КОМПРЕССИОННЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК

Полезная модель относится к холодильной технике, в частности к малым холодильным машинам.
Известен бытовой компрессионный холодильник (патент РФ №2379601, МПК F25D 11/02, F25D 31/00, опубл. 20.01.2010 Бюл. №2), содержащий шкаф, компрессор, конденсатор, испаритель, фильтр-осушитель. В корпусе компрессора холодильника, нижней части вала электродвигателя, эксцентрично оси вала шарнирно посажена приводная шестерня встроенного масляного насоса, герметично соединенного через обратные клапаны маслопроводами с радиатором, который расположен вне кожуха компрессора. Данное изобретение позволяет улучшить энергетические характеристики и показатели надежности бытового холодильника.
Известен бытовой компрессионный холодильник, содержащий шкаф, компрессор, конденсатор, капиллярную трубку, фильтр-осушитель, испаритель с компрессором с вертикальным валом и горизонтальным цилиндром (Якобсон В.Б. Малые холодильные машины, Москва, Пищевая промышленность, 1977).
Наиболее близким аналогом и принятым за прототип, является компрессионный холодильник (авторское свидетельство SU №1825944, МПК F25D 11/02, 1993), содержащий шкаф, компрессор, конденсатор, испаритель. Однако в известном техническом решении для изготовления конденсатора используются дорогие материалы, а энергетические возможности холодильника используются не полностью.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в снижении себестоимости холодильника, в снижении энергозатрат в процессе его изготовления и эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что в компрессионном холодильнике, содержащем корпус, компрессор, конденсатор, испаритель, новым является то, что конденсатор выполнен в виде тонкостенной трубки из полимерного материала с высокой степенью устойчивости к агрессивным средам теплоносителя, при этом трубка закручена в плоскую спираль, при этом диаметр трубки составляет не более 10 мм, при толщине стенки не более 0,5 мм.
На фигуре изображена схема холодильника (вид сзади).
Здесь: 1 - корпус; 2 - компрессор; 3 - конденсатор; 4 - испаритель.
Холодильник содержит корпус 1 в виде шкафа, компрессор 2, конденсатор 3, трубка которого выполнена в виде плоской спирали из полимерного материала, испаритель 4. Диаметр трубки конденсатора 3 составляет не более 10 мм, при толщине стенки не более 0,5 мм.
При течении теплоносителя в трубных полимерных конденсаторах коэффициент трения и сопротивление трению при течении теплоносителя значительно меньше, чем для труб из металлов ( - потери напора в стальных трубах больше, чем в пластмассовых /А.М. Курганов, Н.Ф. Федоров - СПРАВОЧНИК по гидравлическим расчетам систем водоснабжения и канализации. Стройиздат. Ленинградское отделение, 1978 г./). А значит, энергозатраты на прокачку теплоносителя уменьшаются, и увеличивается ресурс работы оборудования. Снижение сопротивления на прокачку хладагента уменьшает энергозатраты в процессе эксплуатации холодильного оборудования. Так как сопротивление на прокачку хладагента уменьшается, то возможно компрессор большей мощности заменить на компрессор меньшей мощностью и тем самым снизить стоимость холодильника.
Преимущество полимерных материалов по сравнению с другими материалами обеспечивается их невысокой плотностью, возможностью регулирования свойств путем введения различных модифицирующих добавок (наполнителей, пластификаторов, стабилизаторов и др.), высокими диэлектрическими свойствами, усталостной и химической стойкостью, антифрикционными свойствами и дешевизной исходного сырья,
Полимерные материалы имеют высокую технологичность, поскольку при переработке в готовые изделия отличаются малой операционностью и низкой энергоемкостью: по сравнению с алюминиевыми сплавами - в 5 раз, со сталью - в 3 раза.
Снижение эксплуатационных затрат на антикоррозионную защиту, смазку и замену изношенных деталей делает выбор полимерных материалов экономически наиболее предпочтительным.
4
При течении хладагента по спиралевидному каналу возрастает коэффициент теплоотдачи за счет интенсификации процессов теплообмена. Массовые силы увеличивают коэффициент теплоотдачи в трубе, закрученной по спирали по сравнению с прямой трубой. Интенсификация теплообмена с помощью вторичных течений, обусловленных искривлением канала, с точки зрения энергетических затрат часто оказывается более целесообразной, чем достижение того же эффекта за счет увеличения скорости. Так, для исходной системы с Re=10 увеличение коэффициента теплоотдачи в 1,3 раза вследствие искривления трубы сопровождается увеличением энергетических затрат на перемещение жидкости в 1,37 раза. Такая же интенсификация теплообмена за счет увеличения скорости движения жидкости приводит к увеличению энергетических затрат в 1,76 раза.), и за счет этого можно сократить длину канала, и, как следствие, снизить энергозатраты на прокачку хладагента), один конец которой подсоединяется к компрессору, а другой к фильтру и далее образуя канал для теплоносителя который течет через систему фильтра, рефрижератора и возвращается в компрессор.
Таким образом, выполнение трубки конденсатора из полимерного материала и спиралевидной формы (в виде спирали Архимед, или другой кривой второго прядка) позволяет одновременно снизить себестоимость холодильника, энергозатраты в процессе изготовления и эксплуатации, а также повысить интенсивность теплообмена и снизить энергозатраты на прокачку теплоносителя, обусловленные уменьшением трения внутри полимерной трубки конденсатора.