ХОЛОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ С ДЕРЖАТЕЛЕМ ТЕМПЕРАТУРНОГО ДАТЧИКА
REFRIGERATING DEVICE WITH TEMPERATURE SENSOR HOLDER

Область техники
Настоящее изобретение относится к холодильному аппарату с системой циркуляции хладагента, причем система циркуляции хладагента содержит компрессор хладагента, конденсатор, испаритель с испарительной пластиной для передачи тепловой энергии из холодильного отделения холодильного аппарата в систему циркуляции хладагента и с температурным датчиком для определения температуры испарительной пластины через сенсорную поверхность температурного датчика, который посредством держателя соединен с испарительной пластиной.
Уровень техники
В US 1,886,042 описан холодильный аппарат с автоматической системой управления температурой. Описанный там испаритель имеет петлевидную трубку с хладагентом, на которой пайкой или заклепыванием непосредственно закреплен крепежный участок металлической скобы. На металлической скобе напротив крепежного участка, жестко соединенного с трубкой хладагента, предусмотрены два зажима для температурного датчика. Зажимы предназначены для полного схватывания цилиндрического корпуса температурного датчика. Чтобы удерживать температурный датчик в его положении, он жестко соединен с зажимами посредством пайки. Перенос тепла от трубки с хладагентом к температурному датчику происходит посредством теплопередачи через средний участок зажима. Для изменения теплопроводности средний участок металлического зажима снабжен несколькими отверстиями.
US 2,419,376 раскрывает схожую с вышеуказанным уровнем техники металлическую скобу для соединения температурного датчика с трубкой хладагента. Показанная там металлическая скоба выполнена сборной и состоит из двух имеющих одинаковую форму и лежащих друг напротив друга полусфер, которые соединены с помощью болтов. Каждая полусфера имеет два канальных участка, которые соединены друг с другом, прилегая продольными сторонами. Между соответствующими двумя лежащими друг напротив друга канальными участками зажат корпус датчика или трубка с хладагентом. Болты проходят между корпусом датчика и трубкой с хладагентом. Таким образом, по причине раздельного расположения этих обоих компонентов перенос тепла может происходить исключительно через сборные металлические скобы.
В DE-OS 1751713 описана конструкция температурного датчика термостата на испарительной плите холодильной машины холодильного аппарата. Чтобы соединить температурный датчик с испарительной плитой, предусмотрено тело из пластмассы. Это пластмассовое тело имеет глухое отверстие, выполненное с возможностью установки в него при эластичном расширении трубчатого температурного датчика. Пластмассовое тело имеет один или два продольных паза, через которые пластмассовое тело надевается на испарительную плиту с геометрическим и силовым замыканием так, что краевой участок испарительной плиты входит в продольный паз. Так как испарительная плита и температурный датчик посредством пластмассового тела держатся на расстоянии друг от друга, то перенос тепла от испарительной плиты к температурному датчику может происходить исключительно через пластмассовое тело. Таким образом, охлаждение испарительной плиты передается на температурный датчик только с задержкой по времени.
DE 9112478 U1 раскрывает устройство для измерения внутренней температуры холодильного аппарата, например холодильника. Температурный датчик держится на гнезде несущего элемента. Несущий элемент имеет два лежащих напротив друг друга боковых язычка, которые задвинуты под крючкообразные удерживающие элементы несущей пластины. Несущая пластина со своей стороны закреплена на внутренней стороне внутренней стенки, которая обращена к промежуточному пространству между внутренней стенкой и внешней стенкой корпуса холодильника. Несущая пластина залита в промежуточном пространстве вместе с несущим элементом и температурным датчиком при помощи вспененного полиуретана.
