хладагента неизбежно сопровождается соответствующим снижением холодопроизводительности холодильного агрегата, что может привести к снижению величины теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту. Кроме того, уменьшение минимальной температуры испарителя неизбежно сопровождается увеличением теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту из окружающей среды через слой теплоизолирующего материала. При этом соответственно уменьшается количество теплоты, подводимой к испаряемому хладагенту от полезной нагрузки (от охлаждаемого воздуха).

В испарителе рассматриваемого холодильника прямолинейные участки испарительного канала расположены горизонтально, что в совокупности с гидравлическим сопротивлением канала, длина которого составляет более 10 метров, создает условия для неравномерного охлаждения испарителя. Вначале верхняя часть испарителя охлаждается до -15°С, а затем жидкий хладагент начинает поступать в нижнюю часть испарителя, температура которой в это время равна +4°С. При этом процесс охлаждения нижней части испарителя (с +4°С) начинается, когда температура испарения хладагента уже опустилась ниже -15°С, что на 10÷15 градусов ниже оптимальной температуры испарения хладагента.

Оптимальная температура испарения хладагента должна быть ниже температуры испарителя примерно на 5 градусов. Указанный температурный градиент является оптимальным, потому что с одной стороны обеспечивает необходимую плотность теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту, а с другой стороны процесс охлаждения испарителя осуществляется при более высоком значении температуры испарения хладагента, которому соответствует и более высокая холодопроизводительность холодильного агрегата.

В испарителе рассматриваемого холодильника процесс охлаждения его нижней части осуществляют посредством хладагента, температура испарения которого на 10÷15 градусов ниже оптимального значения, что обеспечивает снижение холодопроизводительности холодильного агрегата и соответствующее уменьшение теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту.

В основу изобретения поставлена задача создания холодильника, существенные признаки которого обеспечивают снижение количества электроэнергии, потребляемой предлагаемым холодильником по сравнению с его прототипом.

Поставленная задача решена путем создания холодильника, содержащего холодильную камеру и холодильный агрегат, испаритель которого расположен вертикально в стенке холодильной камеры, при это согласно полезной модели испаритель содержит аккумулятор теплоты, тело которого выполнено в виде металлического листа из алюминия или алюминиевого сплава, представляющего собой аккумулирующее вещество, и металлическую трубку, расположенную в теле аккумулятора теплоты, проходной канал трубки представляет собой канал для испарения хладагента, который содержит прямолинейные участки, расположенные с уклоном, и выходной участок, расположенный вертикально, при этом входное отверстие канала расположено в верхней части аккумулятора теплоты, а его выходное отверстие расположено выше уровня жидкого хладагента, содержащегося в нижней части испарительного канала; поверхность трубки плотно соприкасается с аккумулирующим веществом, а тепловая проводимость ее стенки превышает коэффициент теплоотдачи испаряемого хладагента; боковая поверхность аккумулятора теплоты соприкасается непосредственно с охлаждаемым воздухом или с облицовочной панелью, которая отделяет аккумулятор теплоты от охлаждаемого воздуха, при этом облицовочная панель плотно соприкасается с боковой поверхностью аккумулятора теплоты, а ее тепловая проводимость превышает коэффициент теплоотдачи охлаждаемого воздуха.

Применение аккумулятора теплоты, в теле которого расположены трубки испарителя, а так же применение в качестве аккумулирующего вещества алюминия, отличающегося высокой теплопроводностью, обеспечивает максимально возможную плотность теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту. Это объясняется тем, что, указанное расположение испарительных каналов, обеспечивает теплообмен испаряемого хладагента в основном с аккумулирующим веществом, посредством которого затем осуществляют процесс охлаждения воздуха, содержащегося в полости холодильной камеры. При этом теплоту, отводимую от охлаждаемого воздуха, аккумулируют посредством аккумулирующего вещества. Предварительное аккумулирование теплоты является необходимым условием, которое обеспечивает (после включения холодильного агрегата) интенсивный подвод к испаряемому хладагенту большого количества аккумулированной теплоты.

