ХОЛОДИЛЬНИК, ХОЛОДИЛЬНОЕ ИЛИ НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И ВАКУУМНЫЙ АДИАБАТИЧЕСКИЙ КОРПУС
REFRIGERATOR, COOLING OR HEATING DEVICE AND VACUUM ADIABATIC HOUSING

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к холодильнику, холодильному или нагревательному устройству и вакуумному адиабатическому корпусу.
Уровень техники
Холодильники представляют собой устройства для хранения продуктов, например, пищевых продуктов, находящихся в холодильнике при низкой температуре, включая температуры ниже нуля. Это обеспечивает преимущество, связанное с улучшением потребительского опыта или увеличением срока хранения продуктов.
Холодильники подразделяются на стационарные холодильники, использующие коммерческий источник питания, и мобильные холодильники, использующие портативный источник питания. Кроме того, в последнее время возрастает предложение холодильников для транспортного средства, которые используются после установки на транспортном средстве. Холодильники для транспортного средства становятся более востребованными в результате увеличения предложения транспортных средств и увеличения количества транспортных средств премиум-класса.
Далее будет описана традиционная конфигурация холодильника для транспортного средства.
Прежде всего известен пример, в котором тепло в холодильнике принудительно отводится наружу холодильника с использованием термоэлемента. Однако в этом случае имеется ограничение, связанное с низкой скоростью охлаждения из-за низкой тепловой эффективности термоэлемента, что снижает удовлетворенность пользователя.
Кроме того, известен пример, в котором хладагент или холодный воздух отбирается из системы кондиционирования воздуха, установленной для кондиционирования воздуха в салоне транспортного средства, и используется в качестве источника охлаждения для холодильника в транспортном средстве.
В этом примере имеет недостаток, заключающийся в том, что для отбора воздуха или хладагента из системы кондиционирования воздуха транспортного средства требуется отдельный путь потока воздуха или хладагента. Кроме того, имеется ограничение, связанное с потерей низкотемпературной энергии при перемещении воздуха или хладагента по пути потока. Кроме того, имеется ограничение, связанное с тем, что из-за вышеописанных ограничений место установки холодильника для транспортного средства ограничено близостью к системе кондиционирования воздуха транспортного средства.
Кроме того, известен пример, в котором применяется холодильный цикл с использованием хладагента.
Однако в этом примере из-за того, что конструкция, образующая холодильный цикл, имеет большой размер, большинство компонентов установлено в багажнике, и только дверца холодильника открывается внутрь транспортного средства. В этом случае имеется ограничение, связанное с ограничением места установки холодильника для транспортного средства. Кроме того, имеется ограничение, связанное с тем, что объем багажника значительно уменьшается, что приводит к уменьшению объема груза, который может быть загружен в багажник.
Патент США № 4,545,211 является характерным примером вышеописанной конфигурации. Технология, изложенная в документе, имеет следующие ограничения.
Прежде всего имеется ограничение, связанное с уменьшением внутреннего объема холодильника для транспортного средства из-за большого объема машинного отделения. Кроме того, имеется ограничение, связанное с тем, что водитель не может пользоваться холодильником для транспортного средства во время движения, когда водитель сам управляет транспортным средством, так как холодильник установлен в заднем сидении, а также из-за того, что дверца открывается в направлении вперед водителю может быть неудобно доставать продукты. Поскольку охлаждение в холодильнике осуществляется путем прямого охлаждения, то есть за счет естественной конвекции, охлаждение продукта занимает много времени. Так как машинное отделение непосредственно открыто, имеется высокая вероятность попадания посторонних предметов во внутреннюю часть машинного отделения, что может привести к повреждениям. Также имеется ограничение, связанное с подмесом всасываемого воздуха, так как всасываемый воздух не отделен от выпускаемого воздуха, что снижает тепловую эффективность. Кроме того, имеется ограничение, связанное с дискомфортом, который испытывает пользователь из-за шума машинного отделения, обусловленного использованием компрессора.
Сущность изобретения
Техническая проблема
Варианты выполнения обеспечивают холодильное или нагревательное устройство, которое выполнено с возможностью увеличения объема холодильника, и вакуумный адиабатический корпус.
Варианты выполнения также обеспечивают холодильное или нагревательное устройство, которое выполнено с возможностью устранения ограничения, связанного с медленным охлаждением продуктов, помещенных в холодильник, и вакуумный адиабатический корпус.
Варианты выполнения обеспечивают холодильное или нагревательное устройство, которое выполнено с возможностью повышения энергоэффективности, и вакуумный адиабатический корпус.
Варианты выполнения обеспечивают холодильное или нагревательное устройство, которое выполнено с возможностью предотвращения дискомфорта из-за шума, и вакуумный адиабатический корпус.
Техническое решение
В одном варианте выполнения для увеличения внутреннего объема холодильника вакуумный адиабатический корпус включает в себя: первый пластинчатый элемент и второй пластинчатый элемент, которые образуют третье пространство, находящееся в вакуумном состоянии; и теплообменный модуль, контактирующий с внутренней поверхностью полости, образованной первым пластинчатым элементом и вторым пластинчатым элементом.
Для решения проблемы, связанной с медленным охлаждением продукта, помещенного в холодильник, теплообменный модуль может включать в себя: испаритель, испаряющий хладагент; и первое отделение, в котором расположен вентилятор испарителя на испарителе для всасывания воздуха, проходящего через испаритель, и выпуска воздуха в полость.
Для точного определения температуры в полости теплообменный модуль может включать в себя: испаритель; и третье отделение, которое отделено от первого отделения, в котором расположен вентилятор испарителя, для размещения датчика температуры.
Для подсветки полости вакуумный адиабатический корпус может дополнительно включать в себя второе отделение, которое отделено от первого отделения и третьего отделения для размещения лампы,
Для повышения точности определения температуры датчиком температуры второе отделение может быть расположено между первым отделением и третьим отделением. Кроме того, третье отделение может быть расположено в углу одной стороны теплообменного модуля.
Для применения холодильного цикла и обеспечения доступа пользователя третье отделение может быть расположено в одном направлении относительно первого отделения, а проход для трубопровода, через который проходит трубопровод хладагента, может быть расположен в другом направлении.
Для дополнительного увеличения внутреннего объема холодильника вентилятор испарителя может включать в себя центробежный вентилятор и может всасывать воздух с задней стороны для выпуска воздуха в направлении вниз.
В другом варианте выполнения для повышения энергоэффективности холодильное или нагревательное устройство включает в себя: нижнюю раму холодильника, на которой параллельно установлены полость и машинное отделение; второй теплообменный модуль, расположенный в полости на одной поверхности полости для обеспечения теплообмена хладагента; и датчик температуры, обеспеченный во втором теплообменном модуле для измерения температуры в полости.
Для повышения точности определения температуры в полости датчик температуры может быть расположен в углу верхнего участка второго теплообменного модуля. Датчик температуры может находиться в сообщении с внутренним пространством полости.
Для предотвращения дискомфорта из-за шума и для увеличения внутреннего объема холодильника второй теплообменный модуль может включать в себя испаритель, расположенный с нижней стороны, и первое отделение, в котором обеспечен вентилятор типа Сирокко, расположено с верхней стороны испарителя. Для дополнительного увеличения внутреннего объема холодильника вентилятор типа Сирокко может всасывать воздух с задней стороны и выпускать воздух с нижней стороны.
Для повышения точности определения температуры датчиком температуры между первым отделением и третьим отделением может быть расположено другое отделение, в котором расположен датчик температуры.
В другом варианте выполнения для обеспечения достаточного внутреннего объема холодильника холодильное или нагревательное устройство включает в себя: нижнюю раму холодильника, на которой установлены полость и машинное отделение; второй теплообменный модуль, расположенный в полости на одной поверхности полости для обеспечения теплообмена хладагента; крышку, образующую внутреннее пространство второго теплообменного модуля; и вентилятор, расположенный во втором теплообменном модуле для нагнетания воздуха.
Для равномерного охлаждения продуктов в холодильнике крышка может включать в себя: заднюю крышку; и переднюю крышку, имеющую отверстие для всасывания холодного воздуха на нижнем участке, соответствующее задней крышке, и отверстие для выпуска холодного воздуха, расположенное приблизительно по центру по высоте.
Для повышения эффективности циркуляции холодного воздуха отверстие для выпуска холодного воздуха может быть расположено на расстоянии между одной второй высоты и двумя третьими высоты от нижней части полости.
Для равномерного охлаждения контейнера отверстие для выпуска холодного воздуха может быть расположено по центру в поперечном направлении полости для выпуска холодного воздуха, который подается с нижней стороны, в направлении вперед.
Для регулировки направления холодного воздуха крышка может включать в себя вентиляционную пластину.
Для обеспечения удобства использования холодильника вентиляционная пластина может перемещаться вместе с держателем контейнера, удерживающим контейнер, или вентиляционная пластина может включать в себя вертикальную вентиляционную пластину и наклонную вентиляционную пластину.
Полезные эффекты изобретения
В соответствии с изобретением вакуумный адиабатический корпус включает в себя: первый пластинчатый элемент и второй пластинчатый элемент, образующие третье пространство, которое находится в вакуумном состоянии; и теплообменный модуль, контактирующий с внутренней поверхностью полости, образованной первым пластинчатым элементом и вторым пластинчатым элементом, причем вакуумный адиабатический корпус может быть установлен в узком пространстве, и пространство для хранения продуктов может быть увеличено, что обеспечивает удобство использования холодильника.
Теплообменный модуль может включать в себя: испаритель, испаряющий хладагент; и первое отделение, в котором расположен вентилятор испарителя на испарителе для всасывания воздуха, проходящего через испаритель, и выпуска воздуха в полость. Таким образом, холодильник может более эффективно использоваться в узком пространстве.
Теплообменный модуль может включать в себя третье отделение, которое отделено от первого отделения, в котором расположены испаритель и вентилятор испарителя, для размещения датчика температуры с целью более точного определения температуры в полости с использованием датчика температуры.
Дополнительно может быть обеспечено второе отделение, которое отделено от первого отделения и третьего отделения для размещения лампы, для предотвращения теплопередачи между отделениями и подсветки внутренней области холодильника.