Из ограничительной части формулы изобретения ЕР 190793 А1 известен холодильник с температурным датчиком, причем холодильник выполнен с возможностью определения поверхностной температуры испарительной плиты посредством температурного датчика. Температурный датчик через трубку задвинут до испарительной плиты. Трубка на задней стороне внутренней стенки холодильника проходит до испарителя и закреплена там с прилеганием. Для ее крепления на испарительной плите трубка закреплена в держателе, выполненном в виде зажимной детали из пластмассы. Перенос тепла от испарительной плиты на температурный датчик происходит посредством трубки, прилегающей к испарительной плите.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения состоит в том, чтобы создать возможность лучше определять температуру испарительной плиты.
Задача решается посредством холодильного аппарата с признаками п.1 формулы изобретения.
За счет того что для непосредственного прилегания сенсорной поверхности температурного датчика держатель выполнен на испарительной плите, температура испарительной плиты может измеряться сенсорной поверхностью температурного датчика без потерь и без задержки по времени. Посредством прямого прилегания датчика к испарителю температура измеряется точно. Если температура может быть определена более точно, то поверхность испарителя может быть существенно уменьшена по сравнению с известными до сих пор креплениями датчика. Как следствие, возможно уменьшение производственных затрат, так как для изготовления меньшей поверхности испарителя требуется еще меньше материала. В ином случае площадь поверхности испарителя больше, чем необходимо, что соответствует большей холодопроизводительности.
Обычно в случае бытовых холодильников и холодильных установок, для отбора тепла используется испаритель, расположенный внутри. Чтобы уменьшить расход энергии изделием, наряду с датчиком для измерения температуры во внутренней камере используется и датчик для измерения температуры испарителя. Этот дополнительный датчик для измерения температуры испарителя может в этом отношении служить также в качестве датчика оттаивания. По причине технологических условий, особенно в случае холодильных установок, предусматривается испарительная пластина, которая после заполнения пеной полости бытового прибора приводится в свое правильное положение. Это означает, что к моменту заполнения пеной более позднее положение испарительной пластины еще не определено. Поэтому датчик для измерения температуры испарителя не может, как в случае залитых пеной испарителей, быть зафиксированным в установленных гнездах. В случае залитых пеной испарителей положение испарительной пластины определено, и, таким образом, датчик для измерения температуры испарителя может быть вставлен в гнезда, а затем гнездо герметизируется только уплотняющим средством, например бутиловым герметиком. Однако в таких гнездах точное положение датчика не гарантируется. При этом имеется неопределенность, принимает ли датчик измеряемую температуру, непосредственно прилегая к испарительной пластине или только посредством теплопередачи через воздух. На основании этих знаний изобретение предусматривает закрепить датчик для измерения температуры испарителя с помощью держателя прямо на испарительной пластине. Таким образом, постоянно гарантируется, что сенсорная поверхность температурного датчика непосредственно прилегает к испарительной пластине. Держатель гарантирует при этом непосредственное прилегание датчика к испарительной пластине также и в том случае, когда испарительная пластина во время изготовления или монтажа сдвигается или устанавливается в своем точном положении.
Держатель может иметь приемное гнездо с выемкой для сенсорной поверхности температурного датчика, которое фиксирует предварительно установленный температурный датчик на держателе. На держателе может быть предусмотрено принципиально другое приемное гнездо. Однако, с одной стороны, приемное гнездо должно фиксировать температурный датчик в определенном положении, отчего приемное гнездо должно быть подогнано к форме температурного датчика. С другой стороны, сенсорная поверхность температурного датчика должна прилегать к поверхности испарительной пластины непосредственно, постоянно и плотно, поэтому приемное гнездо не охватывает температурный датчик полностью, а оставляет свободным по меньшей мере значительную часть сенсорной поверхности. Таким образом, испарительная пластина может прилегать к сенсорной поверхности.
