КОНДЕНСАТОР ХОЛОДИЛЬНОГО УСТРОЙСТВА И ХОЛОДИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С ТАКИМ КОНДЕНСАТОРОМ
CONDENSER OF REFRIGERATING DEVICE AND REFRIGERATING DEVICE WITH SUCH CONDENSER

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение в основном относится к холодильным устройствам, в частности, для хранения еды и напитков, таких как холодильники и/или морозильники, например, для бытового применения. Более конкретно, изобретение относится к конструкции конденсаторов для холодильных устройств в общем и для холодильников/морозильников в частности.
Уровень техники
Холодильники для еды и напитков обычно содержат шкаф, имеющий по меньшей мере одно холодильное отделение для хранения продуктов, которые необходимо хранить в прохладных условиях, таких, как например, овощи, фрукты, молочные продукты, мясо, напитки в бутылках или банках. Холодильное отделение является открытым с передней или с верхней стороны, а доступ к внутренней части отделения обеспечивается через дверь.
Со шкафом связана холодильная система, обеспечивающая поддержание в холодном состоянии внутреннего объема шкафа, в частности его холодильного отделения. Холодильная система обычно содержит по меньшей мере один компрессор, один конденсатор и один испаритель. Компрессор, конденсатор и испаритель гидравлически связаны посредством трубопровода и совместно образуют замкнутый гидравлический контур, по которому осуществляется циркуляция хладагента.
При работе хладагент циркулирует по замкнутому контуру от компрессора через конденсатор и испаритель и обратно к компрессору. Хладагент сначала сжимается компрессором, который поднимает давление (и температуру) хладагента. Затем хладагент поступает в конденсатор, где его температура снижается, что приводит к фазовому переходу из газообразного состояния в жидкое. При таком фазовом переходе хладагент выделяет тепло, которое рассеивается конденсатором в окружающую среду. Поступая в испаритель, который расположен внутри холодильного отделения (например, сформирован во внутреннем корпусе холодильного отделения), хладагент испаряется, забирая тепло из атмосферы и холодильного отделения, охлаждая тем самым его внутренний объем.
В холодильниках, снабженных морозильным отделением для длительного хранения замороженных продуктов, имеется дополнительный испаритель для морозильного отделения, либо отдельная холодильная система (с компрессором, конденсатором и испарителем, предназначенными для морозильника).
В обычном холодильнике компрессор расположен в углублении, выполненном в нижней задней части шкафа. Компрессор крепится через упругие элементы, обеспечивающие гашение вибраций, к металлической опоре, которая присоединена к боковым панелям холодильного шкафа. Конденсатор обязательно содержит закрученную трубку или змеевик (например, выполненный из стали), у которого имеются промежуточные ребра или проволочные элементы (также выполненные из стали и приваренные точечной сваркой к змеевику), образующие по существу плоскую сетку, которая вертикально установлена на кронштейнах на задней стороне холодильного шкафа над компрессором.
Стандартная компоновка описанных выше элементов, например, приведена в документах WO 2004/081473, EP 125642 и EP 364985.
Другие решения описаны в документах US 5502983 и GB 450299.
В документе US 5502983 описан змеевик конденсатора холодильника и способ его изготовления. Змеевик, к которому крепятся проволочные элементы, изогнут в форме подковы для обеспечения прохождения поперечного потока воздуха через змеевик конденсатора и вокруг него.
В документе GB 450299 описан конденсатор холодильника, нижняя кромка которого загнута внутрь и образует горизонтальный усиливающий нижний фланец, центральная часть выгнута наружу, образуя точную форму, а вертикальные кромки выгнуты наружу и образуют усиливающие фланцы.
Известное решение, применяемое для крепления компрессора и конденсатора на холодильном шкафе, не является полностью удовлетворительным.
В частности, тот факт, что разные компоненты холодильной системы (компрессор, конденсатор, соединительные трубки) представляют собой отдельные детали, которые собираются при сборке холодильника, оказывает влияние на время изготовления, а также затрудняет управление материально-производственными запасами, что в конечном итоге приводит к повышению затрат.
Кроме того, нежелательно применение отдельных деталей для крепления компонентов холодильной системы холодильного шкафа (металлической опоры компрессора, кронштейнов конденсатора), поскольку это увеличивает число деталей (а значит, и итоговую общую стоимость) и время изготовления.
Кроме того, компрессорная зона обычно остается открытой и, следовательно, незащищенной от случайных воздействий, которые могут вызвать повреждения холодильной системы.
Изобретение направлено на усовершенствование известных решений путем устранения или уменьшения влияния вышеупомянутых проблем.