Вследствие того, что теплота к испаряемому хладагенту подводится от алюминиевого аккумулятора теплоты, плотность теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту, будет определяться величиной коэффициента теплоотдачи испаряемого хладагента. Потому что коэффициент теплоотдачи испаряемого хладагента х меньше коэффициента теплоотдачи аккумулирующего вещества Al, величина которого равна средней величине тепловой проводимости слоя алюминия, охлаждаемого посредством испарительного канала. Средняя тепловая проводимость слоя алюминия определяется как отношение коэффициента теплопроводности алюминия =209 Вт/м·К к половине толщины его слоя /2. Например, в том случае, когда толщина слоя алюминия, охлаждаемого посредством испарительного канала, составляет =0.04 м коэффициент теплоотдачи алюминия

Указанная толщина слоя охлаждаемого алюминия (0.04 м) соответствует расстоянию между испарительными каналами, равному 80 мм. Из (1) следует, что коэффициент теплоотдачи алюминия Al станет равным коэффициенту теплоотдачи испаряемого хладагента х только в том случае, когда расстояние между каналами возрастет до 800 мм, что на порядок превышает конструктивно целесообразное расстояние между испарительными каналами. Следовательно, применение алюминия в качестве аккумулирующего вещества обеспечивает максимальную плотность теплового потока подводимого к испаряемому хладагенту при любом (конструктивно целесообразном) расстоянии между испарительными каналами.

Плотное соприкосновение трубки испарителя с аккумулирующим веществом исключает или, по меньшей мере, уменьшает вероятность образования зазоров между поверхностью трубки и аккумулирующим веществом, что предотвращает снижение плотности теплового потока, подводимого от аккумулирующего вещества к испаряемому хладагенту.

Тепловая проводимость стенки испарительного трубопровода, превышает по величине коэффициент теплоотдачи испаряемого хладагента, что также позволяет предотвратить снижение плотности теплового потока, подводимого от аккумулирующего вещества к испаряемому хладагенту через стенку трубки. Максимально плотность теплового потока обеспечивает и максимальную величину теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту, при минимальной длине испарительного канала.

Входное отверстие испарительного канала расположено в верхней части аккумулятора теплоты, а прямолинейные участки канала выполнены с уклоном, что обеспечивает перемещение жидкого хладагента вниз по наклонному каналу с более высокой скоростью по сравнению с испарителем прототипа. Более высокая скорость перемещения жидкого хладагента по испарительному каналу в сочетании с минимальной длиной указанного канала создает необходимые условия для поступления жидкого хладагента в нижнюю часть испарительного канала, что обеспечивает одновременное и более равномерное охлаждения всех частей аккумулятора теплоты по сравнению с испарителем прототипа. При этом процесс охлаждения аккумулирующего вещества может осуществляться при оптимальном (более высоком) значении температуры испарения хладагента, что обеспечивает увеличение холодопроизводительности холодильного агрегата и сокращает время его работы, необходимое для охлаждения аккумулирующего вещества до заданной температуры.

После отключения холодильного агрегата весь жидкий хладагент вытесняется из конденсатора в полость испарительного канала. Расположение входного и выходного отверстий канала обеспечивает концентрацию всего поступающего хладагента в нижней части испарительного канала, а так же в полости выходного участка, который расположен в теле аккумулятора теплоты вертикально. После включения холодильного агрегата охлаждение верней части аккумулятора теплоты будет осуществляться путем испарения хладагента, поступающего в полость испарительного канала через капиллярную трубку. Одновременно путем испарения хладагента, расположенного в нижней части испарительного канала, будет охлаждаться нижняя часть аккумулятора теплоты, что дополнительно обеспечивает более равномерное охлаждения всех частей аккумулятора теплоты по сравнению с испарителем прототипа. При этом пары хладагента будут поступать из испарителя в регенеративный теплообменник через выходной участок испарительного канала. Благодаря тому, что выходной участок канала расположен в теле аккумулятора теплоты, хладагент, содержащийся в полости выходного участка, испарится уже в течение 30-60 секунд после включения холодильного агрегата. Быстрое испарение указанного хладагента обеспечивает снижение гидравлического сопротивления испарительного канала и беспрепятственное удаление паров хладагента из его полости.

Предлагаемый аккумулятор теплоты выполнен в виде металлического листа, толщина которого должна быть достаточной для того, что бы обеспечить расположение в теле аккумулирующего вещества испарительных каналов. Предлагаемая форма аккумулятора теплоты обеспечивает максимально возможную (для данной массы аккумулирующего вещества) площадь его боковой поверхности, которая является поверхностью теплообмена охлаждаемого воздуха с аккумулирующим веществом. Указанный процесс теплообмена можно осуществлять и через облицовочную панель, которая плотно соприкасается с поверхностью аккумулятора теплоты, а ее тепловая проводимость превышает коэффициент теплоотдачи охлаждаемого воздуха. При этом количество теплоты, отводимого от охлаждаемого воздуха, находится в прямой зависимости от площади охлаждающей поверхности и от величины температурного градиента между охлаждаемым воздухом и аккумулирующим веществом. Следовательно, увеличение площади охлаждающей поверхности до максимально возможного значения позволяет осуществлять охлаждение воздуха при минимальном значении градиента температур между охлаждаемым воздухом и аккумулирующим веществом. При этом уменьшение указанного температурного градиента может осуществляться только путем увеличения минимальной температуры испарения хладагента, что обеспечивает увеличение холодопроизводительности холодильного агрегата.