Приемное гнездо может иметь при этом подходящий к форме температурного датчика желобчатый вид, а для фиксации предварительно смонтированного температурного датчика на держателе охватывать температурный датчик более чем на 180°. Этот вариант предпочтительно подходит для температурных датчиков, которые имеют по существу цилиндрический вид. Приемное гнездо должно при этом в виде оболочки окружать корпус температурного датчика, причем не требуется, чтобы приемное гнездо полностью охватывало корпус. Напротив, требуется лишь охватывать температурный датчик более чем на половину его окружности. Таким образом, на приемном гнезде образован подрез, за который температурный датчик может быть зафиксирован так, что он будет надежно держаться. Величина, на которую приемное гнездо должно охватывать температурный датчик, зависит по существу от свойств материала, в особенности от эластичности материала, используемого для приемного гнезда или для держателя. Также играют роль прочность или чувствительность температурного датчика. Согласно изобретению, держатель выполнен из пластмассы.
С другой стороны, приемное гнездо для образования выемки может охватывать температурный датчик менее чем на 360°. Приемное гнездо может быть выполнено закрытым полностью на 360°, и может быть выполнена выемка, отделенная от приемного гнезда. Если же приемное гнездо выполнено так, что его функции совпадают с функциями выемки, то опора приемное гнездо для образования выемки должно охватывать температурный датчик менее чем на 360°. Следовательно выемка образуется посредством свободной области неприлегающих друг к другу конечных участков приемного гнезда, охватывающего температурный датчик. Приемное гнездо в этом отношении может быть изготовлено в виде пластмассовой детали, в которой фиксируется температурный датчик. Приемное гнездо образует при этом часть держателя датчика. С точки зрения технологии, преимущественным будет, если температурный датчик будет предварительно смонтирован на держателе. Затем держатель вместе с предварительно смонтированным температурным датчиком крепится на испарительной пластине. Следующее преимущество возникает, когда дефектный температурный датчик может быть впоследствии заменен простым образом посредством того, что дефектный датчик отсоединяется из приемного гнезда, а новый, работоспособный датчик зажимается в приемном гнезде.
В другом варианте реализации изобретения держатель может иметь средства позиционирования, которые взаимодействуют с ответными средствами позиционирования испарительной пластины в монтажном положении держателя. Средства позиционирования и ответные средства позиционирования служат для того, чтобы держатель крепился на испарительной пластине в правильном положении. Держатель может быть закреплен также на участке, отличном от испарительной пластины, например на корпусе холодильного аппарата. Однако это будет целесообразным только тогда, когда гарантируется точное, неизменное расстояние от держателя до испарительной пластины. Самым надежным является непосредственное крепление держателя на испарительной пластине. Это имеет также и то преимущество, что даже после произведенного крепления держателя и температурного датчика испарительная пластина может быть изменена в своем положении. При этом не возникает опасности того, что сенсорная поверхность температурного датчика может потерять свое положение постоянного прилегания к испарительной пластине. При изменении положения испарительной пластины держатель синхронно двигается вместе с температурным датчиком, вследствие чего сохраняется точное прилегание сенсорной поверхности к испарительной пластине.
Средство позиционирования может быть образовано по меньшей мере одной соединенной с держателем перемычкой, которая в монтажном положении входит в ответный шлиц в качестве ответного средства позиционирования на испарительной пластине. Перемычка и шлиц задают монтажное направление. Предпочтительно предусмотрено две параллельно проходящих перемычки и ответных шлица. Таким образом, держатель может быть по своеобразным направляющим задвинут на испарительную пластину в продольном направлении перемычек. Дополнительно, на держателе или на испарительной пластине может быть предусмотрен упор, на котором установленный держатель находится в своем правильном монтажном положении. Упор препятствует дальнейшему насаживанию держателя за границы правильного монтажного положения.
Держатель может в особенности иметь фиксирующие средства, которые для крепления держателя на испарительной пластине взаимодействуют с ответными фиксирующими средствами испарительной пластины. С помощью фиксирующих средств держатель надежно держится на испарительной пластине. Это может быть особо преимущественным также во время изготовления холодильного аппарата. Так, держатель может быть предварительно смонтирован на испарительной пластине в особенности вместе с температурным датчиком. Тем самым может отпасть необходимость в занимающем время монтаже держателя на испарительной пластине, уже встроенной в холодильном аппарате. Простой монтаж достигается посредством того, что держатель может быть предварительно смонтирован на свободной, со всех сторон доступной испарительной пластине вне холодильного аппарата. Фиксирующее средство препятствует разъединению предварительно смонтированного держателя в особенности во время встраивания испарительной пластины в холодильный аппарат.