Раскрытие изобретения
Обнаружено, что снабжение холодильного устройства, например холодильника, конденсатором, у которого имеется участок, расположенный горизонтально и образующий нижнюю пластину для установки компрессора, позволяет решить вышеупомянутые проблемы и создать простой в сборке, недорогой и надежный холодильник. Например, конденсатор может иметь Г-образную форму, может быть по существу плоским, и одна часть конденсатора, например, одна перекладина Г-образного профиля, может располагаться вертикально, как в традиционных компоновочных решениях, а другая часть конденсатора, например другая перекладина Г-образного профиля, может располагаться горизонтально и образовывать нижнюю пластину для установки компрессора.
Таким образом, одним объектом изобретения является холодильное устройство, содержащее шкаф с отделением для хранения охлаждаемых продуктов и холодильную систему, присоединенную к шкафу для охлаждения внутреннего объема отделения. Холодильная система содержит по меньшей мере один конденсатор и по меньшей мере один компрессор. Конденсатор содержит по меньшей мере первую часть, образующую опорную поверхность для установки по меньшей мере одного компрессора, при этом компрессор устанавливается на указанную первую часть конденсатора. В частности, компрессор может крепиться к первой части конденсатора посредством кронштейнов, а первый участок конденсатора - к дну шкафа.
Другим объектом изобретения является конденсатор холодильной системы холодильного устройства, причем первая часть конденсатора расположена по существу в первой плоскости и может образовывать опорную поверхность для по меньшей мере одного компрессора холодильной системы.
Еще одним объектом изобретения является холодильная система холодильного устройства, содержащая конденсатор и по меньшей мере один компрессор, при этом конденсатор содержит по меньшей мере первую часть, расположенную в первой плоскости и образующую опорную поверхность для по меньшей мере одного компрессора, а компрессор установлен на второй части конденсатора и прикреплен к ней.
В различных примерах и в возможных предпочтительных вариантах осуществления изобретения первая часть конденсатора по существу расположена в первой плоскости, а вторая часть конденсатора расположена по существу во второй плоскости, образующей угол с первой плоскостью.
Первая и вторая части конденсатора могут быть по существу перпендикулярны между собой, при этом вторая часть конденсатора может быть установлена параллельно задней вертикальной стенке шкафа.
Первая и вторая части конденсатора могут быть по существу прямоугольными, причем площадь поверхности второй части больше площади поверхности первой части.
Более длинная сторона первой части конденсатора может иметь такую же длину, что и более короткая сторона второй части конденсатора.
Конденсатор может также содержать кронштейны для крепления к шкафу холодильного устройства.
Холодильная система может также содержать поддон для сбора воды, образующейся при размораживании холодильного устройства, причем поддон для сбора воды расположен на первой части конденсатора рядом с компрессором.
Дополнительным объектом изобретения является способ изготовления холодильной системы холодильного устройства, включающий:
- формирование конденсатора с по меньшей мере одной первой частью, расположенной в первой плоскости и способной образовывать опорную поверхность для по меньшей мере одного компрессора холодильной системы;
- установку и закрепление компрессора для хладагента на первой части конденсатора.
Конденсатор может иметь вторую часть, в частности, образующую угол 90° с первой частью конденсатора.
Первая и вторая части конденсатора совместно могут представлять собой изогнутую деталь, полученную гибкой одной детали конденсаторного элемента.
В качестве альтернативы первая и вторая части конденсатора могут представлять собой отдельные детали, механически и гидравлически соединенные друг с другом.
Изобретение позволяет исключить необходимость в применении традиционной металлической опоры для крепления компрессора к холодильному шкафу, поскольку функцию опоры для компрессора выполняет сам конденсатор. Это упрощает сборку холодильника и уменьшает количество отдельных деталей, что приводит к снижению производственных затрат.
Благодаря тому факту, что компрессор устанавливается и закрепляется непосредственно на конденсаторе, данная подсистема холодильной системы (компрессор, конденсатор, фильтр, трубки, блок управления) может поставляться в виде заранее собранного узла. Это может оказаться целесообразным с точки зрения сборки холодильника.
Компрессорная зона защищена от случайных воздействий, которые могут вызвать повреждение холодильной системы.
Возможность расположения на конденсаторе поддона для образующейся при размораживании воды позволяет ускорить процесс испарения воды за счет выделяемого конденсатором тепла.
Изготовление конденсатора с изогнутым участком является простым и не создает проблем. Например, изначально может изготавливаться конденсатор в виде по существу плоской сетки, к змеевику при помощи точечной сварки могут привариваться промежуточные ребра, а затем один из ее участков может подвергаться гибке для формирования отогнутой части.