Второе отделение может быть расположено между первым отделением и третьим отделением, а третье отделение может быть расположено в углу одной стороны теплообменного модуля. Таким образом, датчик температуры может точно определять температуру в полости независимо от других внешних компонентов и их работы.
Третье отделение может быть расположено в одном направлении относительно первого отделения, а проход для трубопровода, через который проходит трубопровод хладагента, может быть расположен в другом направлении. Таким образом, внутренний объем холодильника, который обслуживается циркулирующим хладагентом, может быть значительно увеличен, и, таким образом, пользователю удобно доставать контейнер для хранения.
Вентилятор испарителя может включать в себя центробежный вентилятор и может всасывать воздух с задней стороны для выпуска воздуха в направлении вниз для уменьшения механизма, который создает поток воздуха, и снижения шума.
Холодильное или нагревательное устройство включает в себя: нижнюю рама холодильника, на которой параллельно установлены полость и машинное отделение; второй теплообменный модуль, расположенный в полости на одной поверхности полости для обеспечения теплообмена хладагента; и датчик температуры, обеспеченный во втором теплообменном модуле для измерения температуры в полости. Таким образом, поскольку температура в полости точно измеряется и регулируется, может быть предотвращено излишнее потребление энергии, а внутренний объем холодильника может быть увеличен.
Датчик температуры может быть расположен в углу верхнего участка второго теплообменного модуля. Датчик температуры может находиться в сообщении с внутренним пространством полости для точного измерения внутренней температуры полости.
Второй теплообменный модуль может включать в себя испаритель, расположенный с нижней стороны, и первое отделение, в котором обеспечен вентилятор типа Сирокко, расположено с верхней стороны испарителя. Таким образом, может быть обеспечена удовлетворенность пользователя за счет снижения шума и увеличения внутреннего объема холодильника.
Вентилятор типа Сирокко может всасывать воздух с задней стороны и выпускать воздух с нижней стороны для дополнительного увеличения внутреннего объема холодильника.
Между первым отделением и третьим отделением может быть расположено другое отделение, в котором расположен датчик температуры. Таким образом, температура в полости может измеряться более точно.
Холодильное или нагревательное устройство включает в себя: нижнюю раму холодильника, на которой установлены полость и машинное отделение; второй теплообменный модуль, расположенный в полости на одной поверхности полости для обеспечения теплообмена хладагента; крышку, образующую внутреннее пространство второго теплообменного модуля; и вентилятор, расположенный во втором теплообменном модуле для нагнетания воздуха. Таким образом, может быть обеспечен достаточный внутренний объем холодильника, и температура контейнера для хранения в холодильнике может равномерно регулироваться.
Крышка может включать в себя: заднюю крышку; и переднюю крышку, имеющую отверстие для всасывания холодного воздуха на нижнем участке, соответствующее задней крышке, и отверстие для выпуска холодного воздуха, расположенное приблизительно по центру по высоте. Таким образом, температура продукта в холодильник может равномерно регулироваться.
Отверстие для выпуска холодного воздуха может быть расположено на расстоянии между одной второй высоты и двумя третьими высоты от нижней части полости. Таким образом, холодный воздух может более равномерно циркулировать в полости.
Отверстие для выпуска холодного воздуха может быть расположено по центру в поперечном направлении полости для выпуска холодного воздуха, который подается с нижней стороны, в направлении вперед. Таким образом, температура в полости может равномерно регулироваться.
Крышка может включать в себя вентиляционную пластину, и вентиляционная пластина может перемещаться вместе с держателем контейнера, удерживающим контейнер. Кроме того, вентиляционная пластина может включать в себя вертикальную вентиляционную пластину и наклонную вентиляционную пластину. Таким образом, могут одновременно выполняться равномерная регулировка температуры за счет вентиляционной пластины и быстрая регулировка температуры контейнера, выбранного пользователем.
Описание чертежей
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе транспортного средства в соответствии с вариантом выполнения.
Фиг.2 представляет собой увеличенный вид в перспективе, иллюстрирующий консоль транспортного средства.
Фиг.3 представляет собой схематический вид в перспективе, иллюстрирующий внутреннюю область холодильника для транспортного средства.
Фиг.4 представляет собой вид, иллюстрирующий относительное расположение машинного отделения и полости.
Фиг.5 представляет собой разобранный вид в перспективе испарительного модуля.
Фиг.6 представляет собой вид для объяснения потока воздуха снаружи машинного отделения холодильника для транспортного средства.
Фиг.7 представляет собой вид в перспективе адиабатического элемента для шарнирной части.
Фиг.8-11 представляют собой вид в плане, вид спереди, вид снизу и вид слева адиабатического элемента для шарнирной части.
Фиг.12 представляет собой разобранный вид в перспективе, иллюстрирующий относительное расположение испарительного модуля и адиабатического элемента для шарнирной части.
Фиг.13 представляет собой вид в разрезе испарительного модуля.
Фиг.14 представляет собой схематический вид спереди, иллюстрирующий внутреннюю область полости для объяснения положения отверстия для выпуска холодного воздуха.
Фиг.15 представляет собой вид, иллюстрирующий направление выпуска холодного воздуха через отверстие для выпуска холодного воздуха.
Фиг.16-18 представляют собой графики для объяснения результатов экспериментов, показанных на Фиг.15.
Фиг.19 представляет собой вид, иллюстрирующий выполнение равномерного охлаждения в соответствии с вариантом выполнения.
Фиг.20 представляет собой вид, иллюстрирующий выполнение быстрого охлаждения в соответствии с вариантом выполнения.
Фиг.21 представляет собой вид, иллюстрирующий пример конфигурации вентиляционной пластины для выпуска холодного воздуха.
Фиг.22 и 23 представляют собой виды, иллюстрирующие другой пример вентиляционной пластины для выпуска холодного воздуха.
Фиг.24 представляет собой вид, иллюстрирующий внутреннюю конфигурацию вакуумного адиабатического корпуса в соответствии с различными вариантами выполнения.
Фиг.25 представляет собой вид препятствующего теплопередаче листа и периферийного участка препятствующего теплопередаче листа.
Фиг.26 представляет собой график, иллюстрирующий результаты, полученные при наблюдении за временем и давлением в процессе вакуумирования внутренней области вакуумного адиабатического корпуса при использовании опорного узла.
Фиг.27 представляет собой график, полученный путем сравнения давления вакуума и теплопроводности газа.
Наилучший вариант выполнения изобретения
В следующем далее описании в соответствии с вариантами выполнения со ссылкой на чертежи одинаковые ссылочные позиции указаны на разных чертежах в случае одинаковых компонентов.
Кроме того, описание каждого чертежа приведено со ссылкой на направление, которое указано, если смотреть на транспортное средство спереди транспортного средства, а не со стороны водителя в направлении движения транспортного средства. Например, водитель сидит справа, а пассажир - слева.
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе транспортного средства в соответствии с вариантом выполнения.
Согласно Фиг.1, в транспортном средстве 1 обеспечено сиденье 2 для размещения пользователя. Сиденье 2 может быть обеспечено парным сиденьем, горизонтально отстоящим от него. Между сиденьями 2 расположена консоль, и водитель может помещать в консоль элементы, необходимые для вождения, или компоненты, необходимые для эксплуатации транспортного средства. В качестве примера сидений 2 могут быть описаны передние сиденья, предназначенные для водителя и пассажира.
Следует понимать, что транспортное средство включает в себя различные компоненты, необходимые для приведения транспортного средства в движение, например, устройство перемещения, например, колесо, приводное устройство, например, двигатель, и рулевое устройство, например, рулевое колесо.
Холодильник для транспортного средства в соответствии с вариантом выполнения предпочтительно может быть расположен в консоли. Однако вариант выполнения настоящего изобретения не ограничивается этим. Например, холодильник для транспортного средства может быть установлен в разных местах. Например, холодильник для транспортного средства может быть установлен в пространстве между задними сиденьями, в двери, перчаточном ящике и центральной панели. Одним из ключевых моментов установки холодильника для транспортного средства в соответствии с вариантом выполнения является подача питания и обеспечение минимального пространства. Однако основным преимуществом варианта выполнения является то, что холодильник может быть установлен в консоли между сиденьями в ограниченном пространстве, обусловленном конструкцией транспортного средства.
Фиг.2 представляет собой увеличенный вид в перспективе, иллюстрирующий консоль транспортного средства.
Согласно Фиг.2, консоль 3 может быть обеспечена в виде отдельного компонента, выполненного из такого материала, как полимер. Под консолью 3 может быть дополнительно обеспечена стальная рама 98 для обеспечения прочности транспортного средства, и в пространстве между консолью 3 и стальной рамой 98 может быть расположен чувствительный компонент 99, например, датчик. Чувствительный компонент 99 может представлять собой компонент, необходимый для точного обнаружения внешнего сигнала и измерения сигнала в положении водителя. Например, может быть установлен датчик подушки безопасности, который непосредственно связан с безопасностью водителя.
Консоль 3 может иметь внутреннее пространство 4 консоли, и пространство 4 консоли может быть закрыто крышкой 300 консоли. Крышка 300 консоли может быть жестко установлена на консоли 3. Таким образом, внешние посторонние предметы не могут попадать в консоль через крышку 300 консоли. В пространстве 4 консоли установлен холодильник 7 для транспортного средства.
В правой поверхности консоли 3 может быть обеспечено всасывающее отверстие 5 для подачи воздуха из салона транспортного средства в пространство 4 консоли. Всасывающее отверстие 5 может быть обращено к водителю. В левой поверхности консоли 3 может быть обеспечено выпускное отверстие 6 для выпуска воздуха, нагретого во время работы холодильника для транспортного средства, из пространства 4 консоли. Выпускное отверстие 6 может быть обращено к пассажиру. На каждом из всасывающего отверстия 5 и выпускного отверстия 6 может быть обеспечена решетка, которая препятствует случайному проникновению руки пользователя и тем самым обеспечивает безопасность, предотвращает попадание объектов, падающих сверху, и направляет выпускаемый воздух вниз, а не на человека.
Фиг.3 представляет собой схематический вид в перспективе, иллюстрирующий внутреннюю область холодильника для транспортного средства.
Согласно Фиг.3, холодильник 7 для транспортного средства включает в себя нижнюю раму 8 холодильника, поддерживающую компоненты, машинное отделение 200, обеспеченное с левой стороны нижней рамы 8 холодильника, и полость 100, обеспеченную с правой стороны нижней рамы 8 холодильника. Машинное отделение 200 может быть закрыто крышкой 700 машинного отделения, а верхняя сторона полости 100 может быть закрыта крышкой 300 консоли и дверцей 800.
