ХОЛОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ С ХОЛОДИЛЬНОЙ КАМЕРОЙ
REFRIGERATING DEVICE WITH REFRIGERATION CHAMBER

Область техники
Данное изобретение относится к холодильному аппарату с холодильной камерой.
Уровень техники
При низких температурах окружающей среды холодильные камеры в холодильных аппаратах не охлаждаются или охлаждаются только очень кратковременно, так как поступление тепла из окружающей среды только очень незначительно. Дополнительно возможно повышение влажности воздуха при открывании холодильной камеры, что может приводить к нежелательному оседанию конденсата на охлаждаемых предметах, на стеклянных подложках или на потолке, в частности, в устройствах с верхним расположением морозильной камеры.
Известные нагреватели в холодильных камерах холодильных аппаратов с несколькими температурными зонами, однако, только одним холодильным контуром (нагреватели с "зимним переключением") служат для того, чтобы вызывать работу компрессора с определенной продолжительностью для поддержания температуры морозильной камеры достаточно низкой.
В выложенной заявке JP 2005 127661 А показан холодильник с холодильной камерой, в которой расположен нагреватель.
В выложенной заявке JP 2003 166 776 А показан холодильник, причем в стенке холодильника расположен нагреватель.
В выложенной заявке JP 2009 019808 А показан холодильник, причем в холодильной камере расположен испаритель. Температура в испарителе измеряется посредством датчика температуры. В зависимости от измеренной температуры в испарителе включается нагреватель, который расположен на испарителе.
В выложенной заявке DE 102 21 898 А1 показан холодильный аппарат с обогреваемым внутренним пространством.
В выложенной заявке DE 28 404 83 А1 показана холодильная или морозильная витрина, которая может работать в режиме охлаждения и в режиме оттаивания.
Описание полезной модели DE 20 2005 021 918 U1 демонстрирует холодильный аппарат с холодильной камерой и сборным резервуаром для сбора талой воды, выходящей из холодильной камеры, причем сборный резервуар выполнен с возможностью нагревания при помощи нагревательного устройства, приводимого в действие независимо от работы компрессора.
Раскрытие изобретения
Задача данного изобретения - обеспечить холодильный аппарат с улучшенной холодильной камерой, в котором предотвращается нежелательное падение температуры в холодильной камере.
Эта задача решена предметом с признаками по независимому пункту формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения являются предметом зависимых пунктов, описания и чертежей.
Согласно аспекту изобретения задача решена холодильным аппаратом с компрессором и холодильной камерой, имеющим расположенный в холодильной камере нагреватель, который выполнен с возможностью включения в зависимости от продолжительности простоя компрессора. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что температура в холодильной камере не опускается ниже определенного значения даже в том случае, если холодильный аппарат установлен в холодной окружающей среде.
Под холодильным аппаратом понимается, в частности, бытовой холодильный аппарат, то есть холодильный аппарат, который применяется для ведения домашнего хозяйства в домовладениях или в гастрономической области и, в частности, служит для того, чтобы хранить пищевые продукты и/или напитки при установленной температуре - такой, как, например, холодильник, морозильник, комбинированный холодильник-морозильник, морозильная камера или холодильник для вина.
В дальнейшем предпочтительном варианте исполнения холодильный аппарат содержит устройство учета времени для регистрации продолжительности простоя компрессора. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что имеется возможность производить точное управление в зависимости продолжительности простоя.
В предпочтительном варианте исполнения холодильный аппарат выполнен с возможностью включения нагревателя при превышении заданной продолжительности простоя компрессора. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что при холодной окружающей среде реализуется простое управление для предотвращения падения температуры.
В дальнейшем предпочтительном варианте исполнения нагреватель расположен на дне холодильной камеры. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что нагретый нагревателем воздух со дна внутри холодильной камеры поднимается вверх.
В дальнейшем предпочтительном варианте исполнения в холодильной камере имеется фиксирующее средство для крепления нагревателя. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что облегчается монтаж нагревателя внутри холодильной камеры.
В дальнейшем предпочтительном варианте исполнения нагреватель представляет собой пленочный нагревательный элемент. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что возможно компактное выполнение нагревателя с обширной поверхностью.
В дальнейшем предпочтительном варианте исполнения нагреватель представляет собой радиационный нагреватель. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что возможно нагревание поверхности, подвергаемой излучению, без необходимости помещать на ней нагреватель.
В дальнейшем предпочтительном варианте исполнения холодильный аппарат содержит устройство управления мощностью, для регулирования теплопроизводительности нагревателя. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что имеется возможность приспосабливать производительность нагревателя к различным условиям.
В дальнейшем предпочтительном варианте исполнения холодильный аппарат выполнен с возможностью повышения теплопроизводительности нагревателя при возрастающей продолжительности простоя компрессора. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что слишком сильного снижения температуры холодильной камеры избегают даже при более длительном простое компрессора.
