ХОЛОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ С ЦИРКУЛЯЦИОННЫМ ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
REFRIGERATING DEVICE WITH CIRCULATION AIR COOLING

Область техники
Настоящее изобретение относится к холодильному аппарату с циркуляционным воздушным охлаждением, иными словами, к холодильному аппарату, содержащему отделенные друг от друга область испарителя и по меньшей мере одну охлаждаемую зону для хранения охлаждаемых предметов, охлаждаемую холодным воздухом, поступающим из области испарителя. В особенности, изобретение относится к холодильному аппарату с циркуляционным воздушным охлаждением, имеющим по меньшей мере две охлаждаемые зоны, температуры которых регулируются независимо друг от друга поступлением холодного воздуха из общей камеры испарителя.
Уровень техники
В неопубликованной патентной заявке Германии, поданной тем же заявителем, раскрывается схожий холодильный аппарат, оснащенный разветвителем, соединяющем охлаждаемые зоны с камерой испарителя воздуховодов, в котором установлена заслонка, выполненная с возможностью поворота в одно из двух положений, соответственно перекрывающих воздуховоды, для выборочной подачи воздуха в одну из двух охлаждаемых зон.
Раскрытие изобретения
Задачей данного изобретения является создание описанного выше холодильного аппарата с простым и надежным механизмом перемещения для поворота заслонки.
Цель достигается посредством того, что вращательное движение передается заслонке эксцентриком.
В соответствии с первым способом осуществления изобретения заслонка соединена с плечом рычага, который движется по периферической поверхности выполненного в форме диска эксцентрика. По этому способу эксцентрик может передвигать заслонку только в одном направлении, так что двигать плечо рычага в обратном направлении должна другая сила, например сила тяжести или пружина.
В соответствии со вторым способом заслонка соединяется с плечом рычага, направляемым канавкой, выполненной на эксцентрике. В этом случае эксцентрик может передавать крутящие моменты плечу рычага в противоположных направлениях.
Для возможности определения положения заслонки в конкретный момент времени, предпочтительно, чтобы эксцентрик был жестко соединен диском, периферическая поверхность которого имеет, по меньшей мере, форму сегмента круга, концентричного с осью эксцентрика, причем диск оснащен датчиком, фиксирующим его угловое положение.
Характерные элементы диска, которые могут быть зафиксированы датчиком, предпочтительно размещены точно в области захвата датчика тогда, когда заслонка находится в одном из перекрывающих отвод воздуховода положений. Если эксцентрик останавливается точно в тот момент, когда датчик фиксирует один из этих характерных элементов, это гарантирует нахождение заслонки в одном из этих положений.
Характерные элементы диска предпочтительно должны быть расположены под углом в 180°.
Краткий комментарий к чертежам
Дальнейшие свойства и преимущества изобретения видны из приведенного ниже описания вариантов реализации, ссылающегося на прилагаемые чертежи. На них показано следующее:
Фиг.1. Аксонометрическое изображение сбоку снизу корпуса описываемого холодильного аппарата.
Фиг.2. Разрез центральной части корпуса холодильного аппарата, идущий вертикально и вглубь, вдоль линии II, показанной на фиг.1.
Фиг.3. Разрез верхней части корпуса холодильного аппарата, отстоящий в сторону от центра, идущий вдоль линии III, обозначенной на фиг.1.
Фиг.4. Детализированный вид сбоку корпуса вентилятора, размещенного в охлаждающем устройстве в соответствии с первым вариантом реализации.
Фиг.5. Частичный вид сзади вентилятора, показанного на фиг.4.
Фиг.6. Аналогичный фиг.4 вид вентилятора, в соответствии со вторым вариантом реализации изобретения.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показана аксонометрическая проекция корпуса 1 описываемого холодильного аппарата. Этот корпус содержит дверь, отсутствующую на изображении. Внутренняя часть корпуса 1 разделена на зону 2 испарителя, расположенную вверху под крышкой корпуса 1, первую охлаждаемую зону 3 и отделенную от нее с помощью промежуточной изолирующей стенки 4 вторую охлаждаемую зону 5. Обычно первая зона 3 охлаждения разделена на отсеки, расположенные друг над другом, с помощью полок для размещения охлаждаемых предметов, но эти полки не указаны на чертеже, чтобы показать возможно большую часть задней стенки 6 корпуса 1.