Совокупность существенных признаков предлагаемого холодильника обеспечивает увеличение теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту до максимально возможного значения, величина которого ограничивается только холодопроизводительностью холодильного агрегата. Прямым следствием указанного технического результата является сокращение количества электроэнергии, потребляемой бытовым холодильником. Сокращение количества потребляемой электроэнергии может достигаться путем сокращения времени работы холодильного агрегата и/или путем увеличения тепловой емкости аккумулирующего вещества. Увеличение тепловой емкости аккумулятора теплоты обеспечивает соответствующее увеличение интервала времени между отключением холодильного агрегата и его последующим включением.

В предлагаемом холодильнике целесообразно применять испаритель, в котором толщина аккумулятора теплоты равна, по меньшей мере, диаметру испарительного канала.

Предлагаемая толщина аккумулятора теплоты обеспечивает расположение аккумулирующего вещества со всех сторон испарительного канала. Указанное расположение аккумулирующего вещества обеспечивает необходимую величину теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту, при минимальной длине испарительного канала, что позволяет снизить величину гидравлического сопротивления указанного канала.

В предлагаемом холодильнике целесообразно применять испаритель, содержащий трубку, расположенную в канавке, которая выполнена в теле аккумулятора теплоты, при этом трубка плотно прижата к поверхности канавки посредством ее внешних кромок, которые деформированы путем механического воздействия.

Ширина канавки должна соответствовать диаметру трубки. Донная часть канавки должна иметь скругленную форму, радиус которой соответствует радиусу трубки. Поверхность канавки представляет собой поверхность аккумулирующего вещества. Плотное соприкосновение поверхности трубки с поверхностью аккумулирующего вещества обеспечивается путем деформации внешних кромок канавки. Вследствие чего трубка с большим усилием прижимается к поверхности канавки, что уменьшает вероятность образования зазоров между поверхностью трубки и поверхностью аккумулирующего вещества, и позволяет предотвратить или уменьшить величину возможного сокращения теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту.

В предлагаемом холодильнике целесообразно применять испаритель, аккумулятор теплоты которого выполнен методом литья из алюминия или алюминиевого сплава, а в его теле расположены испарительные каналы представляющие собой медную или стальную трубку.

Максимально плотное соприкосновение аккумулирующего вещества с внешней поверхностью трубки может достигаться только в испарителях, изготовленных методом литья. При этом температура расплава алюминия может достигать значения 750°С, что исключает возможность изготовления литого испарителя, в котором в качестве испарительного канала используется алюминиевая трубка. Применение медной или стальной трубки обеспечивает возможность изготовления литого испарителя, конструктивные особенности которого исключают появление зазора между трубкой и аккумулирующим веществом, что позволяет предотвратить сокращение теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту.

В предлагаемом холодильнике целесообразно вдоль задней поверхности аккумулятора теплоты расположить охлаждающую полость, которая сообщается с полостью холодильной камеры посредством входного отверстия, расположенного выше испарителя, и выходного отверстия, расположенного ниже испарителя.

Охлаждающая полость расположена между аккумулятором теплоты и слоем теплоизоляции. Через охлаждающую полость перемещается охлаждаемый воздух от входного отверстия полости к ее выходному отверстию. При этом величина теплового потока, поступающего к испаряемому хладагенту из окружающей среды, находится в прямой зависимости от разности температуры окружающей среды и температуры охлаждаемого воздуха. Минимальная температура охлаждаемого воздуха примерно на 25 градусов выше минимальной температуры испарителя холодильника, который является прототипом предлагаемой полезной модели. Следовательно, применение охлаждающей полости обеспечивает уменьшение температурного градиента между внешней и внутренней поверхностью теплоизолирующего слоя. При этом уменьшатся величина теплового потока, который поступает к испаряемому хладагенту из окружающей среды через слой теплоизоляции, что обеспечивает соответствующее увеличение теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту от полезной нагрузки (от охлаждаемого воздуха).

