ХОЛОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ С ЛЕДОГЕНЕРАТОРОМ
REFRIGERATING APPLIANCE WITH ICE GENERATOR

Область техники
Изобретение относится к холодильному аппарату согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Известен холодильный аппарат с ледогенератором, расположенным в охлаждаемой полости. При этом используются ледогенераторы, которые заполняются водой и охлаждаются снаружи, причем вода замораживается на пути снаружи вовнутрь, в результате чего в итоге образуется кубик льда. Далее, существуют так называемые генераторы прозрачного льда, в которых несколько охлаждающих стержней погружаются в заполненную водой емкость. На погруженных в воду охлаждаемых стержнях нарастает слой льда, который, как только достигнет пригодной для употребления толщины, сбрасывается с охлаждаемых стержней. Такой генератор прозрачного льда описан в DE 10336834 А1. Существует множество вариантов исполнения подобных ледогенераторов. Такой ледогенератор в общем случае встраивается в холодильный отсек холодильно-морозильного аппарата.
Генератор холода холодильного аппарата обычно состоит из контура циркуляции хладагента с компрессором, конденсатором и испарителем, который отбирает тепло из подлежащего охлаждению пространства и передает его хладагенту. Как правило, испарители выполняются в виде проволочно-трубного испарителя. То есть, испарители функционируют как теплообменники. В большинстве случаев они располагаются горизонтально во внутренней полости холодильного аппарата. В проволочно-трубных испарителях трубы, по которым проходит хладагент, изогнуты параллельными петлями. Петли труб жестко связаны проволочными прутками - чаще всего при помощи точечной сварки - и, таким образом, стабилизированы. Проволочные прутки проходят параллельно друг другу под прямым углом к прямым участкам петель труб по верхней и нижней стороне этих петель. Соединение петель труб, по которым проходит хладагент, с проволочными прутками призвано, с одной стороны, предотвратить провисание петель труб, а с другой стороны, за счет увеличения поверхности повысить охлаждающую способность.
Если в холодильном аппарате предусмотрен ледогенератор, он может быть, например, подключен к контуру охлаждения холодильного аппарата. В другом варианте можно оснастить ледогенератор собственным контуром охлаждения и обеспечить его термическое соединение с испарителем холодильного аппарата.
Чтобы можно было гарантировать поддержание заданной температуры во внутренней полости холодильных аппаратов, обычно предусматривается контроллер, соединенный с одним или несколькими температурными датчиками и, соответственно, управляющий генератором холода. Такие контроллеры подстраиваются под каждый тип холодильного аппарата и потому могут очень сильно различаться. Если нужно предусмотреть в холодильном аппарате ледогенератор, потребуются дорогостоящие подгоночные работы, чтобы можно было подключить ледогенератор к контроллеру холодильного аппарата.
Сущность изобретения
Поэтому задачей изобретения является разработка холодильного аппарата, в котором не потребуется подстраивать предусмотренный в холодильном аппарате ледогенератор под контроллер холодильного аппарата.
Задача решается согласно изобретению холодильным аппаратом с признаками, раскрываемыми в пункте 1 формулы изобретения. Благодаря использованию в ледогенераторе собственного контроллера настройка контроллера холодильного аппарата не требуется. Следовательно, ледогенератор с собственным контроллером может быть встроен практически в любой тип холодильного аппарата. При этом не потребуется настройка ни контроллера холодильного аппарата, ни контроллера ледогенератора.
Такие ледогенераторы с собственным контроллером особенно хорошо подходят для использования в холодильном аппарате, который разделен на холодильный отсек и морозильный отсек. Часто в таких холодильных аппаратах предусмотрен только один испаритель, расположенный в морозильном отсеке. В таких холодильных аппаратах для ледогенератора не требуется предусматривать собственный испаритель, который пришлось бы подключать к контуру охлаждения холодильного аппарата. В этом случае достаточно оснастить ледогенератор контуром охлаждения, который термически соединен с испарителем холодильного аппарата. Температура испарителя в морозильном отсеке холодильного аппарата достаточно низка для поддержания нужной температуры в контуре охлаждения ледогенератора.