В дальнейшем предпочтительном варианте исполнения холодильный аппарат содержит устройство учета температуры для регистрации температуры в холодильной камере. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что дополнительно возможно использование температуры в качестве основы для управления нагревателем.
В дальнейшем предпочтительном варианте исполнения холодильный аппарат выполнен с возможностью включения нагревателя при опускании температуры внутри холодильной камеры ниже заданного значения. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что имеется возможность поддерживать температуру внутри холодильной камеры выше определенного минимума.
В дальнейшем предпочтительном варианте исполнения холодильный аппарат содержит датчик открывания, регистрирующий факт открывания холодильной камеры. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что возможна регистрация поступления воздуха из окружающего пространства.
В дальнейшем предпочтительном варианте исполнения холодильный аппарат выполнен с возможностью включения нагревателя при зарегистрированном открытии холодильной камеры. Благодаря этому также достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что при открывании предотвращается охлаждение ниже определенной температуры.
В дальнейшем предпочтительном варианте исполнения холодильный аппарат содержит датчик влажности для регистрации влажности воздуха внутри холодильной камеры. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что имеется возможность регистрировать влажность воздуха в холодильной камере.
В дальнейшем предпочтительном варианте исполнения холодильный аппарат выполнен с возможностью включения нагревателя при превышении заданной влажности воздуха внутри холодильной камеры. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что имеется возможность предотвращать запотевание и образование конденсата.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления изобретения представлены на чертеже и более подробно описываются ниже.
Показаны:
фиг. 1 - вид холодильного аппарата.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показан холодильник, представляющий в общем виде холодильный аппарат 100. Холодильник служит, например, для охлаждения пищевых продуктов и включает в себя циркуляционный контур хладагента с испарителем, компрессором 107, конденсатором и дросселирующим элементом. Испаритель представляет собой теплообменник, в котором после расширения жидкий хладагент испаряется вследствие восприятия тепла от охлаждаемой среды, т.е. от воздуха внутри холодильника.
Компрессор 107 представляет собой механически приводимый в действие компонент внутри холодильного аппарата 100, который отсасывает пары хладагента из испарителя и выталкивает их при более высоком давлении к конденсатору. Конденсатор представляет собой теплообменник, в котором после сжатия испаренный хладагент конденсируется в результате теплоотдачи во внешнюю охлаждающую среду, т.е. в воздух из окружающего пространства. Дросселирующий элемент представляет собой устройство для постоянного снижения давления посредством сужения поперечного сечения.
Хладагент представляет собой рабочую среду, которая используется для передачи теплоты в системе, производящей холод, и которая воспринимает тепло при низких температурах и низком давлении рабочей среды и отдает тепло при более высокой температуре и более высоком давлении рабочей среды, причем, как правило, со включением изменений агрегатного состояния рабочей среды.
Если холодильный аппарат 100 находится в холодной окружающей среде, температура внутри холодильной камеры 103 постепенно понижается. В этот период компрессор 107 холодильного аппарата 100 не активизируется вследствие низкой температуры в холодильной камере 103. Поэтому длительное время простоя компрессора 107 указывает на низкую температуру в холодильной камере 103 холодильного аппарата 100. Дополнительно возможно повышение влажности воздуха при открывании холодильной камеры 103, что в этом случае может приводить к нежелательному оседанию конденсата на охлаждаемых предметах, на стеклянных полках или потолке, в частности, в аппаратах с верхним расположением морозильной камеры.
Для решения этой проблемы в холодильной камере 103 расположен нагреватель 105, который включается в зависимости от продолжительности простоя компрессора 107, так что температура в холодильной камере 103 не опускается ниже определенного значения даже в том случае, если холодильный аппарат 100 установлен в холодной окружающей среде. Чтобы точно установить продолжительность простоя компрессора 107, возможно наличие предусмотренного устройства учета времени, чтобы производить точное управление нагревателем 105 в зависимости от продолжительности простоя компрессора 107. Устройство учета времени может включать в себя, например, электронный счетчик, который активизируется при отключении компрессора 107 и который считает тактовые импульсы. Тогда на основании подсчитанных тактовых импульсов возможно определение продолжительности простоя компрессора 107.
Если продолжительность простоя компрессора 107 превышает предварительно заданное значение, например 60 мин, возможно включение нагревателя 105, чтобы предотвратить дальнейшее падение температуры внутри холодильной камеры 103. Возможно расположение нагревателя 105, например, в днище холодильной камеры 103, так что нагретый воздух от днища поднимается внутри холодильной камеры 103 и создается циркуляция воздуха.