Крышка 700 машинного отделения может не только направлять путь потока охлаждающего воздуха, но также может предотвращать попадание посторонних предметов в машинное отделение 200.
На крышке 700 машинного отделения может быть расположен контроллер 900 для управления работой холодильника 7 для транспортного средства. Так как контроллер 900 установлен в соответствующем положении, холодильник 7 для транспортного средства может бесперебойно работать в надлежащем диапазоне температур в узком пространстве внутри пространства 4 консоли.
То есть контроллер 900 может охлаждаться воздухом, проходящим через зазор между крышкой 700 машинного отделения и крышкой 300 консоли, и отделен от внутреннего пространства машинного отделения 200 крышкой 700 машинного отделения. Таким образом, контроллер 900 не подвержен воздействию тепла из машинного отделения 200.
Крышка 300 консоли может закрывать не только открытый верхний участок пространства 4 консоли, на также может закрывать верхний край полости 100. На крышке 300 консоли может быть дополнительно установлена дверца 800, позволяющая пользователю закрывать отверстие, через которое могут извлекаться продукты из полости 100. Дверца 800 может открываться с использованием задних участков крышки 300 консоли и полости 100 в качестве точек шарнирного крепления.
Здесь отверстие в крышке 300 консоли, дверца 800 и полость 100 обеспечивают пользователю удобное управление дверцей 800, поскольку крышка 300 консоли, дверца 800 и полость 100 расположены горизонтально, если смотреть со стороны пользователя, а также расположены с задней стороны консоли.
В машинном отделении 200 могут быть последовательно установлены в направлении потока охлаждающего воздуха конденсационный модуль 500, осушитель 630 и компрессор 201. В машинном отделении 200 расположен трубопровод 600 хладагента, обеспечивающий плавный поток хладагента. Участок трубопровода 600 хладагента может продолжаться в полость 100 для подачи хладагента. Трубопровод 600 хладагента может продолжаться наружу полости 100 через верхнее отверстие, предназначенное для извлечения продуктов из полости 100.
Полость 100 имеет открытую верхнюю поверхность и пять поверхностей, покрытых вакуумным адиабатическим корпусом 101. Полость 100 может быть теплоизолирована отдельным вакуумным адиабатическим корпусом или по меньшей мере одним или более вакуумными адиабатическими корпусами, соединенными друг с другом. Полость 100 может быть обеспечена вакуумным адиабатическим корпусом 101. Кроме того, может быть обеспечена полость 100, позволяющая извлекать продукты через одну из поверхностей, не покрытую вакуумным адиабатическим корпусом 101.
Вакуумный адиабатический корпус 101 может включать в себя первый пластинчатый элемент 10, обеспечивающий границу низкотемпературного внутреннего пространства полости 100, второй пластинчатый элемент 20, обеспечивающий границу высокотемпературного внешнего пространства, и препятствующий теплопередаче лист 60, предотвращающий передачу тепла между пластинчатыми элементами 10 и 20. Поскольку для достижения максимальной адиабатической эффективности вакуумный адиабатический корпус 101 имеет небольшую толщину адиабатического слоя, может быть обеспечена полость 100, имеющая большой объем.
На одной поверхности может быть обеспечено вакуумирующее и газопоглотительное отверстие для создания вакуума во внутреннем пространстве вакуумного адиабатического корпуса 101 и для установки газопоглотителя, который поддерживает вакуумное состояние. Вакуумирующее и газопоглотительное отверстие 40 может одновременно обеспечивать вакуумирование и газопоглощение, что способствует уменьшению размера холодильника 7 для транспортного средства.
В полости 100 может быть установлен испарительный модуль 400. Испарительный модуль 400 может принудительно продувать тепло испарения хладагента, который попадает в полость 100 по трубопроводу 600 хладагента, в полость 100. Испарительный модуль может быть расположен с задней стороны в полости 100. Таким образом, переднее пространство внутри полости, которое используется пользователем, может быть дополнительно увеличено.
Фиг.4 представляет собой вид, иллюстрирующий относительное расположение машинного отделения и полости.
Согласно Фиг.4, в полости 100 расположен испарительный модуль 400. То есть испарительный модуль 400 расположен во внутреннем пространстве полости 100, имеющей вакуумный адиабатический корпус 101 в качестве внешней стенки. Таким образом, может быть улучшена эффективность использования пространства машинного отделения, и внутреннее пространство полости 100 может быть увеличено. Это связано с тем, что вакуумный адиабатический корпус обеспечивает высокую адиабатическую эффективность, даже если вакуумный адиабатический корпус имеет небольшую толщину.
Трубопровод 600 хладагента, направляющий хладагент в испарительный модуль 400, попадает в испарительный модуль 400 через верхнюю поверхность полости 100.
Можно считать, что трубопровод 600 хладагента проходит через вакуумный адиабатический корпус 101 для уменьшения его объема. Однако, поскольку транспортное средство подвержено вибрациям, и внутренняя область вакуумного адиабатического корпуса 101 поддерживается в вакуумном состоянии, уплотнение области контакта между трубопроводом 600 хладагента и вакуумным адиабатическим корпусом 101 может повреждаться. Таким образом, нежелательно, чтобы трубопровод 600 хладагента проходил через вакуумный адиабатический корпус 101. Например, из-за вибрации транспортного средства может происходить утечка воздуха. При просачивании воздуха из вакуумного адиабатического корпуса адиабатическая эффективность может значительно ухудшаться.
Испарительный модуль 400 предпочтительно может быть установлен в контакте с точкой шарнирного крепления дверцы внутри полости 100, т.е. задней поверхностью полости 100. Это связано с тем, что путь прохождения трубопровода 600 хладагента до испарительного модуля 400 должен быть максимально коротким для обеспечения достаточного внутреннего объема полости 100. Кроме того, внутренний объем полости может быть максимизирован.
Более предпочтительно, чтобы трубопровод 600 хладагента, проходящий над вакуумным адиабатическим корпусом 101, проходил через точку шарнирного крепления дверцы. Если испарительный модуль 400 не проходит через точку шарнирного крепления дверцы, из-за протяженности трубопровода 600 хладагента и адиабатических характеристик трубопровода 600 хладагента может возникать потеря объема полости и низкотемпературной энергии.
Конденсационный модуль 500 может быть прикреплен к нижней раме 210 машинного отделения с помощью заднего крепежного узла. Воздух, всасываемый через конденсационный модуль 500, может охлаждать компрессор 201 и затем выпускаться в направлении вниз из компрессора 201.
Крышка 700 машинного отделения может быть прикреплена к левой стороне полости 100 для закрытия машинного отделения 200. С верхней стороны крышки 700 машинного отделения может возникать поток воздуха для охлаждения, и контроллер 900 может быть обеспечен на пути охлаждения для надлежащего охлаждения.
Фиг.11 представляет собой разобранный вид в перспективе испарительного модуля.
Согласно Фиг.5, испарительный модуль 400 включает в себя заднюю крышку 430, расположенную с задней стороны, для размещения компонентов, и переднюю крышку 450, расположенную с передней стороны задней крышки 430 и обращенную к полости 100. Между передней крышкой 450 и задней крышкой 430 в испарительном модуле 400 может быть обеспечено пространство для размещения компонентов.
В пространстве, образованном передней крышкой 450 и задней крышкой 430, с нижней стороны расположен испаритель 410, а с верхней стороны расположен вентилятор 420 испарителя. В качестве вентилятора 420 испарителя может использоваться центробежный вентилятор, выполненный с возможностью установки в узком пространстве. В частности, в качестве вентилятора 420 испарителя в узком пространстве может использоваться вентилятор типа Сирокко, включающий в себя впуск 422 вентилятора, имеющий большую площадь для всасывания воздуха, и выпуск 421 вентилятора, нагнетающий воздух с высокой скоростью в заданном направление нагнетания.
Так как вентилятор типа Сирокко может работать с низким уровнем шума, вентилятор типа Сирокко также может использоваться в условиях низкого уровня шума.
Воздух, проходящий через испаритель 410, всасывается во впуск 422 вентилятора, а воздух, выпускаемый из выпуска 421 вентилятора, нагнетается в полость 100. Для этого между вентилятором 420 испарителя и задней крышкой 430 может быть обеспечено заданное пространство.
В задней крышке 430 может быть обеспечено множество отделений для приема компонентов. В частности, испаритель 410 и вентилятор 420 испарителя расположены в первом отделении 431 для направления потока холодного воздуха. Во втором отделении может быть расположена лампа 440 для подсветки внутренней части полости 100, чтобы пользователь мог заглянуть внутрь полости 100. В четвертом отделении 434 расположен датчик 441 температуры для измерения внутренней температуры полости 100 и соответственного управления холодильником для транспортного средства.
При размещении датчика 441 температуры в четвертом отделении 434 для измерения температуры в полости 100 поток в полости не оказывает прямого влияния на датчик 441 температуры. То есть холодный воздух из испарителя 410 не оказывает прямого влияния на третье отделение 433.
Хотя в некоторых случаях третье отделение 433 отсутствует, третье отделение 433 может быть обеспечено для предотвращения ошибки определения внутренней температуры полости 100, обусловленной теплопроводностью.
Четвертой отделение 434 и датчик 441 температуры расположены на левом верхнем конце, т.е. в углу испарительного модуля 400, который наиболее удален от испарителя 410. Это необходимо для предотвращения влияния холодного воздуха из испарителя 410. То есть для предотвращения прямого влияния холодного воздуха из испарителя на четвертое отделение 434 из-за теплопроводности четвертое отделение 434 и датчик 441 температуры могут быть изолированы от первого отделения 431 другими отделениями 432 и 433.
Далее будет подробно описана внутренняя конструкция первого отделения 431.
С верхней стороны первого отделения 431 обеспечен корпус 435 вентилятора, имеющий круглую форму для размещения вентилятора 420 испарителя, а с нижней стороны первого отделения 431 обеспечена часть 437 для размещения испарителя, на которой расположен испаритель 410.