Однако обнаружилось, что при постоянном приготовлении льда температура в морозильном отсеке может подняться слишком сильно. Так как в этом случае могут быть повреждены замороженные продукты, такой подъем температуры недопустим. Поэтому необходимо, чтобы контроллер ледогенератора прямо или опосредованно получал данные о температуре в морозильном отсеке холодильного аппарата. Поэтому в одном варианте исполнения изобретения на испарителе холодильного аппарата установлен датчик. Этот датчик определяет температуру хладагента в испарителе. Так как температура хладагента пропорциональна температуре морозильного отсека, можно простым образом получить данные о температуре, преобладающей в морозильном отсеке.
В другом варианте исполнения изобретения в морозильном отсеке установлен датчик, непосредственно измеряющий температуру в морозильном отсеке. При этом ледогенератор должен иметь не только собственный контроллер, но и собственный температурный датчик. Чтобы избежать таких дополнительных затрат, в дальнейшем развитии этого варианта исполнения было решено вернуться к температурному датчику, уже используемому контроллером холодильного аппарата и соединенному с ним. Согласно изобретению этот датчик в морозильном отсеке соединяется с контроллером ледогенератора таким образом, что сигнал датчика может использоваться как контроллером холодильного аппарата, так и контроллером ледогенератора.
В обоих вариантах исполнения контроллер ледогенератора определяет чрезмерный подъем температуры в морозильном отсеке посредством датчика. Чтобы теперь избежать повреждения замороженных продуктов, положенных на хранение, приготовление льда прерывается, и ледогенератор выключается контроллером ледогенератора. Повторное включение ледогенератора может выполняться либо по истечении заданного промежутка времени, либо по достижении определенной температуры в морозильном отсеке. В обоих случаях гарантируется, что приготовление льда будет продолжено лишь тогда, когда опасность повреждения замороженных продуктов будет устранена.
Краткое описание чертежей
Прочие детали и преимущества изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения в связи с описанием варианта исполнения, который подробно поясняется на основании фигур. На фигурах изображено:
Фигура 1: холодильный аппарат с морозильным отсеком и ледогенератором.
Фигура 2: детальный вид проволочно-трубного испарителя с подсоединенным теплообменником.
Фигура 3: схема соединений варианта исполнения холодильного аппарата согласно изобретению.
Осуществление изобретения
На фигуре 1 представлен холодильный аппарат 1 с открытой дверкой и внутренней полостью 11. Внутренняя полость 11 делится на холодильный отсек 2 и морозильный отсек 3. По соображениям наглядности крышка морозильного отсека 3 не показана. В холодильном отсеке 2 находится ледогенератор 4. В этом ледогенераторе 4 в ходе не поясняемого здесь подробно процесса с помощью нескольких охлаждаемых стержней приготовляется прозрачный лед, который сбрасывается в приемный лоток 10. Приемный лоток 10 находится под ледогенератором 4. Холод, необходимый для приготовления прозрачного льда, генерируется теплообменником 5 (см. фигуру 2), который соединен с охлаждаемыми стержнями.
Находящийся в морозильном отсеке 3 и расположенный горизонтально проволочно-трубный испаритель 6 состоит из изогнутой параллельными петлями трубки 7 испарителя. Трубка 7 проволочно-трубного испарителя 6 на верхней и нижней стороне жестко связана проволочными прутками 8. Все эти прутки проложены параллельно лицевой стороне с одинаковыми промежутками. Наличие проволочных прутков 8, с одной стороны, способствует увеличению поверхности, благодаря чему улучшается способность к отбору тепла из морозильного отсека, а с другой стороны, препятствует провисанию трубки 7 проволочно-трубного испарителя 6. Для улучшения наглядности на фигуре 2 показаны только проволочные прутки 8 проволочно-трубного испарителя 6, расположенные на лицевой стороне и на противоположной ей стороне.