Однако возможно также расположение нагревателя 105 на боковой стенке или на потолке холодильной камеры 103. Имеется также возможность целенаправленно поместить нагреватель 105 в том месте, в котором приходится рассчитывать на образование конденсата, например на потолке холодильной камеры для аппаратов с верхними морозильными камерами либо на ее дне для аппаратов с нижними морозильными камерами, или поблизости от такого места.
Дополнительно возможно включение в состав холодильного аппарата изолирующего слоя между нагревателем 105 и стенкой холодильного аппарата 100 для изолирования нагревателя от наружной стороны холодильной камеры 103. В результате этого достигается отдача тепла во внутреннем объеме холодильного аппарата 100 и нагревание воздуха, проникшего из окружающего пространства, внутри холодильной камеры 103.
Для регулирования нагревателя холодильный аппарат 100 включает в себя управляющее устройство, которое управляет нагревателем 105 в зависимости от продолжительности простоя компрессора 107. С этой целью управляющее устройство принимает сигналы устройства учета времени, которые отражают продолжительность простоя с момента последнего отключения компрессора 107. После этого в зависимости от регистрируемой продолжительности простоя управляют, например, электрическим током, идущим через нагреватель 105. Например, при превышении заданной продолжительности простоя управляющее устройство включает нагреватель 105. Управляющее устройство может представлять собой, например, микроконтроллер, который в состоянии дополнительно принимать на себя также другие задачи по управлению холодильным аппаратом 100.
Возможно прикрепление нагревателя 105 внутри холодильного аппарата 100, например, посредством фиксирующего средства, так что имеется возможность легко вставлять нагреватель 105 во время производственного процесса. В дальнейших вариантах исполнения нагреватель может быть также укреплен в холодильном аппарате 100 другим образом, например посредством штекерных соединений, завинчивания или приклеивания.
Нагреватель 105 представляет собой, например, электрический нагреватель с нагреваемым сопротивлением или нагреватель с инфракрасным излучателем. В дальнейшем варианте исполнения нагреватель 105 выполнен как электрический пленочный нагревательный элемент, которым покрывают поверхность холодильной камеры 103. Однако в общем случае возможно также использование других нагревателей.
Чтобы иметь возможность задавать определенное значение теплопроизводительности нагревателя 105, в холодильном аппарате 100 предусматривается устройство управления мощностью. Устройство управления мощностью позволяет, например, плавно регулировать теплопроизводительность в диапазоне между отключенным состоянием и максимальной мощностью. Благодаря этому имеется возможность подводить к холодильной камере 103 желаемую мощность.
В частности, в холодильном аппарате 100 возможно повышение теплопроизводительности нагревателя 105 при возрастающем времени простоя компрессора 107, так что подводимая тепловая мощность увеличивается с течением времени. В результате этого возможно особенно эффективное противодействие слишком сильному охлаждению холодильной камеры 103.
Дополнительно возможно наличие предусмотренного устройства учета температуры для регистрации температуры в холодильной камере 103, так что это позволяет использовать температуру в качестве дополнительного параметра для регулирования нагревателя. Например, возможно включение холодильным аппаратом 100 нагревателя 105 при опускании температуры внутри холодильной камеры 103 ниже заданной, чтобы внутри холодильной камеры 103 поддерживалась температура выше минимальной.
Устройство учета температуры представляет собой, например, электронный термометр с полупроводниковым датчиком температуры, например, с позистором или с сенсорными схемами, термометр сопротивления на основе платины или кремния или термометр с термоэлементами.
Если дверь холодильного аппарата открывается, внутрь холодильного аппарата 100 и холодильной камеры 103 может проникать холодный воздух из окружающего пространства, который ускоряет снижение температуры холодильной камеры 103. Поэтому холодильный аппарат 100 включает в себя датчик открывания для регистрирования открывания холодильной камеры. В этом случае возможно включение холодильным аппаратом 100 нагревателя 105 при регистрируемом открывании холодильной камеры 103, так что предотвращается охлаждение ниже определенной температуры при открывании.
Кроме того, возможно наличие в холодильном аппарате 100 датчика влажности для регистрации влажности воздуха внутри холодильной камеры 103, так что это позволяет использовать влажность воздуха в качестве дополнительного параметра для регулирования нагревателя 105. В этом случае возможно включение холодильным аппаратом 100 нагревателя 105 при превышении заданной влажности воздуха внутри холодильной камеры 103, что позволяет предотвращать запотевание и образование конденсата.
Все признаки, разъясненные и показанные в связи с отдельными вариантами исполнения изобретения, могут предусматриваться в предмете согласно изобретению в различных сочетаниях, чтобы одновременно реализовать их предпочтительные воздействия.
Объем охраны данного изобретения определен пунктами формулы и не ограничивается признаками, разъясненными в описании или показанными на фигурах.
Обозначения
100 холодильный аппарат
103 холодильная камера
105 нагреватель
107 компрессор