С левой стороны корпуса 435 вентилятора обеспечен проход 436 для трубопровода. Проход 436 для трубопровода может представлять собой участок, через который трубопровод 600 хладагента, проходящий через вакуумный адиабатический корпус 101, направляется в испарительный модуль 400, и который обеспечен в левом угловом участке испарительного модуля 400. Трубопровод 600 хладагента может включать в себя два трубопровода, которые окружены адиабатическим элементом, так что два трубопровода, проходящие через испарительный модуль 400, могут осуществлять теплообмен друг с другом. Таким образом, проход 436 для трубопровода может иметь заданный объем. Проход 436 для трубопровода может продолжаться в вертикальном направлении с левой стороны испарительного модуля 400 для увеличения плотности заполнения пространства внутри испарительного модуля 400.
Как описано выше, в задней крышке 430 обеспечены испаритель 410 и вентилятор 420 испарителя для выполнения охлаждения воздуха внутри полости и циркуляции воздуха внутри полости.
Как и задняя крышка 430, передняя крышка 450 имеет по существу прямоугольную форму. В нижнем участке передней крышки 450 образованы отверстие 451 для впуска холодного воздуха, направляющее воздух к нижней стороне испарителя 410, и отверстие 452 для выпуска холодного воздуха, выровненное с выпуском 421 вентилятора. Отверстие 452 для выпуска холодного воздуха может иметь форму, внутренняя поверхность которой плавно изгибается для выпуска воздуха, выпускаемого вниз из вентилятора 420 испарителя, в направлении вперед.
Передняя крышка 450, выровненная со вторым отделением 432, может открываться, или на участке передней крышки 450 может быть обеспечено окошко, чтобы свет лампы 440 мог попадать в полость 100.
В передней крышке 450 обеспечено вентиляционное отверстие 454, выровненное с четвертым отделением 434. Воздух, выпускаемый из отверстия 452 для выпуска холодного воздуха, циркулирует в полости 100, а затем попадает в вентиляционное отверстие 454. Таким образом, внутренняя температура полости 100 может определяться с более высокой точностью. Например, может быть предотвращено ошибочное измерение внутренней температуры полости 100 из-за большого количества холодного воздуха, выпускаемого из отверстия 452 для выпуска холодного воздуха. Здесь холодный воздух может оказывать прямое влияние на температуру внутри полости без влияния холодного воздуха, выдуваемого из вентилятора 420 испарителя. Для этого четвертое отделение 434 может быть расположено в самом верхнем правом углу задней поверхности полости.
Фиг.6 представляет собой вид для объяснения потока воздуха снаружи машинного отделения холодильника для транспортного средства.
Согласно Фиг.6, воздух, попадающий во всасывающее отверстие 5, движется к левой стороне холодильника для транспортного средства через пространство между вакуумным адиабатическим корпусом 101, образующим переднюю стенку полости 100, и передней поверхностью пространства 4 консоли. Поскольку с правой стороны холодильника для транспортного средства отсутствует источник нагрева, всасываемый воздух может сохранять свою первоначальную температуру.
Воздух, движущийся к левой стороне холодильника для транспортного средства, может изменять свое направление и двигаться к задней стороне вдоль верхней поверхности крышки 700 машинного отделения снаружи машинного отделения 200.
Для плавного направления потока воздуха высота крышки 700 машинного отделения может постепенно увеличиваться в направлении назад от передней поверхности 710. Кроме того, для обеспечения пространства для размещения контроллера 900 и предотвращения столкновения компонентов в машинном отделении друг с другом верхняя поверхность крышки 700 машинного отделения может иметь ступенчатую форму.
В частности, в направлении назад от передней поверхности могут быть последовательно обеспечены первая ступенчатая часть 732, вторая ступенчатая часть 733 и третья ступенчатая часть 735. На второй ступенчатой части 733 обеспечена часть 734 для размещения контроллера, имеющая такую же высоту, как третья ступенчатая часть. За счет такой конструкции контроллер 900 может быть размещен параллельно третьей ступенчатой части 735 и части 734 для размещения контроллера.
Воздух, движущийся вдоль верхней поверхности крышки 700 машинного отделения, может охлаждать контроллер 900. При охлаждении контроллера воздух может слегка нагреваться.
Воздух, движущийся к задней стороне крышки 700 машинного отделения, поворачивает вниз. В задней поверхности крышки машинного отделения образовано большое открытое всасывающее отверстие. Для этого между задней поверхностью крышки 700 машинного отделения и задней поверхностью пространства 4 консоли может быть обеспечено заданное пространство.
После этого воздух, охлаждающий внутреннюю область крышки 700 машинного отделения, выпускается наружу через нижнюю часть машинного отделения.
Как описано выше, с задней стороны полости 100 расположен испарительный модуль 400, и над полостью 100 проходит трубопровод 600 хладагента для подачи хладагента в испарительный модуль 400. Кроме того, шарнир дверцы 800 и испарительный модуль 400 расположены с задней стороны полости таким образом, что задний участок полости не защищен от воздействия тепла.
Для преодоления этого ограничения обеспечен адиабатический элемент для шарнирной части. Адиабатический элемент 470 для шарнирной части выполняет теплоизоляцию верхнего участка испарительного модуля 400, пространства между испарительным модулем 400 и задней стенкой полости 100 и области контакта между регенеративным адиабатическим элементом 651, вставленным в полость, и внутренним пространством полости. Задняя поверхность и боковая поверхность испарительного модуля 400 могут быть теплоизолированы полостью. Полость может быть изолирована третьим пространством, обеспеченным в вакуумном состоянии.
Как описано выше, над адиабатическим элементом 470 для шарнирной части дополнительно обеспечена крышка 300 консоли для полной теплоизоляции.
Фиг.7 представляет собой вид в перспективе адиабатического элемента для шарнирной части.
Согласно Фиг.7, адиабатический элемент 470 для шарнирной части включает в себя внутреннюю опору 473, покрывающую регенеративный адиабатический элемент 651 и вставляемую во внутреннюю опорную часть 373, внешнюю опору, вставляемую во внешнюю опорную часть 372, и соединительную планку 471, соединяющую опоры 472 и 473 друг с другом и теплоизолирующую верхний участок испарительного модуля 400.
Поскольку опоры 472 и 473 вставляются в опорные части 372 и 373, адиабатический элемент для шарнирной части и крышка 300 консоли могут быть соединены друг с другом. Кроме того, поскольку крышка консоли 300 жестко установлена, адиабатический элемент 470 для шарнирной части может быть зафиксирован относительно полости 100. То есть опоры 472 и 473 обеспечивают тесный контакт компонентов в заднем пространстве внутри полости 100, при этом поддерживая испарительный модуль 400. Таким образом, компоненты могут тесно контактировать друг с другом, предотвращая просачивание холодного воздуха. Кроме того, функция поворота дверцы 800 становится более надежной.
Каждая из опор 472 и 473 может иметь конструкцию, площадь поперечного сечения которой постепенно уменьшается в направлении ее конца, так что опоры 472 и 473 могут вставляться в опорные части 372 и 373.
Толщина внутренней опоры 473 может быть больше, чем толщина внешней опоры 472. Это связано с тем, что из-за регенеративного адиабатического элемента 651 могут возникать теплопотери. Понятно, что из-за регенеративного адиабатического элемента 651, проходящего через вакуумный адиабатический элемент, с высокой вероятностью может возникать просачивание холодного воздуха.
На внутренней поверхности внутренней опоры 473 обеспечена часть 476 для приема регенеративного адиабатического элемента, форма которой точно соответствует внешнему виду регенеративного адиабатического элемента 651. Таким образом, регенеративный адиабатический элемент может быть изогнут в форме гладкой дуги. Нижняя концевая поверхность части 476 для приема регенеративного адиабатического элемента может быть расположена на верхнем конце вакуумного адиабатического корпуса 101. Таким образом, взаимное вертикальное расположение адиабатического элемента 470 для шарнирной части и полости 100 может быть более точным, и между компонентами не образуется зазор.
Может быть дополнительно обеспечена внутренняя установочная часть 477, продолжающаяся вниз от заднего участка части 476 для приема регенеративного адиабатического элемента. Внутренняя установочная часть 477 может соответствовать внутренней поверхности вакуумного адиабатического корпуса 101, и, таким образом, относительное расположение адиабатического элемента 470 для шарнирной части в продольном направлении может поддерживаться более надежно. На внешней опоре 472 также может быть обеспечена внешняя установочная часть 478, соответствующая внутренней установочной части 477.
На соединительной планке 471 может быть обеспечена часть для установки испарительного модуля 400. В частности, могут быть обеспечены часть 488 для установки крышки, часть 474 для установки корпуса вентилятора и часть 475 для установки второго отделения. Относительное расположение адиабатического элемента 470 для шарнирной части и полости в поперечном направлении может обеспечиваться частью 488 для установки крышки, причем каждая из части 474 для установки корпуса вентилятора и части 475 для установки второго отделения выполнена в соответствии формой верхней поверхности испарительного модуля 400 для предотвращения просачивания холодного воздуха через область контакта между испарительным модулем и адиабатическим элементом для шарнирной части.
В соответствии с вышеописанной конфигурацией может быть предотвращено просачивание наружного воздуха через область контакта различных компонентов с адиабатическим элементом для шарнирной части для повышения адиабатической эффективности в отношении участка, который не защищен от просачивания тепла.
Фиг.8-11 представляют собой вид в плане, вид спереди, вид снизу и вид слева адиабатического элемента для шарнирной части.
Со ссылкой на Фиг.8-11, конфигурация адиабатического элемента для шарнирной части и функция каждого компонента станут более понятными.
Внутри опор 472 и 473 обеспечены внешний установочный паз 480 и внутренний установочный паз 479 соответственно. Они выполнены с возможностью приема опорного участка крышки консоли, который становится толще для приема шарнирной оси дверцы в опорных частях 372 и 373, обеспеченных на крышке 300 консоли.
Часть 475 для установки второго отделения может иметь утопленную конструкцию и обеспечивать область, через которую выходит наружу такая конструкция, как провод, который выводится из испарительного модуля 400.
Юбка 478 дополнительно продолжается вниз вовнутрь части 476 для приема регенеративного адиабатического элемента. Юбка 478 может представлять собой участок, который дополнительно продолжается вниз и способствует вставке регенеративного адиабатического элемента 651 в полость 100.