Для этого фиксирующее средство может быть образовано фиксирующим выступом, который соединен с держателем, причем фиксирующий выступ в монтажном положении фиксируется в проеме испарительной пластины. Эластичность фиксирующего средства создается эластичными свойствами держателя, изготовленного из пластмассы. Поэтому пружинящие эластичные фиксирующие средства и фиксирующий выступ предусмотрены на держателе или изготовлены предпочтительно цельно с ним методом литья под давлением. По причине того что фиксирующий выступ выполнен на держателе, достаточным будет снабдить испарительную пластину простым проемом, в который входит фиксирующий выступ.
Проем и, в особенности, выполненные в виде шлицев ответные средства позиционирования могут быть изготовлены без резания, в особенности посредством штанцевания испарительной пластины. Это упрощает изготовление. Таким образом, на испарительной пластине требуется только выполнить перфорацию в ровном, пластинчатом материале, которая может быть произведена в особенности на том же рабочем шаге, что и перфорация всего контура испарительной пластины. Ответные части перемычек и фиксирующих выступов могут быть в то же время простым образом выполнены вместе с пластмассовым держателем. Посредством простого штанцевания шлицев и проемов может быть простым образом определено последующее положение держателя или температурного датчика на испарительной пластине. В особенности, это положение меняется во время серийного производства, то есть еще во время серийного производства может быть изменено положение держателя или температурного датчика. Изменение положения держателя или температурного датчика возможно простым сдвигом щлицев и проемов, например, во время штанцевания испарительных пластин. Если изначально заданное конструкцией положение температурного датчика во время функциональной проверки прототипов бытовых приборов покажет себя негативно, то положение на испарительной пластине может быть изменено с небольшими затратами.
В особенности, на испарительной пластине может быть предусмотрено два шлица, параллельно проходящих на расстоянии друг от друга и имеющих открытые края, причем между шлицами расположен проем, имеющий закрытые края. Это гарантирует надежную фиксацию фиксирующего выступа держателя в проеме. Из соображений безопасности держатель может быть выполнен так, что он может быть удален с испарительной пластины только с помощью вспомогательного инструмента.
Краткое описание чертежей
Один из вариантов реализации изобретения описан на основе холодильного аппарата, представленного в качестве примера на фигурах. Из подробного описания этого конкретного варианта реализации вытекают другие общие особенности и преимущества настоящего изобретения.
На фигурах показано следующее.
Фиг.1: аксонометрическая проекция холодильного аппарата с испарительной пластиной.
Фиг.2: аксонометрическая проекция держателя согласно изобретению.
Фиг.3а: фрагмент аксонометрической проекции испарительной пластины согласно изобретению с держателем по фиг.2 до монтажа.
Фиг.3b: фрагмент аксонометрической проекции испарительной пластины с держателем по фиг.2 в своем смонтированном положении.
