ХОЛОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ, В ЧАСТНОСТИ, БЫТОВОЙ ХОЛОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ
REFRIGERATION DEVICE, IN PARTICULAR DOMESTIC REFRIGERATION DEVICE

Область техники
Изобретение относится к холодильному аппарату согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Под холодильным аппаратом понимается, в частности, бытовой холодильный аппарат, то есть холодильный аппарат, который используется в быту для ведения домашнего хозяйства или, возможно, в области гастрономии и, в частности, служит для хранения продуктов питания и/или напитков в бытовых количествах при определенной температуре. Таким холодильным аппаратом является, например, холодильник, морозильник, комбинированный холодильно-морозильный аппарат или винный погребок.
Конденсат, образующийся в охлаждаемой полости холодильного аппарата, обычно переправляется по трубопроводу для конденсата из охлаждаемой полости на наружную сторону задней стенки корпуса, где собирается в испарительный лоток. Конденсат, собранный в этот лоток, может испаряться под действием тепла, отходящего от компрессора и/или конденсатора холодильного контура в окружающую среду. В качестве альтернативы испарительному лотку на задней стороне аппарата могут быть предусмотрены желобки для конденсата, расположенные каскадом друг над другом и соединенные друг с другом с возможностью перетекания жидкой среды.
В DE 6810043 U1 описан подобный холодильный аппарат, который содержит подобные расположенные друг над другом желобки для конденсата, в которые собирается (и в которых испаряется) конденсат, образующийся в охлаждаемой полости холодильного аппарата. Каждый из этих желобков закрыт с обеих торцевых сторон, причем стенка желобка, ориентированная по продольной оси желобка, выступает от основной пластины наружу.
Каждый желобок для конденсата, описанный в DE 6810043 U1, содержит перепускную торцевую кромку, обращенную в направлении боковой оси холодильного аппарата. Эта кромка позволяет избыточному конденсату в верхнем желобке для конденсата стекать через боковую сторону в следующий желобок для конденсата, расположенный ниже. Боковые перепускные кромки располагаются попеременно на левой или правой торцевой стороне, в то время как противоположная (по горизонтали) оконечность соответствующего желобка для конденсата герметично закрыта.
В результате трасса отекания конденсата имеет форму меандра с изменяющимся направлением потока на каждом желобке для конденсата, то есть образуется, по существу, испарительная конструкция сложной геометрии. Кроме того, в случае легкого наклона холодильного аппарата возникает проблема, связанная с образованием мертвых зон у герметично закрытых сторон желобков для конденсата. Конденсат накапливается в этих зонах, не имея возможности стекать вниз.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является разработка холодильного аппарата, в частности бытового холодильного аппарата, в котором испарительная конструкция будет иметь простую геометрическую форму, обеспечивающую возможность стекания конденсата даже при легком наклоне холодильного аппарата.
Задача решается признаками п.1 формулы. Предпочтительные варианты исполнения раскрываются в зависимых пунктах формулы.
Холодильный аппарат, предлагаемый изобретением, содержит ряд расположенных друг над другом желобков для конденсата, в которых может накапливаться и испаряться конденсат. По меньшей мере, один из этих желобков для конденсата закрыт с обеих торцевых сторон и имеет стенку, ориентированную по продольной оси желобка и выступающую наружу от холодильного аппарата. Согласно изобретению, в верхней части этой стенки, ориентированной по продольной оси желобка, имеется перепускная кромка, высота которой меньше высоты кромки этой стенки. Таким образом, конденсат может стекать вниз через эту более глубоко посаженную перепускную кромку. В зависимости от ожидаемого количества конденсата длина и высота этой перепускной кромки могут изменяться. Предпочтителен вариант, в котором перепускная кромка занимает, по существу, всю длину желобка для конденсата в направлении продольной оси желобка. Обычно желобки для конденсата располагаются на задней стороне холодильного аппарата. Там собранный конденсат может испаряться в окружающую среду под действием тепла, отходящего от компрессора/конденсатора.