Фиг.12 представляет собой разобранный вид в перспективе, иллюстрирующий относительное расположение испарительного модуля и адиабатического элемента для шарнирной части.
Согласно Фиг.12, на адиабатическом элементе 470 для шарнирной части расположены внутренняя опора 473, закрывающая регенеративный адиабатический элемент 51, и проход 436 для трубопровода для повышения адиабатической эффективности.
На адиабатическом элементе 470 для шарнирной части расположена внешняя опора 472, закрывающая отделение и изолированная снаружи.
Также обеспечена соединительная планка 471, соединяющая опоры 472 и 473 друг с другом и теплоизолирующая верхний участок испарительного модуля 400.
Адиабатический элемент 470 для шарнирной части может обеспечивают тесный контакт компонентов в заднем пространстве внутри полости, при этом поддерживая испарительный модуль 400. Таким образом, компоненты могут тесно контактировать друг с другом, предотвращая просачивание холодного воздуха. Кроме того, опорные части 372 и 373 и опоры 472 и 473 могут устанавливаться друг в друга для более надежного поддержания дверцы 800.
Толщина внутренней опоры 473 может быть больше, чем толщина внешней опоры 472. Как описано выше, это необходимо для предотвращения теплопотерь, которые могут возникать из-за регенеративного адиабатического элемента 651.
Для этого взаимное вертикальное расположение адиабатического элемента 470 для шарнирной части и полости 100 может быть более точным, и между компонентами не образуется зазор для дополнительного уменьшения теплопотерь из-за части 476 для приема регенеративного адиабатического элемента, обеспеченной на внутренней поверхности внутренней опоры 473.
Для дополнительного уменьшения просачивания холодного воздуха из полости могут быть обеспечены внутренняя установочная часть 477 и внешняя установочная часть 478.
Установка верхних концов вакуумного адиабатического корпуса 101 и испарительного модуля 400, которые образуют полость 100, может выполняться более точно за счет части 488 для установки крышки, части 474 для установки корпуса вентилятора и части 475 для установки второго отделения.
Между верхними концами адиабатического элемента 470 для шарнирной части и испарительного модуля может проходить провод для подачи питания датчику и источнику света, которые обеспечены в испарительном модуле. Следовательно, может быть обеспечена работа испарительного модуля.
Фиг.13 представляет собой вид в разрезе испарительного модуля, где левая и правая стороны соответствуют задней и передней сторонам.
Согласно Фиг.13, стрелки показывают поток воздуха внутри испарительного модуля 400.
В частности, будет описан поток холодного воздуха. Воздух, попадающий через отверстие 451 для впуска холодного воздуха с нижней стороны передней крышки, охлаждается во время прохождения через испаритель 410. Охлажденный воздух движется к задней стороне вентилятора 420 испарителя, проходит через впуск 422 вентилятора на задней поверхности вентилятора 420 испарителя и выпускается вниз в направлении выпуска 421 вентилятора под действием центробежной силы. В качестве вентилятора испарителя может быть использован вентилятор типа Сирокко, и форма корпуса вентилятора и положение вентилятора могут регулироваться для направления выпускного отверстия вниз.
Воздух, выпускаемый через выпуск 421 вентилятора, меняет направление и движется к передней стороне через отверстие 452 для выпуска холодного воздуха, а затем выпускается в полость 100. В отверстии 452 для выпуска холодного воздуха может быть обеспечена направляющая 456 для выпуска холодного воздуха, имеющая плавную изогнутую форму, так что воздух, выпускаемый вниз, плавно изгибается в направлении вперед и выпускается.
Предпочтительно внутренняя область полости может равномерно охлаждаться.
Например, если контейнеры с одной и другой стороны охлаждаются до разных температур, несколько людей не смогут насладиться холодными напитками одновременно. С этой точки зрения важно определить, где именно на передней крышке 450 должно быть образовано отверстие 452 для выпуска холодного воздуха, а также направление выпуска холодного воздуха.
Фиг.14 представляет собой схематический вид спереди, иллюстрирующий внутреннюю область полости для объяснения положения отверстия для выпуска холодного воздуха.
Согласно Фиг.14, отверстие 452 для выпуска холодного воздуха продолжается в поперечном направлении по существу по центру по высоте полости.
То есть, когда внутренняя область полости разделена на три части, отверстие 452 для выпуска холодного воздуха расположено в центральной трети. В результате воздух, выпускаемый из среднего участка, проходит через внутренние препятствия, а затем движется вниз в испарительный модуль 400. Кроме того, отверстие 452 для выпуска холодного воздуха может продолжаться горизонтально и, следовательно, имеет значительную ширину в поперечном направление, так что воздух равномерно выпускается в полость 100.
Более предпочтительно отверстие 452 для выпуска холодного воздуха может быть расположено на расстоянии от одной второй высоты до двух третей высоты от нижней части полости 100.
Это связано с тем, что холодный воздух, выпускаемый из отверстия 452 для выпуска холодного воздуха, сталкивается с контейнером для хранения, расположенным в полости. Здесь, поскольку верхний участок контейнера 498 для хранения меньше, чем корпус, холодный воздух может попадать в переднюю часть полости 100. В отличие от этого, поскольку между корпусами контейнеров 498 для хранения обеспечен небольшой зазор, и, следовательно, существует высокое сопротивление потока, попадание холодного воздуха в переднюю часть полости 100 затруднено.
То есть, поскольку отверстие 452 для выпуска холодного воздуха расположено на расстоянии от одной второй высоты до двух третей высоты от нижней части полости 100, могут быть одновременно обеспечены поток холодного воздуха, движущийся в переднюю часть полости 100 через горлышко контейнера для хранения, и поток холодного воздуха, остающийся в задней части полости 100 из-за столкновения с корпусом контейнера для хранения. Таким образом, обеспечивается одновременное охлаждение передней и задней частей полости 100, и, таким образом, все продукты, находящиеся в полости 100, охлаждаются равномерно.
Если продукты не соприкасаются друг с другом, отверстие 452 для выпуска холодного воздуха может быть расположено на расстоянии одной второй высоты в поперечном направлении. Таким образом, холодный воздух, проходящий через контейнер 498 для хранения, т.е. холодный воздух, проходящий между контейнерами 498 для хранения, и холодный воздух, который не может пройти между ними, могут быть отделены друг от друга. В полости может быть размещено два ряда, т.е. два ряда контейнеров для напитков. В этом случае необходимо учитывать размер контейнера для напитков и учитывать количество контейнеров для напитков, размещаемых в узком пространстве консоли.
Фиг.15 представляет собой вид, иллюстрирующий направление выпуска холодного воздуха через отверстие для выпуска холодного воздуха, а Фиг.16-18 представляют собой графики для объяснения результатов экспериментов, показанных на Фиг.15. Здесь горизонтальная ось показывает время охлаждения, а вертикальная ось показывает температуру.
На Фиг.15 ① обозначает случай, когда отверстие 452 для выпуска холодного воздуха образовано приблизительно по центру, если смотреть с верхней, нижней, левой и правой сторон задней поверхности полости, для выпуска холодного воздуха вправо относительно Фиг.15, ② обозначает случай, когда отверстие 452 для выпуска холодного воздуха образовано приблизительно по центру, если смотреть с верхней, нижней, левой и правой сторон задней поверхности полости, для выпуска холодного воздуха прямо вверх относительно Фиг.15, и ③ обозначает случай, когда отверстие 452 для выпуска холодного воздуха образовано с верхней стороны, если смотреть с верхней и нижней сторон задней поверхности полости, и с правой стороны, если смотреть с левой и правой сторон задней поверхности полости, для выпуска холодного воздуха влево относительно Фиг.15.
Кроме того, в полости 100 размещены четыре контейнера 498 для хранения, обозначенные разными ссылочными позициями в зависимости от их положения.
Согласно Фиг.16, видно, что контейнер ①, расположенный спереди и справа охлаждается быстро, и охлаждение контейнера примерно на 10 градусов занимает около 22 минут. Таким образом, видно, что охлаждение замедляется в следующем порядке ②, ③ и ④.
В этом случае видно, что отклонение между скоростями охлаждения контейнеров ① ②, ③ и ④ чрезмерно велико.
Согласно Фиг.17, видно, что контейнер ③, расположенный спереди и слева, охлаждается быстро, и охлаждение контейнера примерно на 10 градусов занимает около 24 минут. Таким образом, видно, что охлаждение замедляется в следующем порядке ④, ① и ②. Установлено, что, несмотря на то, что скорость охлаждения контейнера для хранения, который охлаждается быстрее всех, замедляется по сравнению со случаем, показанным на Фиг.16, отклонение между скоростями охлаждения контейнеров для хранения уменьшается.
В этом случае считается, что контейнеры ③ и ④ для хранения охлаждаются быстрее из-за свойств вентилятора 420 испарителя, обеспеченного в виде центробежного вентилятора. В случае, показанном на Фиг.17, текущее положение находится близко к положению водителя, и уровень комфорта водителя повышается.
Согласно Фиг.18, видно, что контейнер ④, расположенный спереди и справа охлаждается быстро, и охлаждение контейнера примерно на 10 градусов занимает около 28 минут. Таким образом, видно, что охлаждение замедляется в следующем порядке ②, ③ и ①. Установлено, что скорость охлаждения контейнера для хранения, который охлаждается быстрее всех, замедляется по сравнению со случаем, показанным на Фиг.17, и отклонение между скоростями охлаждения контейнеров для хранения дополнительно уменьшается.
Рассмотрим каждый эксперимент, описанный выше, установлено, что можно обеспечить равномерное охлаждение полости 100 и одновременно обеспечить быстрое охлаждение в конкретном положении. Наиболее предпочтителен прямой выпуск воздуха в направлении передней стороны полости 100 наряду с вертикальными и горизонтальными положениями отверстия 452 для выпуска холодного воздуха, показанными на Фиг.14.
Также важно обеспечить быстрое охлаждение конкретного контейнера для хранения и равномерное охлаждение всего внутреннего пространства полости 100. Например, важно, чтобы водитель имел возможность быстро охладить один контейнер для хранения, когда он самостоятельно управляет транспортным средством.
Ниже описан вариант выполнения для реализации равномерного охлаждения полости наряду с быстрым охлаждением конкретного контейнера для хранения.