Воздухозаборное отверстие 8 выполнено на лицевой части промежуточной стенки 7 (см. фиг.2), отделяющей зону 2 испарителя от первой охлаждаемой зоны 3, что делает возможным вхождение воздуха в зону 2 испарителя из первой охлаждаемой зоны 3 через вышеупомянутое воздухозаборное отверстие 8. Воздуховоды, по которым воздух из второй охлаждаемой зоны 5 может проходить в зону 2 испарителя (не показано на чертеже), могут располагаться в стенках корпуса 1. Также возможно расположение воздуховодов во внутренней части двери, начиная от уровня второй охлаждаемой зоны 5 и заканчивая напротив воздухозаборного отверстия 8.
Крышка 9 распределителя, прикрепленного к промежуточной стенке 7 рядом с задней стенкой 6, выполнена с множеством отверстий 10, через которые холодный воздух, выходящий из зоны 2 испарителя, распространяется в различных направлениях в верхней части первой охлаждаемой зоны 3. На задней стенке 6 ниже крышки 9 распределителя выполнено множество пар отверстий 11, через которые воздух может выходить. Уровень этих пар отверстий 11 выбран таким образом, что если полки для охлаждаемых предметов установлены в первой охлаждаемой зоне 3, каждая из пар отверстий 11 подает воздух к одной полке.
На фиг.2 показан в сечении вдоль проходящей вертикально и в направлении глубины холодильного аппарата плоскости, обозначенной на фиг.1 штрихпунктирной линией I.I, холодильный аппарат из фиг.1. Змеевики испарителя 12, через которые проходит воздух, поступающий через воздухозаборное отверстие 8, показаны во внутренней части зоны 2 испарителя в сечении. Относительно задней стенки 6 корпуса промежуточная стенка 7 наклонена к желобку 13, в котором собирается конденсат, капающий из испарителя 12. Конденсат проводится к испарителю, расположенному в цокольной области 14 (см. фиг.1) корпуса 1, посредством трубопровода (не показан).
Вентилятор, расположенный позади желобка 13, рядом с задней стенкой 6, оснащен двигателем 15, лопастным колесом 16, приводимым вышеупомянутым двигателем, и корпусом 17. Воздухозаборное отверстие выполнено на лицевой части корпуса 17 в направлении оси лопастного колеса. Верхняя половина корпуса 17 проходит вблизи лопастного колеса 16 по направлению его окружности. По направлению вниз корпус 17 открыт, что приводит к тому, что воздух ускоряется вращением лопастного колеса 16 радиально по направлению наружу и устремляется в камеру 18, образующую нижнюю половину корпуса 17.
В камере 18 расположена поворотная заслонка 19. В положении, показанном на чертеже, заслонка 19 перекрывает отверстие 20 подачи холодного воздуха, которое идет вертикально вниз к первой охлаждаемой зоне 3. Таким образом, воздух поступает по направлению к задней стенке 6 в воздуховод 21 подачи холодного воздуха, расположенный внутри задней стенки и отделенный от первой охлаждаемой зоны 3 тонким изолирующим слоем 22, который ведет ко второй охлаждаемой зоне 5. Если заслонка 19, шарнирно закрепленная на промежуточной стенке 23 между каналом 20 подачи холодного воздуха и воздуховодом 21, переводится в вертикальное положение, показанное на чертеже пунктирным контуром, она перекрывает воздуховод 21 холодного воздуха, и поток холодного воздуха достигает крышки 9 распределителя. На чертеже видно одно из воздушных отверстий 10, через которые воздух вытекает из крышки 9 распределителя в первую охлаждаемую зону 3.
На фиг.3 показана в сечении, обозначенном на фиг.1 штрихпунктирной линией III, верхняя часть корпуса 1. На этом чертеже крышка 17, расположенная по дуге вокруг лопастного колеса 16, показана более ясно. Также видно, что в этой плоскости на стороне крышки 9 распределителя, обращенной к задней стенке 6, выполнено отверстие 24, расположенное на одном уровне с отверстием на задней стенке 6, которое ведет к распределительному каналу 25, проходящему вертикально внутри стенки 6. Кроме того, видно одно из множества отверстий 11, ведущих от распределительного канала 25 к первой охлаждающей зоне 3.