С точки зрения достаточной производительности испарения выгоден вариант, в котором при легком наклоне холодильного аппарата не образуются мертвые зоны увеличенного размера, в которых может накапливаться конденсат, не имея возможности стекать вниз. Поэтому выгоден вариант, в котором желобок для конденсата при установленном вертикально холодильном аппарате расположен в горизонтальной плоскости без уклона для отекания конденсата. В сочетании с перепускной кромкой меньшей высоты, проходящей, по существу, по всей длине желобка для конденсата, конденсат, наполнивший соответствующие желобки, может вытекать из них даже при наклонном положении холодильного аппарата.
С точки зрения технологии массового серийного производства выгоден вариант, в котором испарительная конструкция, описываемая изобретением, имеет геометрически простую форму, в результате чего снижаются затраты на инструменты, материалы и детали. Кроме того, выгодным образом экономится материал, если испарительная конструкция обладает достаточной собственной жесткостью. Для этого боковые углы желобка для конденсата могут быть усилены вытянутыми участками стенок. Участки стенок предусмотрены с торцевой стороны на обеих оконечностях стенки желобка и могут переходить уступом в расположенную по центру перепускную кромку. Предпочтительно оба боковых вытянутых участка стенки желобка могут сходиться с торцевыми сторонами в угловых областях. В целях дальнейшего повышения жесткости конструкции как торцевые стороны, так и участки стенок могут выступать над перепускной кромкой на упомянутую разность высот.
Для придания стабильности испарительной конструкции желобки для конденсата могут быть сформированы на базовом элементе, в частности поставленной на ребро пластине, из такого же материала и/или как одно целое. При этом желобки для конденсата вместе с базовым элементом могут выполняться из пластмассы. В таком варианте исполнения выступающая назад стенка желобка вместе с базовым элементом, имеющим форму пластины, может ограничивать объем желобка, предназначенный для сбора конденсата.
Стенка желобка с наружной стороны может быть образована наклонной сточной боковой поверхностью, причем ограниченный стенкой желобка объем желобка, предназначенный для сбора конденсата, имеет в профиле форму клина. Вдоль сточной боковой поверхности может стекать избыточный конденсат. Сточная боковая поверхность стенки желобка может переходить в горизонтальную сточную кромку и далее в базовый элемент в форме пластины. Поэтому избыточный конденсат сначала направляется через сточную боковую поверхность в направлении нижней вертикальной сточной кромки, после чего перетекает в расположенный ниже желобок для конденсата. Чтобы стекающий конденсат мог полностью поместиться в этот расположенный ниже желобок для конденсата, выгоден вариант, в котором нижний желобок выступает вбок за сточную кромку верхнего желобка на величину припуска. Предпочтительно торцевые стороны желобка для конденсата, расположенные напротив друг друга по продольной оси желобка, могут расходиться в наклонном положении вверх.
Испарительная конструкция, обладающая вышеописанными геометрическими характеристиками, допускает зеркально-симметричное исполнение, которое выгодно с точки зрения жесткости конструкции и простоты изготовления. При этом ось симметрии соответствует центральной оси расположенных выше желобков для конденсата, ориентированной по вертикали. Кроме того, указанная геометрия конструкции позволяет изготавливать желобки для конденсата одинаковой геометрической формы.
Предпочтительно базовый элемент в форме пластины может служить не только несущим элементом желобков для конденсата, но и частью наружной стенки, которая вместе с внутренним корпусом, формирующим охлаждаемую полость, ограничивает полость, наполненную теплоизолирующей пеной. В случае соответствующего стабильного исполнения базовый элемент, имеющий форму пластины, может одновременно использоваться в качестве несущего структурного элемента корпуса холодильного аппарата. Подобные структурные элементы могут проходить в качестве поперечин между боковыми наружными стенками корпуса холодильного аппарата и соединять их между собой. Таким образом, корпусу холодильного аппарата может быть придана достаточная жесткость еще перед заполнением пеной.
Краткое описание чертежей
Один из вариантов исполнения изобретения описывается ниже на основании прилагаемых фигур, на которых изображено:
Фигура 1: увеличенный перспективный вид фрагмента нижней угловой области холодильного аппарата со стороны его задней стенки.