Фиг.19 представляет собой вид, иллюстрирующий выполнение равномерного охлаждения в соответствии с вариантом выполнения, а Фиг.20 представляет собой вид, иллюстрирующий выполнение быстрого охлаждения в соответствии с вариантом выполнения.
Согласно Фиг.19 и 20, держатель 460 контейнера для удержания контейнера для хранения, установлен с возможностью вращения на по меньшей мере одной из задней крышки 430 и передней крышки 450 на периферии отверстия 452 для выпуска холодного воздуха.
Держатель 460 контейнера обеспечен удлинением 463, которое поддерживается сторонами крышек 430 и 450 и продолжается от них, частью 462 для удержания контейнера, которая загибается от конца удлинения 463 и позволяет пользователю захватывать контейнер 498 для хранения, и ручкой 461 держателя, взявшись за которую, пользователь может поворачивать или доставать держатель 460 контейнера.
В отверстии 452 для выпуска холодного воздуха обеспечена вентиляционная пластина 457 для выпуска холодного воздуха, и вентиляционная пластина 457 для выпуска холодного воздуха выполнена с возможностью поворота при повороте держателя 460 контейнера.
Например, в случае, когда держатель 460 контейнера направлен в испарительный модуль 400 (смотри Фиг.19), вентиляционная пластина 457 может быть расположена так, чтобы холодный воздух, проходящий через отверстие 452 для выпуска холодного воздуха, направлялся прямо. В случае, когда держатель 460 контейнера направлен от испарительного модуля 400 (смотри Фиг.20), вентиляционная пластина 457 может быть повернута так, чтобы холодный воздух, проходящий через отверстие 452 для выпуска холодного воздуха, попадал на контейнер 498 для хранения.
Вентиляционная пластина 457 для выпуска холодного воздуха может быть расположена внутри направляющей 456 для выпуска холодного воздуха.
Далее будет описана соединительная конструкция между держателем 460 контейнера и вентиляционной пластиной 457 для выпуска холодного воздуха со ссылкой на конфигурационный вид вентиляционной пластины для выпуска холодного воздуха, проиллюстрированный на Фиг.21.
Согласно Фиг.21, держатель 460 контейнера может поворачиваться за счет опорной оси 466 держателя в одной точке крышек 430 и 450.
Кроме того, вентиляционная пластина 457 для выпуска холодного воздуха может поворачиваться за счет опорной оси 468 вентиляционной пластины в другой точке крышек 430 и 450. Множество пластин 457 для выпуска холодного воздуха соединены друг с другом параллельным связующим механизмом 465 на стороне, противоположной стороне размещения опорной оси 468 вентиляционной пластины. Таким образом, при повороте одной вентиляционной пластины 457 для выпуска холодного воздуха, другая вентиляционная пластина 457 для выпуска холодного воздуха также поворачивается за счет параллельного связующего механизма 465.
В держателе 460 контейнера обеспечен паз 467, и штифт 469, продолжающийся из вентиляционной пластины 457, может вставляться в паз 467.
В соответствии с вышеописанной конфигурацией держатель функционирует следующим образом.
Пользователь удерживает ручку 461 держателя 460 контейнера и поворачивает ручку 461 держателя. Пользователь подразумевает извлечение. При повороте держателя 460 контейнера вокруг опорной оси 466 держателя, штифт 469 перемещается вдоль паза 467. Так как штифт 469 обеспечен за одно целое с вентиляционной пластиной 457, вентиляционная пластина 457 поворачивается вокруг опорной оси 468 вентиляционной пластины. При повороте одной вентиляционной пластины 457 поворачиваются все вентиляционные пластины 457, связанные параллельным связующим механизмом 465.
Поскольку поворот держателя 460 контейнера и поворот вентиляционной пластины 457 взаимосвязаны, когда вентиляционная пластина 457 расположена под наклоном, наклон вентиляционной пластины 457 может быть направлен в сторону размещения контейнера 498 для хранения в держателе 460 контейнера. То есть наклон может быть направлен в сторону размещения части 462 для удержания контейнера.
Таким образом, вентиляционная пластина 457 может быть направлена на контейнер 498 для хранения, чтобы холодный воздух попадал на контейнер 498 для хранения. Таким образом, контейнер для хранения, удерживаемый в держателе 460 контейнера, может быстро охлаждаться, так как холодный воздух попадает прямо на него.
В случае наличия множества направлений инерции и вибрации, как в транспортном средстве, охлаждение может выполняться в состоянии, когда положение контейнера для хранения поддерживается за счет опоры держателя 460 контейнера.
Исходя из вышесказанного, поворот держателя 460 контейнера и поворот вентиляционной пластины 467 взаимосвязаны. Однако размер и угол наклона каждого компонента, показанного на Фиг.21, могут изменяться в соответствии с размером и углом поворота контейнера, и чертежи приведены только в качестве примеров.
Быстрое охлаждение в конкретном положении внутри полости не ограничивается вышеописанным примером. Фиг.22 и 23 представляют собой виды, иллюстрирующие другой пример вентиляционной пластины для выпуска холодного воздуха.
Согласно Фиг.22 и 23, на выпускном конце направляющей 456 для выпуска холодного воздуха обеспечен направляющий механизм 470, имеющий заданное пространство, и может быть обеспечен ползун 475, направляемый направляющим механизмом 470. Кроме того, на ползуне 475 могут быть обеспечены вертикальная вентиляционная пластина, которая направлена в переднюю часть полости, и наклонная вентиляционная пластина 472, которая наклонена в определенном направлении. Наклонные вентиляционные пластины 472 могут быть направлены в сторону водителя. Например, они могут быть направлены к задней правой стороне полости.
При перемещении ползуна 475 может выполняться равномерное охлаждение полости за счет выравнивания вертикальной вентиляционной пластины 470 с выпускным концом направляющей 465 для выпуска холодного воздуха, как проиллюстрировано на Фиг.22. В этом случае холодный воздух может выпускаться в вертикальном направлении, т.е. в переднюю часть полости, за счет вертикальной вентиляционной пластины 470.
С другой стороны, может выполняться быстрое охлаждение полости за счет выравнивания наклонной вентиляционной пластины 472 с выпускным концом направляющей 465 для выпуска холодного воздуха, как проиллюстрировано на Фиг.23. В этом случае холодный воздух может выпускаться под углом, т.е. в заднюю часть полости, за счет наклонной вентиляционной пластины 472. В этом случае может быстро охлаждаться конкретный контейнер для хранения.
Вышеописанная конфигурация имеет два режима: режим равномерного охлаждения, когда необходимо охладить множество контейнеров для хранения, например, для множества пассажиров, и режим быстрого охлаждения, когда необходимо охладить несколько контейнеров для хранения, например, только для водителя.
Далее будут более подробно описаны конструкция и функция вакуумного адиабатического корпуса 101.
Фиг.24 представляет собой вид, иллюстрирующий внутреннюю конфигурацию вакуумного адиабатического корпуса в соответствии с различными вариантами выполнения.
Прежде всего, согласно Фиг.24a, часть 50 с вакуумным пространством обеспечена в третьем пространстве, имеющем давление, отличное от первого и второго пространств, предпочтительно, в вакуумном состоянии, что приводит к снижению адиабатических потерь. Третье пространство может иметь температуру, значение которой находится между температурой первого пространства и температурой второго пространства. Компонент, который препятствует теплопередаче между первым пространством и вторым пространством, может называться теплостойким узлом. Далее различные конфигурации могут быть применены совместно или по отдельности. В узком смысле, компонент, который препятствует теплопередаче между пластинчатыми элементами, может называться теплостойким узлом.
Третье пространство обеспечено как пространство в вакуумном состоянии. Таким образом, первый и второй пластинчатые элементы 10 и 20 подвергаются воздействию усилия, сжимающего их в направлении сближения друг с другом, за счет усилия, соответствующего разности давлений между первым и вторым пространствами. Следовательно, часть 50 с вакуумным пространством может деформироваться в направлении ее уменьшения. В этом случае могут возникнуть адиабатические потери из-за увеличения теплового излучения, обусловленного сжатием части 50 с вакуумным пространством, и увеличения теплопередачи, обусловленного контактом между пластинчатыми элементами 10 и 20.
Для уменьшения деформации части 50 с вакуумным пространством может быть обеспечен опорный узел 30. Опорный узел 30 включает в себя стержни 31. Стержни 31 могут продолжаться в по существу вертикальном направлении относительно первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20 так, чтобы поддерживать расстояние между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20. На по меньшей мере одном конце стержня 31 может быть обеспечена опорная пластина 35. Опорная пластина 35 соединяет по меньшей мере два стержня 31 друг с другом и может продолжаться в горизонтальном направлении относительно первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20.
Опорная пластина 35 может иметь форму пластины или может быть обеспечена в виде решетки, так что площадь контакта с первым или вторым пластинчатым элементом 10 или 20 уменьшается, что приводит к уменьшению теплопередачи. Стержни 31 и опорная пластина 35 соединены друг с другом на по меньшей мере одном участке для вставки между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20. Опорная пластина 35 контактирует с по меньшей мере одним из первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20, что предотвращает деформацию первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20. Кроме того, на основе направления продолжения стержней 31 общая площадь поперечного сечения опорной пластины 35 может быть больше, чем площадь поперечного сечения стержней 31, так что тепло, передаваемое через стержни 31, может рассеиваться через опорную пластину 35.
Материал опорного узла 30 может включать в себя полимер, выбранный из группы, состоящей из поликарбоната (PC), поликарбоната на основе стекловолокна, поликарбоната с низкой степенью дегазации, полифениленсульфида (PPS) и жидкокристаллического полимера (LCP), для обеспечения высокой прочности на сжатие, низкой степени дегазации и водопоглощения, низкой теплопроводности, высокой прочности на сжатие при высокой температуре и отличной обрабатываемости.
Далее будет описан препятствующий излучению лист 32 для уменьшения теплового излучения между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20 через часть 50 с вакуумным пространством. Первый и второй пластинчатые элементы 10 и 20 могут быть выполнены из нержавеющего материала, предотвращающего коррозию и обеспечивающего достаточную прочность. Нержавеющий материал имеет относительно высокую излучательную способность 0,16, и, следовательно, может передавать большое количество тепла излучения. Кроме того, опорный узел 30, выполненный из полимера, имеет более низкую излучательную способность, чем пластинчатые элементы, и не полностью покрывает внутренние поверхности первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20. Следовательно, опорный узел 30 не оказывает большого влияния на тепло излучения. Следовательно, препятствующий излучению лист 32 может быть выполнен в форме пластины на большей части площади части 50 с вакуумным пространством для содействия уменьшению тепла излучения, передаваемого между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20.