Особенности и преимущества изобретения станут более понятны из дальнейшего описания варианта его осуществления, приведенного исключительно в качестве не ограничивающего примера со ссылкой на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан холодильный или морозильный шкаф, оборудованный холодильной системой согласно изобретению, вид в перспективе сзади;
на фиг.2 - компрессорно-конденсаторный узел холодильной системы, показанной на фиг.1, вид в перспективе спереди;
на фиг.3 - конденсатор, отделенный от компрессора, вид в перспективе, аналогичный виду на фиг.2.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показан шкаф 100 холодильника или морозильника, вид в перспективе сзади. Хотя в примере осуществления изобретения, приведенном в данном описании, представлен мини-холодильник (холодильник малого объема вместимостью порядка 20-40 л), данный пример не накладывает ограничений на изобретение, которое также применимо для холодильников нормального размера, объемом порядка 200-300 л, как с морозильным отделением, так и без морозильного отделения, а также вообще для любого холодильного устройства.
Шкаф 100 содержит внешний корпус по существу в форме параллелепипеда, имеющий боковые панели 105, верхнюю панель 110, нижнюю панель 115 и заднюю панель 120.
Все панели 105, 110, 115 и 120 могут представлять собой, например, металлические листы или могут быть выполнены из пластика.
Внешний корпус шкафа вмещает внутренний корпус (не показан), обычно выполненный из литого полимера и определяющий одно или несколько отделений для хранения продуктов, подлежащих охлаждению или заморозке. Предпочтительно между внешним и внутренним корпусами расположен изоляционный материал (не показан) для обеспечения тепловой изоляции внутреннего объема отделения для хранения продуктов. Шкаф 100 также снабжен по меньшей мере одной дверью (не показана), через которую обеспечивается доступ к отделению для хранения продуктов.
Со шкафом 100 связана холодильная система, содержащая компрессор 125, конденсатор 130, осушитель 136, капиллярную трубку (не показан), испаритель (не видимый на чертежах, поскольку расположен внутри отделения для хранения продуктов), а также трубки для соединения указанных элементов между собой и формирования замкнутого гидравлического контура.
Конденсатор 130 содержит змеевик 135, выполненный, например, из стали и имеющий несколько промежуточных ребер или проволочных элементов 140, также выполненных, например, из стали и приваренных точечной сваркой к змеевику. Змеевик 135 и промежуточные проволочные элементы 140 расположены таким образом, что они образуют сетку.
Согласно изобретению конденсатор 130 содержит по существу прямоугольную и по существу плоскую часть 145 большего размера, а также отогнутую часть 150. Отогнутая часть 150, которая проходит по всей ширине конденсатора 130, образует угол 90° с плоской частью 145. Другими словами, плоская часть 145 и отогнутая часть 150 определяют две по существу плоских части одного Г-образного элемента (конденсатора 130), расположенных под прямым углом друг к другу. Как будет более подробно описано ниже, при работе плоская часть 145 расположена вертикально и ограничивает устройство сзади, а плоская часть 150 расположена горизонтально и ограничивает устройство снизу.
Отогнутый участок 150 конденсатора 130 имеет достаточную длину для создания опорной поверхности для компрессора 125. Компрессор 125 крепится к отогнутой части 150 конденсатора 130 посредством кронштейнов 155.
Змеевик 135 имеет концы 135а и 135b для подсоединения к гидравлическому контуру, в частности к выходному отверстию компрессора 125. Для подсоединения компрессора 125 к гидравлическому контуру и конденсатора 135 к испарителю используются капиллярные трубки.
Конденсатор 130 устанавливается на шкаф 100 сзади таким образом, что его плоская часть 145 проходит вертикально вдоль задней панели 120, а отогнутая часть 150 проходит горизонтально под нижней панелью 115. Конденсатор 130 расположен относительно шкафа 100 таким образом, что компрессор 125 находится внутри соответствующего углубления (например, соответствующего отверстия), выполненного в задней и нижней панелях 120 и 115 шкафа. Конденсатор 130 крепится к шкафу 100 посредством кронштейнов 160. В частности, для крепления плоской части 145 конденсатора (при работе расположенной вертикально) к боковым панелям 105 шкафа 100 используются кронштейны 160а (два в показанном примере), а для крепления отогнутой части 150 (расположенной при использовании горизонтально) к боковым панелям 105 используются кронштейны 160b (два в показанном примере).