Фигура 2: детальный вид желобков для конденсата, описываемых изобретением.
Фигура 3: разрез фрагмента желобков для конденсата.
Фигура 4: перспективный разрез вдоль вертикальной плоскости сечения, указанной на фиг. 1.
Осуществление изобретения
На фигуре 1 (перспективный вид фрагмента холодильного аппарата) показано машинное отделение 1 холодильного аппарата, расположенное на его задней стороне. Машинное отделение 1 выполнено в виде выемки, ограниченной двумя боковыми наружными стенками 3 холодильного аппарата. В машинном отделении 1 холодильного аппарата расположен компрессор 5 холодильного контура, показанный на фигуре 1. Верхняя сторона машинного отделения 1 ограничена сверху верхней стенкой 7, которая показана только на фигуре 4. Горизонтальная верхняя стенка 7 переходит (не показанным на фигуре образом) в поставленную на ребро, то есть вертикально пластину 9. Пластина 9 выполнена в виде несущего структурного элемента, который привинчен к задним крепежным фланцам 11 наружных стенок 3, расположенных напротив друг друга по боковой оси x холодильного аппарата. К пластине 9 по оси z холодильного аппарата примыкает вертикальный элемент 13 стенки, выполненный, например, из картона. Кроме того, примерно посередине на верхней стороне пластины 9 сформирован выпуск 14 для конденсата, который гидротехнически соединен с трубопроводом 15 для конденсата, показанным только на фигуре 4.
Холодильный контур холодильного аппарата содержит не только компрессор 5, но и конденсатор, расширительный элемент и испаритель, термически соединенный с охлаждаемой полостью 16, показанной на фигуре 4. Эти компоненты, как и прочие компоненты холодильного контура, не показаны на фигурах по соображениям сохранения наглядности. Конденсатор устанавливается известным образом на задней стороне холодильного аппарата в вертикальной плоскости и на небольшом удалении от вертикального элемента 13 стенки холодильного аппарата. При этом конденсатор проходит по вертикали примерно до уровня верхней стенки 7 машинного отделения 1.
Пластина 9, выполненная в виде несущего структурного элемента, изготовлена из легко формуемого полимерного материала. Кроме того, на стороне пластмассовой пластины 9, обращенной назад по оси у глубины, сформирован ряд расположенных друг над другом желобков 17 для конденсата, которые изготовлены из такого же материала и как одно целое с базовым элементом 9, имеющим форму пластины. Большое количество желобков 17 для конденсата образует большую площадь поверхности воды, что способствует испарению.
Все желобки 17 для конденсата имеют одинаковую конструкцию. Так на увеличенном изображении фрагмента (фиг.2) видно, что каждый из желобков 17 имеет выступающую назад по оси у глубины холодильного аппарата стенку 19, которая выполнена с наклоном под углом α к базовому элементу 9, имеющему форму пластины. Стенка 19 желобка вместе с базовым элементом 9 в форме пластины образует область для сбора конденсата, которая имеет в профиле форму клина и в которой удерживается конденсат. Стенка 19 каждого желобка 17 для конденсата проходит по боковой оси x холодильного аппарата почти на всю ширину базового элемента 9 в форме пластины. При этом желобки 17 для конденсата в вертикальном положении холодильного аппарата находятся в горизонтальной плоскости, то есть уклон для отекания содержащегося в них конденсата отсутствует.
Как показано на фигурах 1 и 2 на оконечностях желобков 17 для конденсата расположены закрытые торцевые стороны 21. Кроме того, на фигуре 2 показано, что на верхней кромке стенки 19 каждого желобка 17 для конденсата, ориентированной по боковой оси x холодильного аппарата, имеется перепускная кромка 23, смещенная вниз на разность Δh высот. Смещенная вниз перепускная кромка 23 проходит в направлении продольной оси x желобка, по существу, на всю длину каждого желобка 17 для конденсата. Для придания жесткости угловым областям 24, образованным между стенкой 19 желобка и торцевыми сторонами 21, с обеих сторон на стенке 19 желобка предусмотрены боковые вытянутые концевые участки 25. Таким образом, на верхней кромке стенки 19 желобка перепускная кромка 23 переходит с боков уступом в вытянутые концевые участки 25. При этом концевые участки 25 вместе с торцевыми сторонами 21 выступают над перепускной кромкой 23 на вышеупомянутую разность Δh высот.