В качестве материала препятствующего излучению листа 32 предпочтительно может использоваться изделие, имеющее низкую излучательную способность. В варианте выполнения в качестве препятствующего излучению листа 32 может использоваться алюминиевая фольга, имеющая излучательную способность 0,02. Кроме того, по меньшей мере один лист может быть обеспечен на определенном расстоянии от препятствующего излучению листа 32 без возможности контакта с ним. По меньшей мере один препятствующий излучению лист может быть обеспечен в положении, в котором он контактирует с внутренней поверхностью первого или второго пластинчатого элемента 10 или 20. Когда часть 50 с вакуумным пространством имеет малую высоту, может быть обеспечен один лист препятствующего излучению листа. В случае холодильника 7 для транспортного средства может быть обеспечен один лист препятствующего излучению листа для уменьшения толщины вакуумного адиабатического корпуса 101 и увеличения внутреннего объема полости 100.
Согласно Фиг.24b, расстояние между пластинчатыми элементами поддерживается опорным узлом 30, и часть 50 с вакуумным пространством может быть заполнена пористым материалом 33. Пористый материал 33 может иметь более высокую излучательную способность, чем нержавеющий материал первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20. Однако, поскольку часть 50 с вакуумным пространством заполнена пористым материалом 33, пористый материал 33 имеет высокую эффективность предотвращения передачи тепла излучения.
В этом варианте выполнения вакуумный адиабатический корпус может быть выполнен без использования препятствующего излучению листа 32.
Согласно Фиг.24c, опорный узел 30, поддерживающий часть 50 с вакуумным пространством не предусмотрен. Вместо опорного узла 30 может быть обеспечен пористый материал 33, окруженный пленкой 34. В этом случае пористый материал 33 может быть обеспечен в сжатом состоянии для поддержания зазора внутри части 50 с вакуумным пространством. Пленка 34 выполнена, например, из полиэтилена, и может быть обеспечена отверстиями.
В этом варианте выполнения вакуумный адиабатический корпус может быть выполнен без использования опорного узла 30. Другими словами, пористый материал 33 может одновременно служить в качестве препятствующего излучению листа 32 и опорного узла 30.
Фиг.25 представляет собой вид препятствующего теплопередаче листа и периферийного участка препятствующего теплопередаче листа.
Согласно Фиг.25a, первый и второй пластинчатые элементы 10 и 20 должны быть уплотнены для сохранения вакуума внутри вакуумного адиабатического корпуса. В этом случае, поскольку два пластинчатых элемента имеют температуры, отличные друг от друга, между двумя пластинчатыми элементами может происходить теплопередача. Может быть обеспечен препятствующий теплопередаче лист 60 для предотвращения теплопередачи между двумя разными видами пластинчатых элементов.
Препятствующий теплопередаче лист 60 может быть обеспечен уплотнительными частями 61, на которых уплотнены оба конца препятствующего теплопередаче листа 60, для образования по меньшей мере одного участка стенки третьего пространства и поддержания вакуумного состояния. Препятствующий теплопередаче лист 60 может быть выполнен в виде тонкой фольги, порядка нескольких микрометров, для уменьшения количества тепла, передаваемого вдоль стенки третьего пространства. Уплотнительные части 61 могут быть выполнены в виде сварных частей. То есть препятствующий теплопередаче лист 60 и пластинчатые элементы 10 и 20 могут быть сварены друг с другом. Для сварки препятствующего теплопередаче листа 60 и пластинчатых элементов 10 и 20 препятствующий теплопередаче лист 60 и пластинчатые элементы 10 и 20 могут быть выполнены из одного материала, и в качестве такого материала может использоваться нержавеющий материал. Уплотнительные части 61 не ограничиваются сварными частями и могут быть получены с помощью такого процесса, как чеканка. Препятствующий теплопередаче лист 60 может иметь изогнутую форму. Таким образом, расстояние передачи тепла по препятствующему теплопередаче листу 60 может быть больше, чем линейное расстояние каждого пластинчатого элемента, так что теплопередача может быть дополнительно уменьшена.
Вдоль препятствующего теплопередаче листа 60 происходит изменение температуры. Следовательно, для предотвращения передачи тепла за пределы препятствующего теплопередаче листа 60 снаружи препятствующего теплопередаче листа 60 может быть обеспечена защитная часть 62, которая служит в качестве теплоизоляции. Другими словами, в холодильнике 7 для транспортного средства второй пластинчатый элемент 20 имеет высокую температуру, а первый пластинчатый элемент 10 имеет низкую температуру. Кроме того, в препятствующем теплопередаче листе 60 происходит переход от высокой температуры к низкой температуре, и, следовательно, температура препятствующего теплопередаче листа 60 резко изменяется. В связи с этим, когда препятствующий теплопередаче лист 60 открыт, через открытую область может происходить значительная передача тепла.
Для уменьшения теплопотерь снаружи препятствующего теплопередаче листа 60 обеспечена защитная часть 62. Например, когда препятствующий теплопередаче лист 60 открыт для воздействия либо низкотемпературного пространства, либо высокотемпературного пространства, препятствующий теплопередаче лист 60 не справляется с функцией предотвращения теплопередачи в зависимости от открытого участка, что является нежелательным.
Защитная часть 62 может быть выполнена в виде пористого материала, контактирующего с внешней поверхностью препятствующего теплопередаче листа 60, может быть выполнена в виде адиабатической конструкции, например, отдельной прокладки, которая расположена снаружи препятствующего теплопередаче листа 60, или может быть выполнена в виде крышки 300 консоли, обращенной к препятствующему теплопередаче листу 60.
Далее будет описан путь передачи тепла между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20. Тепло, проходящее через вакуумный адиабатический корпус, может быть разделено на тепло ①, передаваемое за счет теплопроводности поверхности, которое передается по поверхности вакуумного адиабатического корпуса, в частности, препятствующего теплопередаче листа 60, тепло ②, передаваемое за счет теплопроводности опоры, которое передается по опорному узлу 30, обеспеченному внутри вакуумного адиабатического корпуса, тепло ③, передаваемое за счет теплопроводности газа, которое передается через внутренний газ в части с вакуумным пространством, и тепло ④, передаваемое за счет излучения, которое передается через часть с вакуумным пространством.
Теплопередача может изменяться в зависимости от различных конструктивных размеров. Например, опорный узел может быть изменен таким образом, что первый и второй пластинчатые элементы 10 и 20 могут выдерживать давление вакуума без деформирования, может быть изменено давление вакуума, может быть изменено расстояние между пластинчатыми элементами, и может быть изменена длина препятствующего теплопередаче листа. Теплопередача может изменяться в зависимости от разности температур между пространствами (первым и вторым пространствами), соответственно образованными пластинчатыми элементами. В варианте выполнения предпочтительная конфигурация вакуумного адиабатического корпуса определена с учетом того, что общая величина теплопередачи меньше, чем величина теплопередачи типичной адиабатической конструкции, образованной путем вспенивания полиуретана. В обычном холодильнике, включающем в себя адиабатическую конструкцию, образованную путем вспенивания полиуретана, эффективный коэффициент теплопередачи может составлять около 19,6 мВт/м·К.
Путем выполнения относительного анализа величин теплопроводности вакуумного адиабатического корпуса в соответствии с вариантом выполнения может быть минимизирована величина теплопередачи посредством тепла ③, передаваемого за счет теплопроводности газа. Например, величина теплопередачи посредством тепла ③, передаваемого за счет теплопроводности газа, может быть отрегулирована до значения, равного или меньшего 4% от общей величины теплопередачи. Величина теплопередачи посредством тепла, передаваемого за счет теплопроводности твердого тела, определенного как сумма тепла ①, передаваемого за счет теплопроводности поверхности, и тепла ②, передаваемого за счет теплопроводности опоры, является наибольшей. Например, величина теплопередачи посредством тепла, передаваемого за счет теплопроводности твердого тела, может достигать 75% от общей величины теплопередачи. Величина теплопередачи посредством тепла ④, передаваемого за счет излучения, меньше величины теплопередачи посредством тепла, передаваемого за счет теплопроводности твердого тела, но больше величины теплопередачи посредством тепла ③, передаваемого за счет теплопроводности газа. Например, величина теплопередачи посредством тепла ④, передаваемого за счет излучения, может составлять около 20% от общей величины теплопередачи.
В соответствии с таким распределением теплопередачи эффективные коэффициенты теплопередачи (eK: эффективный K) (Вт/м·К) тепла ①, передаваемого за счет теплопроводности поверхности, тепла ②, передаваемого за счет теплопроводности опоры, тепла ③, передаваемого за счет теплопроводности газа, и тепла ④, передаваемого за счет излучения, могут иметь математическое представление 1.
Математическое представление 1
eK тепла, передаваемого за счет теплопроводности твердого тела > eK тепла, передаваемого за счет излучения > eK тепла, передаваемого за счет теплопроводности газа
Здесь эффективный коэффициент (eK) теплопередачи представляет собой значение, которое может быть определено с использованием формы и разности температур целевого изделия. Эффективный коэффициент (eK) теплопередачи представляет собой значение, которое может быть получено путем измерения общей величины теплопередачи и температуры по меньшей мере одного участка, на котором передается тепло. Например, теплотворная способность (Вт) измеряется с использованием источника нагрева, который может быть количественно измерен, в холодильнике, распределение (K) температуры дверцы измеряется с использованием тепла, соответственно передаваемого через основной корпус и край дверцы холодильника, и путь передачи тепла рассчитывается как значение (м) преобразования, таким образом может быть получен эффективный коэффициент теплопередачи.
2
Эффективный коэффициент (eK) теплопередачи всего вакуумного адиабатического корпуса имеет значение, заданное формулой k=QL/A△T. Здесь Q обозначает теплотворную способность (Вт) и может быть получено с использованием теплотворной способности нагревателя. A обозначает площадь поперечного сечения (м) вакуумного адиабатического корпуса, L обозначает толщину (м) вакуумного адиабатического корпуса, и △T обозначает разность температур.