Увеличение теплового потока, подводимого к испаряемому хладагенту, обеспечивает снижение количества электроэнергии, потребляемой холодильным агрегатом. Более высокая энергетическая эффективность холодильного агрегата позволяет использовать предлагаемую полезную модель в качестве бытового холодильника, который будет потреблять меньше электроэнергии по сравнению с прототипом. Промышленную применимость предлагаемого холодильника обеспечивают существенные признаки его испарителя, который может быть изготовлен при помощи технологий, широко применяемых в современной промышленности. При этом внедрение предлагаемой полезной модели может осуществляться путем замены испарителя на любом холодильнике, который выпускается современной холодильной промышленностью.

Кроме того, предлагаемая полезная модель может применяться в качестве торгового оборудования.

Для более полного понимания сути предлагаемого изобретения ниже приведено описание предлагаемого холодильника со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 схематично изображает фрагмент холодильной камеры с вариантом сборного испарителя, выполненного согласно полезной модели;

фиг.2 схематично изображает фрагмент холодильной камеры с вариантом литого испарителя, выполненного согласно полезной модели;

фиг.3 схематично изображает вариант сборного испарителя, выполненного согласно полезной модели;

фиг.4 схематично изображает фрагмент сборного испарителя, выполненного согласно полезной модели;

фиг.5 схематично изображает фрагмент холодильной камеры с вариантом сборного испарителя и охлаждающей полостью, выполненной согласно полезной модели.

Предлагаемый бытовой холодильник (фиг.1) содержит холодильную камеру 1 и холодильный агрегат, испаритель 2 которого расположен в стенке 3, холодильной камеры 1. Испаритель 2 содержит аккумулятор теплоты 4, который выполнен в виде алюминиевого листа, и канал для испарения хладагента, выполненный предпочтительно из алюминиевой трубки 5. Трубка 5 расположена в канавке, которая выполнена в теле аккумулятора теплоты 4. Плотное соприкосновение поверхности трубки 5 с поверхностью канавки (поверхностью аккумулирующего вещества) обеспечивают элементы 6, которые представляют собой деформированные кромки канавки. Элементы 6 обжимают трубку 5 с внешней стороны. Боковая поверхность аккумулятора теплоты 4 плотно соприкасается с облицовочной панелью 7, которая выполняет функцию охлаждающей поверхности по отношению к воздуху, расположенному в полости холодильной камеры 1.

Предлагаемый холодильник, изображенный на фиг.2, содержит испаритель 8, аккумулятор теплоты 9 которого выполненный методом литья из алюминия или алюминиевого сплава. Испаритель 8 расположен в стенке 10 холодильной камеры 11. Каналы для испарения хладагента выполнены из медной или стальной трубки 12. Боковая поверхность аккумулятора теплоты 9 выполняет функцию охлаждающей поверхности по отношению по отношению к воздуху, расположенному в полости холодильной камеры 11.

Прелагаемый испаритель (фиг.3) содержит испарительный канал 13, который представляет собой металлическую (предпочтительно алюминиевую) трубку. Прямолинейные участки 14 канала 13 расположены с уклоном. При этом выходной участок 15, расположен в теле аккумулятора теплоты 16 вертикально, входное отверстие канала 13 расположено в верхней части аккумулятора теплоты 16, а его выходное отверстие расположено выше уровня жидкого хладагента, который после отключения холодильного агрегата содержится в нижней части канала 13. Трубка 13 (фиг.4) расположена в канавке, которая выполнена в теле аккумулятора теплоты 16, при этом трубка плотно прижата к поверхности канавки посредством ее внешних кромок 17, которые деформированы путем механического воздействия.

Испаритель 18, предлагаемого холодильника (фиг.5), содержит аккумулятор теплоты 19. Вдоль задней поверхности аккумулятора теплоты 19 расположена охлаждающая полость 20, которая сообщается с полостью холодильной камеры 21 посредством входного отверстия 22, расположенного выше испарителя 18, и выходного отверстия 23, расположенного ниже испарителя 18.

Предлагаемый холодильник работает следующим образом (фиг.1). Когда температура воздуха, содержащегося в верхней части холодильного отделения 1, повышается до заданного максимального значения, равного, например, +10°С, включают холодильный агрегат и посредством испаряемого хладагента охлаждают аккумулирующее вещество, из которого выполнен аккумулятор теплоты 4. При этом по мере понижения температуры аккумулирующего вещества начинают осуществлять процесс охлаждения воздуха. Теплота, отводимая от охлаждаемого воздуха, подводится к аккумулирующему веществу через облицовочную панель 7. Максимально высокая плотность теплового потока, подводимого от аккумулирующего вещества к испаряемому хладагенту, обеспечивает быстрое охлаждение аккумулирующего вещества до заданной температуры, например, до -12°С. Затем холодильный агрегат отключают. Тепловая емкость аккумулятора теплоты 4, охлажденного до заданной температуры, обеспечивает охлаждение воздуха после отключения холодильного агрегата. При этом температура охлаждаемого воздуха понижается до заданного минимального значения, которое в нижней части холодильного отделения 1 может быть равным ±0°С.