Предпочтительно остальная поверхность отогнутой части 150, не занятая компрессором 125, используется для установки поддона 165 для сбора воды, образующейся при размораживании отделения для хранения продуктов и/или в испарителе.
При работе хладагент заполняет замкнутый контур холодильной системы. Когда включается компрессор (под управлением блока управления, который работает совместно с термостатом, расположенным внутри отделения для хранения продуктов), хладагент циркулирует по замкнутому контуру от компрессора через конденсатор и испаритель и возвращается в компрессор. Хладагент сначала сжимается компрессором, который поднимает давление (и температуру) хладагента. Затем хладагент поступает в конденсатор, где его температура снижается, что приводит к фазовому переходу хладагента из газообразного состояния в жидкое; при этом фазовом переходе хладагент выделяет тепло, которое рассеивается конденсатором в окружающую среду. Поступая в испаритель, который расположен внутри холодильного отделения (например, сформирован во внутреннем корпусе холодильного отделения), хладагент испаряется, забирая тепло из атмосферы и холодильного отделения, охлаждая тем самым его внутренний объем.
Описанный вариант осуществления изобретения является предпочтительным в нескольких отношениях.
Отпадает необходимость в применении обычной металлической пластины в качестве нижней опоры для установки компрессора, поскольку сам конденсатор используется в качестве опоры компрессора. Это упрощает сборку холодильника и уменьшает количество отдельных деталей, что приводит к снижению производственных затрат.
Благодаря тому, что компрессор устанавливается и закрепляется непосредственно на конденсаторе, данная подсистема холодильной системы (компрессор, конденсатор, фильтр, трубки, блок управления) может поставляться в виде заранее собранного узла. Это может оказаться выгодным с точки зрения сборки холодильника.
Зона углубления, образованная в задней панели 120 шкафа 100, в которой расположен компрессор 125, по существу полностью закрыта конденсатором 130. В частности, плоская часть 145 конденсатора 130 закрывает заднюю часть углубления, а отогнутый участок 150 конденсатора 130 закрывает нижнюю часть углубления. Таким образом, зона компрессора (в частности, компрессор 125, его блок управления, фильтр, капиллярные трубки) защищена от случайных воздействий, которые могут привести к повреждениям холодильной системы.
Возможность расположения поддона для воды, образующейся при размораживании, на конденсаторе способствует ускорению ее испарения за счет выделяемого конденсатором тепла.
Изготовление конденсатора с отогнутым участком является простым и не создает проблем. Например, конденсатор может изначально изготавливаться в виде по существу плоской сетки, затем может осуществляться приваривание промежуточных ребер к змеевику путем точечной сварки, а затем конденсатор может быть согнут для формирования отогнутой части.
Изобретение применимо для любого типа холодильника или морозильника, например, в раздельных холодильных системах для различных холодильных отделений (например, отдельная холодильная система для морозильного отделения), на отогнутую часть одного или двух конденсаторов (один из которых установлен на дне шкафа) могут устанавливаться два компрессора.
Настоящее изобретение описано на примере одного из возможных вариантов его осуществления, однако специалистам в данной области техники понятно, что возможно создание нескольких модификаций описанного варианта осуществления изобретения, а также создание других вариантов осуществления изобретения, не выходящих за пределы объема формулы изобретения.
Например, хотя в описанном варианте осуществления изобретения указано, что отогнутая часть 150 конденсатора 130 имеет по существу такую же ширину, что и плоская часть 145, в альтернативных вариантах осуществления изобретения отогнутая часть 150 может иметь другую ширину, например, меньшую, чем ширина плоской части 130, при условии, что габаритные размеры отогнутой части 150 обеспечивают достаточное место для расположения компрессора (компрессоров).
В альтернативных вариантах осуществления изобретения конденсатор 130 может быть выполнен не в виде по существу плоской сетки, участок которой затем подвергается гибке для формирования отогнутой части 150, т.е. в виде единой детали, а в виде двух по существу плоских изначально отдельных деталей, таких как два отдельных традиционных конденсатора соответствующих размеров, которые затем механически и гидравлически соединяются друг с другом с образованием по существу прямого угла. Получившийся в результате конденсатор имеет первую плоскую часть и вторую плоскую часть, которые лежат в плоскостях, расположенных под углом друг к другу.
В других альтернативных вариантах осуществления изобретения расположенная горизонтально вторая плоская часть конденсатора может иметь относительно большой размер, например, равный размеру дна холодильника, что достаточно не только для расположения компрессора (компрессоров), но и для рассеивания тепла. В этом случае первая плоская часть конденсатора, т.е. часть, которая в описанном выше варианте осуществления изобретения располагалась вертикально, может отсутствовать.