Для тепла, передаваемого за счет теплопроводности поверхности, теплотворная способность может быть получена на основе разности (△T) температур между входом и выходом препятствующего теплопередаче листа 60 или 63, площади (A) поперечного сечения препятствующего теплопередаче листа, длины (L) препятствующего теплопередаче листа и теплопроводности (k) препятствующего теплопередаче листа (теплопроводность препятствующего теплопередаче листа представляет собой свойство материала и может быть определена заранее). Для тепла, передаваемого за счет теплопроводности опоры, теплотворная способность может быть получена на основе разности (△T) температур между входом и выходом опорного узла 30, площади (A) поперечного сечения опорного узла, длины (L) опорного узла и теплопроводности (k) опорного узла. Здесь теплопроводность опорного узла представляет собой свойство материала и может быть определена заранее. Сумма тепла ③, передаваемого за счет теплопроводности газа, и тепла ④, передаваемого за счет излучения, может быть получена путем вычитания тепла, передаваемого за счет теплопроводности поверхности, и тепла, передаваемого за счет теплопроводности опоры, из величины теплопередачи всего вакуумного адиабатического корпуса. Отношение тепла ③, передаваемого за счет теплопроводности газа, и тепла ④, передаваемого за счет излучения, может быть получено путем определения тепла, передаваемого за счет излучения, при отсутствии тепла, передаваемого за счет теплопроводности газа, из-за значительного снижения степени вакуумирования части 50 с вакуумным пространством.
Когда внутри части 50 с вакуумным пространством обеспечен пористый материал, тепло ⑤, передаваемое за счет теплопроводности пористого материала, может представлять собой сумму тепла ②, передаваемого за счет теплопроводности опоры, и тепла ④, передаваемого за счет излучения. Тепло ⑤, передаваемое за счет теплопроводности пористого материала, может изменяться в зависимости от различных переменных, включая вид, количество пористого материала и т.п.
Во втором пластинчатом элементе разность температур между средней температурой второго пластинчатого элемента и температурой в точке, в которой путь передачи тепла, проходящий через препятствующий теплопередаче лист 60, достигает второго пластинчатого элемента, может быть наибольшей. Например, когда второе пространство представляет собой более горячую область, чем первое пространство, температура в точке, в которой путь передачи тепла, проходящий через препятствующий теплопередаче лист, достигает второго пластинчатого элемента, является наименьшей. Подобным образом, когда второе пространство представляет собой более холодную область, чем первое пространство, температура в точке, в которой путь передачи тепла, проходящий через препятствующий теплопередаче лист, достигает второго пластинчатого элемента, является наибольшей.
Это означает, что количество тепла, передаваемого через другие точки, за исключением тепла, передаваемого за счет теплопроводности поверхности, проходящего через препятствующий теплопередаче лист, должно регулироваться, и общая величина теплопередачи, соответствующая вакуумному адиабатическому корпусу, может быть достигнута, только когда тепло, передаваемое за счет теплопроводности поверхности, обеспечивает наибольшую величину теплопередачи. Для этого изменение температуры препятствующего теплопередаче листа может регулироваться таким образом, чтобы превышать изменение температуры пластинчатого элемента.
2
Далее будут описаны физические характеристики компонентов, образующих вакуумный адиабатический корпус. В вакуумном адиабатическом корпусе на все компоненты действует давление вакуума. В связи с этим, может использоваться материал, имеющий прочность (Н/м) определенного уровня.
Согласно Фиг.25b, данная конфигурация подобна показанной на Фиг.24a, за исключением участков, на которых первый пластинчатый элемент 10 и второй пластинчатый элемент 20 соединяются с препятствующим теплопередаче листом 60. Таким образом, описание одинаковых компонентов опущено, и подробно описаны только отличия компонентов.
Концы пластинчатых элементов 10 и 20 могут быть загнуты в сторону второго пространства, имеющего высокую температуру, для образования фланцевой части 65. На верхней поверхности фланцевой части 65 может быть расположена сварная часть 61 для соединения препятствующего теплопередаче листа 60 с фланцевой частью 65. В этом варианте выполнения рабочий может выполнять сварку только с одной стороны. Таким образом, из-за отсутствия необходимости выполнения двух операций процесс может быть упрощен.
Это более предпочтительно в случае, когда сварка внутри и снаружи затруднена, как проиллюстрировано на Фиг.25a, из-за узкого пространства в части 50 с вакуумном пространством, например, в холодильнике 7 для транспортного средства.
Фиг.26 представляет собой график, иллюстрирующий результаты, полученные при наблюдении за временем и давлением в процессе вакуумирования внутренней области вакуумного адиабатического корпуса при использовании опорного узла.
-6
Согласно Фиг.26, для обеспечения вакуумного состояния части 50 с вакуумным пространством газ из части 50 с вакуумным пространством выкачивается вакуумным насосом при испарении скрытого газа, остающегося в областях части 50 с вакуумным пространством, за счет нагрева. Однако, если давление вакуума достигает определенного уровня или превышает его, существует точка, в которой уровень давления вакуума больше не увеличивается (△t1). После этого активируется газопоглотитель путем отсоединения части 50 с вакуумным пространством от вакуумного насоса и подачи тепла в часть 50 с вакуумным пространством (△t2). Если газопоглотитель активирован, давление в части 50 с вакуумным пространством уменьшается в течение определенного периода времени, но затем нормализуется для поддержания давления вакуума на определенном уровне. Давление вакуума, поддерживаемое на определенном уровне после активации газопоглотителя, составляет приблизительно 1,8×10 торр.
-6
В варианте выполнения точка, в которой давление вакуума по существу больше не уменьшается, даже при выкачивании газа путем приведения в действие вакуумного насоса, задана в качестве нижнего предела давления вакуума, используемого в вакуумном адиабатическом корпусе, так что минимальное внутреннее давление части 50 с вакуумным пространством составляет 1,8×10 торр.
Фиг.27 представляет собой график, полученный путем сравнения давления вакуума и теплопроводности газа.
Согласно Фиг.27, теплопроводность газа относительно давлений вакуума в зависимости от размеров зазора в части 50 с вакуумным пространством представлена в виде графиков эффективных коэффициентов (eK) теплопередачи. Эффективные коэффициенты (eK) теплопередачи определены для трех размеров зазора в части 50 с вакуумным пространством, а именно 2,76 мм, 6,5 мм и 12,5 мм. Зазор в части 50 с вакуумным пространством определен следующим образом. Когда в части 50 с вакуумным пространством обеспечен препятствующий излучению лист 32, зазор представляет собой расстояние между препятствующим излучению листом 32 и пластинчатым элементом, смежным с ним. При отсутствии препятствующего излучению листа 32 в части 50 с вакуумным пространством зазор представляет собой расстояние между первым и вторым пластинчатыми элементами.
-1
-3
-3
-2
Видно, что, поскольку размер зазора в точке, соответствующей типичному эффективному коэффициенту теплопередачи 0,0196 Вт/м·К, который обеспечен адиабатическим материалом, образованным путем вспенивания полиуретана, является небольшим, давление вакуума составляет 2,65×10 торр, даже когда размер зазора составляет 2,76 мм. При этом видно, что точка, в которой уменьшение адиабатического эффекта, обусловленное теплом, передаваемым за счет теплопроводности газа, нейтрализовано, даже если давление вакуума уменьшается, представляет собой точку, в которой давление вакуума составляет приблизительно 4,5×10 торр. Давление вакуума 4,5×10 торр может быть определено как точка, в которой нейтрализовано уменьшение адиабатического эффекта, обусловленное теплом, передаваемым за счет теплопроводности газа. Кроме того, когда эффективный коэффициент теплопередачи составляет 0,1 Вт/м·К, давление вакуума составляет 1,2×10 торр.
-4
-2
Когда часть 50 с вакуумным пространством не обеспечена опорным узлом, но обеспечена пористым материалом, размер зазора варьируется в диапазоне от нескольких микрометров до нескольких сотен микрометров. В этом случае, величина теплопередачи за счет излучения является небольшой из-за пористого материала, даже когда давление вакуума является относительно высоким, т.е. когда степень вакуумирования является низкой. В связи с этим, для регулировки давления вакуума используется соответствующий вакуумный насос. Давление вакуума, подходящее для соответствующего вакуумного насоса, составляет приблизительно 2,0×10 торр. Кроме того, давление вакуума в точке, в которой нейтрализовано уменьшение адиабатического эффекта, обусловленное теплом, передаваемым за счет теплопроводности газа, составляет приблизительно 4,7×10 торр. Кроме того, давление, при котором уменьшение адиабатического эффекта, обусловленное теплом, передаваемым за счет теплопроводности газа, достигает типичного эффективного коэффициента теплопередачи 0,0196 Вт/м·К, составляет 730 торр.
Когда в части с вакуумным пространством одновременно обеспечены опорный узел и пористый материал, может быть обеспечено давление вакуума, которое представляет собой среднее между давлением вакуума при использовании только опорного узла и давлением вакуума при использовании только пористого материала.
Далее будет описан другой вариант выполнения.
В вышеописанном варианте выполнения в общем описан холодильник, устанавливаемый на транспортном средстве. Однако вариант выполнения настоящего изобретения не ограничивается этим. Например, замысел настоящего изобретения может быть применен в отношении нагревательного устройства и холодильного или нагревательного устройства. Разумеется, вариант выполнения настоящего изобретения не ограничивается транспортным средством, и может быть применен в отношении любого устройства, которое обеспечивает желаемую температуру продукта. Однако он наиболее предпочтителен в случае холодильника для транспортного средства.
В частности, в случае нагревательного устройства направление хладагента может быть противоположно направлению хладагента в холодильнике. В случае холодильного или нагревательного устройства на пути потока хладагента могут быть установлены четыре стенки, которые изменяют направление хладагента в зависимости от того, работает ли хладагент в качестве хладагента холодильника или нагревательного устройства.
Конденсационный модуль может называться первым теплообменным модулем, а испарительный модуль может называться вторым теплообменным модулем независимо от переключения между холодильником и нагревательным устройством. Здесь выражения «первый» и «второй» означают разделение теплообменного модуля и являются взаимозаменяемыми.
Промышленная применимость
В соответствии с вариантами выполнения может быть эффективно реализован холодильник для транспортного средства, который получает питание извне и представляет собой независимое устройство.