Тепловая емкость аккумулятора теплоты 4 обеспечивает поглощение теплоты, поступающей в полость холодильной камеры 1 из окружающей среды, поэтому температура воздуха содержащегося в указанной полости поднимается до заданного максимального значения в течение более длительного интервала времени по сравнению с прототипом. Затем включают холодильный агрегат и осуществляют очередной процесс охлаждения аккумулирующего вещества.

Вариант холодильника (фиг.2), содержащий испаритель 8, работает по выше описанному способу. При этом теплота от охлаждаемого воздуха подводится к аккумулирующему веществу через боковую поверхность аккумулятора теплоты 9.

Вариант холодильника (фиг.5), содержащий испаритель 18, так же работает по выше описанному способу. При этом обе боковые поверхности испарителя 18 представляют собой поверхность теплообмена аккумулирующего вещества с охлаждаемым воздухом.

1. Холодильник, содержащий холодильную камеру и холодильный агрегат, испаритель которого расположен вертикально в стенке холодильной камеры, отличающийся тем, что испаритель содержит аккумулятор теплоты, тело которого выполнено в виде металлического листа из алюминия или алюминиевого сплава, представляющего собой аккумулирующее вещество, и металлическую трубку, расположенную в теле аккумулятора теплоты, проходной канал трубки представляет собой канал для испарения хладагента, который содержит прямолинейные участки, расположенные с уклоном, и выходной участок, расположенный вертикально, при этом входное отверстие канала расположено в верхней части аккумулятора теплоты, а его выходное отверстие расположено выше уровня жидкого хладагента, содержащегося в нижней части испарительного канала; поверхность трубки плотно соприкасается с аккумулирующим веществом, а тепловая проводимость ее стенки превышает коэффициент теплоотдачи испаряемого хладагента; боковая поверхность аккумулятора теплоты соприкасается непосредственно с охлаждаемым воздухом или с облицовочной панелью, которая отделяет аккумулятор теплоты от охлаждаемого воздуха, при этом облицовочная панель плотно соприкасается с боковой поверхностью аккумулятора теплоты, а ее тепловая проводимость превышает коэффициент теплоотдачи охлаждаемого воздуха.

2. Холодильник по п.1, отличающийся тем, что толщина аккумулятора теплоты равна, по меньшей мере, диаметру испарительного канала.

3. Холодильник по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что трубка расположена в канавке, которая выполнена в теле аккумулятора теплоты, при этом трубка плотно прижата к поверхности канавки посредством ее внешних кромок, которые деформированы путем механического воздействия.

4. Холодильник по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что аккумулятор теплоты выполнен методом литья из алюминия или алюминиевого сплава, а в его теле расположены испарительные каналы, представляющие собой медную или стальную трубку.

5. Холодильник по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что вдоль задней поверхности аккумулятора теплоты расположена охлаждающая полость, которая сообщается с полостью холодильной камеры посредством входного отверстия, расположенного выше испарителя, и выходного отверстия, расположенного ниже испарителя.

6. Холодильник по п.3, отличающийся тем, что вдоль задней поверхности аккумулятора теплоты расположена охлаждающая полость, которая сообщается с полостью холодильной камеры посредством входного отверстия, расположенного выше испарителя, и выходного отверстия, расположенного ниже испарителя.

7. Холодильник по п.4, отличающийся тем, что вдоль задней поверхности аккумулятора теплоты расположена охлаждающая полость, которая сообщается с полостью холодильной камеры посредством входного отверстия, расположенного выше испарителя, и выходного отверстия, расположенного ниже испарителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области бытового, торгового оборудования для производства и потребления холода и может использоваться как холодильник или холодильный шкаф-витрина для хранения продуктов в быту и торговле, а также одновременно как динамический рекламоноситель в местах хранения и/или продажи товаров, выставок

Витрина холодильная обеспечивает удобство сборки витрины у потребителя, увеличение полезного объема витрины, удобство транспортировки, уменьшение затрат на ее транспортировку. Корпус витрины выполнен сборно-разборным и включает в себя нижнюю панель, боковые и средние стойки, среднюю панель, верхнюю панель.
Наверх