Осуществление изобретения
Холодильный аппарат 1 согласно фиг.1 имеет двустенный, заполненный изолирующей пеной корпус 2, который образует нижнюю морозильную камеру 4, выполненную с возможностью закрывания дверью 3, а также холодильную камеру 6, выполненную с возможностью закрывания отдельной второй дверью 5. Холодильная камера 6 разделена промежуточной стенкой 7 на верхнее холодильное отделение 8 и нижнее отделение 9 для свежих продуктов. Отделение 9 для свежих продуктов эксплуатируется при температурах чуть выше 0°C и служит предпочтительно для хранения в свежем виде скоропортящихся продуктов, таких как, например, овощи и салаты. Холодильное отделение 8 эксплуатируется при температурах примерно от 8°С до 6°C и служит для хранения прочих охлаждаемых продуктов. В представленном холодильном аппарате 1 испарительная пластина 10 показана в качестве примера на задней внутренней стенке отделения 9 для свежих продуктов. На фиг.1 для простоты испарительная пластина 10 показана без других компонентов и с извлеченными ящикам отделения для свежих продуктов. Холодильный аппарат 1 приводится в действие с помощью системы 11 циркуляции хладагента. Для этого система 11 циркуляции хладагента в целом содержит компрессор 12 хладагента, конденсатор 13 и испаритель 14, который соединен с испарительной пластиной 10 теплопроводящим образом и служит для передачи тепловой энергии из охлаждающего отделения холодильного аппарата 1 в систему 11 циркуляции хладагента. Для управления или регулирования системы 11 циркуляции хладагента посредством устройства 11а управления, среди прочего, может быть использована температура испарительной пластины 10. Для определения температуры испарительной пластины 10 может применяться температурный датчик 15, который с помощью держателя 16 закреплен в холодильном аппарате 1 так, что его сенсорная поверхность 17 может регистрировать температуру испарительной пластины 10.
Предложенный изобретением держатель 16 показан на фиг.2. Держатель 16 имеет прямоугольную плоскую основную часть 18, к верхней кромке которой примыкает приемное гнездо 19. Приемное гнездо 19 выполнено желобчатым и проходит своей осью 20 симметрии параллельно верхней кромке основной части 18. Приемное гнездо 19 имеет в этом случае C-образное поперечное сечение. Оба конца выполненной таким образом дуги имеют по закругленной кромке 19а и 19b. Закругленные кромки 19а и 19b проходят по всему продольному направлению приемного гнезда 19. Посредством закругленных кромок 19а и 19b выполненный по существу цилиндрическим температурный датчик 15 может быть зажат в приемном гнезде 19 в радиальном направлении к оси 20 симметрии. Во время зажимания желобчатое приемное гнездо 19 расширяется до диаметра температурного датчика 15, и, таким образом, он может быть вдавлен в приемное гнездо 19. После этого концы желобчатого приемного гнезда 19 охватывают температурный датчик 15 посредством того, что желобчатое приемное гнездо 19 вновь эластично сужается. По меньшей мере на одном из концов желобчатого приемного гнезда 19, лежащих друг напротив друга в осевом направлении, выполнена приемная фаска 19с, которая закругляет внутреннюю кромку C-образного приемного гнезда 19. Тем самым, альтернативно радиальной установке, температурный датчик 15 может быть вставлен в приемное гнездо 19 также в осевом направлении, то есть в направлении оси 20 симметрии.
Посредством того что желобчатое приемное гнездо 19 выполнено не в виде полностью закрытой трубки, а охватывает менее 360°, благодаря остающейся открытой области образуется выемка 21. Выемка 21 способствует в смонтированном положении температурного датчика 15 в приемном гнезде 19 непосредственному прилеганию сенсорной поверхности 17 к испарительной пластине 10. Выемка 21 открыта к стороне основной части 18, на которой расположены две перемычки 22а, 22b, образующие средство 22 позиционирования. Перемычки 22а и 22b предусмотрены на противоположных боковых кромках основной части 18. Каждая перемычка 22а, 22b в поперечном сечении выполнена L-образной, причем неподвижные полки 22.1а и 22.1b выходят перпендикулярно из плоскости основной части 18, а свободные полки 22.2а и 22.2b проходят по направлению друг от друга наружу в плоскости, параллельной прохождению основной части 18. Верхний конец свободных полок 22.2а и 22.2b снабжен скосом 23а, 23b. Скосы 23а и 23b облегчают монтаж посредством того, что представляют собой приспособление, облегчающее введение, причем с помощью такого приспособления держатель 16 может быть надвинут на испарительную пластину 10. На нижнем конце основной части 18 расположен упор 24, на котором кромка контура испарительной пластины находится в правильном монтажном положении держателя. Упор ступенчато выступает из передней плоскости основной части 18 и проходит предпочтительно от неподвижной полки 22.1а перемычки 22а до неподвижной полки 22.1b перемычки 22b. В центре передней плоскости основной части 18 расположено фиксирующее средство 25.