Теплообменник 5 состоит из трубки 9 теплообменника. Трубка 9 теплообменника 5 проложена в области проволочно-трубного испарителя 6 параллельно трубке 7 испарителя, тоже петлями и на том же уровне. При этом трубка 9 теплообменника 5 находится между проволочными прутками 8 точно так же, как и трубка 7 проволочно-трубного испарителя 6.
Чтобы можно было вывести достаточное количество тепла из теплообменника 5 в проволочно-трубный испаритель 6, необходим хороший тепловой контакт между двумя этими компонентами. Для этого трубка 9 теплообменника 5 жестко соединяется с трубкой 7 испарителя, а также нижними и верхними проволочными прутками 8 проволочно-трубного испарителя 6. Трубка 9 теплообменника 5 имеет такой же внешний диаметр и изготовлена из того же материала, что и трубка 7 проволочно-трубного испарителя 6.
В качестве соединений с хорошей теплопроводностью может использоваться точечная сварка, пайка или клей. Достаточными теплопроводными свойствами обладает и лаковое покрытие, в частности порошковое покрытие, которое наносится на готовую конструкцию, состоящую из теплообменника 5 и проволочно-трубного испарителя 6.
В качестве хладагента в теплообменнике 5 используется охлаждающий рассол, водно-спиртовая смесь или водно-гликолевая смесь.
На фигуре 3 представлена схема соединений варианта исполнения холодильного аппарата согласно изобретению. Холодильный аппарат 1 разделен на холодильный отсек 2 и морозильный отсек 3. Генератор 13 холода показан внутри морозильного отсека 3, так как там находится относящийся к нему испаритель. Вне охлаждаемой внутренней полости предусмотрен контроллер 12 холодильного аппарата и разъем 15 подключения к сети.
В холодильном отсеке 2 находится ледогенератор 4 с контроллером 14 ледогенератора. Контроллер 12 холодильного аппарата, контроллер 14 ледогенератора, генератор 13 холода и генератор 14 льда соединены с разъемом 15 подключения к сети, так что к этим компонентам может быть подведено электропитание.
В морозильном отсеке 3 установлен температурный датчик 16. Сигнал температурного датчика 16 приходит как на контроллер 12 холодильного аппарата, так и на контроллер 14 ледогенератора. На основании измеренной температуры морозильного отсека контроллер 12 холодильного аппарата управляет генератором 13 холода.
При необходимости ледогенератор 4 включается при помощи не показанного здесь выключателя. Так как ледогенератор 4 отбирает необходимый холод от генератора 13 холода, может случиться так, что при интенсивной эксплуатации ледогенератора мощность генератора 13 холода окажется недостаточной. В результате температура в морозильном отсеке 3 поднимется. Этот подъем температуры регистрируется датчиком 16. В контроллере 14 ледогенератора заложено пороговое значение измеренной температуры морозильного отсека. При превышении этого порогового значения контроллер 14 ледогенератора отключает ледогенератор 4. Простой ледогенератора 4 длится до тех пор, пока температура в морозильном отсеке 3 не опустится ниже значения, заложенного в контроллере 14 ледогенератора в качестве второго порогового значения. Только после этого контроллер 14 ледогенератора снова начинает приготовление льда.
Также можно предусмотреть в морозильном отсеке 3 дополнительный датчик, который будет соединен исключительно с контроллером 14 ледогенератора. Дополнительный датчик может быть также предусмотрен на испарителе холодильного аппарата и может опосредованно определять температуру морозильного отсека 2.
Во всех вариантах исполнения холодильного аппарата согласно изобретению для ледогенератора 4 предусмотрен собственный контроллер 14. Этот контроллер 14 сконструирован для ледогенератора 4 и не должен настраиваться на тип холодильного аппарата или его контроллера 12. В холодильном аппарате необходимо только предусмотреть возможность электроснабжения как ледогенератора 4, так и его контроллера 14. Таким образом, монтаж различных типов ледогенераторов в различные типы холодильных аппаратов возможен без специальных подгоночных работ.