Согласно фигуре 2, стенка 19 желобка, расположенная под углом α, образует с наружной стороны сточную боковую поверхность 27, по которой избыточный конденсат может стекать в расположенный под ним желобок 17 для конденсата. Сточная боковая поверхность 17 переходит на горизонтальной сточной кромке 29 в базовый элемент 9 в форме пластины, который (см. фиг.2) проходит на длину I в боковом направлении x холодильного аппарата.
Как уже говорилось, наклонное положение стенки 19 желобка под углом α образует область для сбора конденсата, которая имеет в профиле форму клина и ограничена по бокам треугольными торцевыми сторонами 21. Согласно фигуре 2 торцевые стороны 21 подобной формы ориентированы не по вертикали. Противоположные торцевые стороны 21 желобка 17 для конденсата расходятся друг от друга по вертикали. Соответственно поперечное сечение области для сбора конденсата расширяется вверх как по оси у глубины, так и по боковой оси x холодильного аппарата.
На фигуре 2 показана только правая сторона желобков 19 для конденсата. Левая сторона желобков 19 для конденсата является зеркально-симметричной, в частности, относительно вертикальной центральной оси М базового элемента 9 в форме пластины, показанной на фигуре 1. Кроме того, все желобки 19 для конденсата, находящиеся на базовом элементе 9, имеют одинаковую геометрическую форму. В результате желобки 19 для конденсата могут располагаться каскадом друг над другом, образуя показанную на фиг.2 и 3 вложенную конструкцию.
Длина I (взятая по боковой оси x холодильного аппарата) сточной кромки 29 верхнего желобка 17 для конденсата, показанного на фигуре 2, по указанным выше геометрическим условиям меньше открытого кверху сечения области для сбора конденсата расположенного ниже желобка 17. Поэтому торцевые стороны 21 каждого нижнего желобка 17 для конденсата выступают в направлении боковой оси x холодильного аппарата на припуск а за сточную кромку 29 верхнего желобка 17 для конденсата. Даже если в экстремальных ситуациях, например при транспортировке, в экстремально наклонном положении холодильного аппарата конденсат будет перетекать еще и через торцевые стороны 21, такая конструкция гарантирует, что перетекающий конденсат сможет полностью стекать в расположенный ниже желобок 17 для конденсата.
На фигуре 4 показан разрез задней нижней угловой области корпуса холодильного аппарата. На этой фигуре базовый элемент 9 в форме пластины вместе с вертикальным элементом 13 стенки и верхней стенкой 7 образует элементы наружной стенки, которые вместе с внутренним корпусом 31, формирующим охлаждаемую полость 16, ограничивают полость, наполненную теплоизолирующей пеной 33. Внутренний корпус 31 известным образом изготовлен из пластмассы методом глубокой вытяжки. Ограниченная им охлаждаемая полость 16, как показано на фигуре 4, соединена обозначенным пунктиром трубопроводом 15 для конденсата с выпуском 14 для конденсата, встроенным в базовый элемент 9 в форме пластины. В результате конденсат, образующийся в охлаждаемой полости 16, может стекать через выпуск 14 для конденсата сначала в самый верхний желобок 17 для конденсата, расположенный на базовом элементе 9 в форме пластины.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 машинное отделение
3 наружные стенки
5 компрессор
7 верхняя стенка
9 базовый элемент в форме пластины
11 крепежный фланец
13 вертикальный элемент стенки
14 выпуск для конденсата
15 трубопровод для конденсата
16 охлаждаемая полость
17 желобки для конденсата
19 стенка желобка
21 торцевые стороны
23 перепускная кромка
24 угловая область
25 участок стенки
27 сточная боковая поверхность
29 горизонтальная сточная кромка
31 внутренний корпус
33 теплоизолирующая пена
М центральная ось
I длина сточной кромки
α, β угол
а припуск
x, y, z оси системы координат
Δh смещение по высоте