Фиксирующее средство 25 имеет пружинный участок 26, который образован областью основной части 18. Для гарантирования эластичности пружинный участок 26 отграничен от основной части 18 с помощью U-образно проходящего проема 27. Пружинный участок 26 может тем самым выполнять упругое движение и отклоняться назад. При этом пружинный участок 26 гнется вокруг своего неподвижного крепления в области обоих концов U-образно проходящего проема 27. Свободное острие пружинного участка 26 несет фиксирующий выступ 28. Фиксирующий выступ 28 имеет по существу форму сектора круга и выступает из передней плоскости основной части 18 вперед, как и перемычки 22а и 22b. На указывающей вверх стороне фиксирующего выступа 28, имеющего форму сектора круга, предусмотрен скошенный вводной участок 29. Скошенный вводной участок 29 проходит от основного круга фиксирующего выступа 28, из передней плоскости основной части 18, непрерывно поднимаясь до максимального возвышения фиксирующего выступа 28. Скошенный вводной участок 29 оканчивается предпочтительно перед достижением диаметра фиксирующего выступа 28.
Фиг.3а показывает держатель 16 по фиг.2 с установленным температурным датчиком 15, а также участок испарительной пластины 10 до монтажа. Из желобчатого приемного гнезда 19 за выемку 21 выступает сенсорная поверхность 17 температурного датчика 15. Испарительная пластина 10 имеет два выполненных в виде шлицев 30а и 30b средства позиционирования, ответных средствам 22 позиционирования. Шлицы 30а и 30b выполнены с открытыми краями и соединяются с перемычками 22а и 22b держателя 16. Шлицы 30а, 30b образуют две лежащих друг напротив друга входные кромки на контуре испарительной пластины 10, которые скошены соответствующими входными фасками 31а, 31b. Входные фаски 31а, 31b облегчают введение верхних кромок неподвижных полок 22.1а и 22.1b держателя 16 в шлицы 30а и 30b испарительной пластины 10. В центре выполненной обоими шлицами 30а и 30b лапки 32 испарительной пластины 10 расположен проем 33а. Проем 33а имеет форму, ответную фиксирующему выступу 28 держателя 16, причем эта форма в особенности может быть круглой. Проем 33а образует фиксирующее средство 33, ответное фиксирующему средству 25. Чтобы вывести держатель 16 из положения, показанного на фиг.3а, в монтажное положение, показанное на фиг.3b, держатель подводится снизу к нижней кромке испарительной пластины 10 до тех пор, пока верхние концы перемычек 22а и 22b не войдут в шлицы 30а и 30b. В качестве приспособления, облегчающего введение, наряду со входными фасками 31а, 31b служат также и скосы 23а и 23b перемычек 22а и 22b. Таким образом, держатель 16 может быть отцентрован в двух перпендикулярных плоскостях к испарительной пластине 10. После центровки держатель 16 сдвигается вверх до тех пор, пока на ступенчатом упоре 24 держателя 16 не упрется свободная внешняя кромка 34 лапки 32. В этом положении фиксирующий выступ 28 фиксируется в проеме 33. Перед фиксацией фиксирующего выступа 28 в проеме 33а фиксирующий выступ 28 двигается из своего свободного положения во время введения держателя 16 по причине подхода свободной внешней кромки 34 лапки 32 к скошенному вводному участку 29 в предварительно натянутое положение, в котором держатель 16 может быть продвинут до монтажного положения. При этом пружинный участок 26 отклоняется назад, чтобы в монтажном положении держателя 16 вновь отскочить в свое исходное положение, в котором затем также и фиксирующий выступ 28 фиксируется в проеме 33а испарительной пластины 10.