Когда открыто отверстие 20 подачи холодного воздуха, внутри крышки 9 распределителя создается давление подпора, вызванное отклонением потока воздуха, идущего через указанное отверстие вертикально вниз, в направлении вниз и вперед на отверстиях 10 крышки 9 распределителя, в результате чего часть воздуха выталкивается в распределительный канал 25. Величина этой части может быть задана с помощью задания соответствующих поперечных сечений отверстий 10, отверстий 11, 24 и распределительного канала 25.
В упрощенном варианте реализации крышка 9 распределителя и питаемый через нее распределительный канал 25 с отверстиями 11 могут отсутствовать таким образом, что холодный воздух поступает напрямую через отверстие 20 в первую охлаждаемую зону 3. В этом случае полки (не показаны), выполненные в первой охлаждаемой зоне, целесообразно не размещать вплотную к стенке с тем, чтобы холодный воздух, выходящий из отверстия 20, мог также достигать более удаленных областей первой охлаждаемой зоны 3.
На фиг.4 показан вид сбоку корпуса 17 вентилятора. Детали, расположенные внутри корпуса, такие как заслонка 19 и лопастное колесо 16, изображены пунктирными контурами. Заслонка 19 изображена дважды, в положениях, блокирующих доступ воздуха в воздуховод 21 и в отверстие 20 подачи холодного воздуха соответственно.
Заслонка 19 жестко зафиксирована на оси 26, которая удерживается в отверстиях боковой стенки 27, показанной в горизонтальной проекции, и противоположной ей боковой стенки, причем участок указанной оси выступает из боковой стенки 27 и на нем закреплено плечо рычага 28.
Две цапфы 29, выступающие из боковой стенки 27, служат для крепления двигателя (не показан), который приводит эксцентрик 30, выполненный в виде круглого диска, во вращательное движение посредством понижающей передачи, при этом ведущий вал понижающей передачи входит в прямоугольную выемку 30 эксцентрика 30. Палец (осевая цапфа) 32, показанный на частичном виде сзади корпуса 17 на фиг.5, выступает из эксцентрика 30 как продолжение выемки 31 и расположен с возможностью поворота в выемке в боковой стенке 27. Полукруглый диск 33 жестко соединен с пальцем 32, и его периферическая поверхность концентрична оси вращения эксцентрика 30.
Пружина (не показана) нагружает плечо рычага 28 в направлении против часовой стрелки, прижимая его к периферической поверхности эксцентрика 30. В положении эксцентрика 30, показанном на фиг.4 непрерывной линией, заслонка 19 находится в по существу вертикальном положении, в котором она блокирует доступ к каналу 21 подачи холодного воздуха. Эксцентрик 30 преобразует вращение двигателя в постоянном направлении в маятниковое движение заслонки 19. Вращение эксцентрика на 180° переводит его в положение, показанное на фиг.4 пунктирной линией; в этом положении заслонка 19 перекрывает отверстие 20 подачи холодного воздуха.
Передаточное отношение от двигателя к плечу рычага изменяется в зависимости от положения плеча рычага 28. При нахождении заслонки в точке изменения направления движения, т.е. в двух крайних положениях, показанных на фиг.4, передаточное число стремится к нулю, иными словами, крутящий момент, вызывающий поворот заслонки, меняет свое направление. Это означает, что для выведения заслонки 19 из этих крайних положений достаточно даже маломощного двигателя, даже если она прочно примерзнет в этих положениях.
Светоотражающая диафрагма 34, установленная над полукруглым диском 33 на боковой стенке 27, служит датчиком, определяющим угловое положение эксцентрика 30. Когда периферическая поверхность диска 33 находится перед световой диафрагмой 34, луч света, излучаемый диафрагмой, отражается от периферической поверхности и поступает на фотоэлемент диафрагмы 34. Однако, как только достигается край периферической поверхности, отражение прекращается. Следовательно, схема управления (не показана) способна по скачкообразному изменению интенсивности света, регистрируемому диафрагмой 34, определить, что заслонка 19 достигла одного из двух своих крайних положений, и остановить работу приводящего ее двигателя в этом положении. Достижение какого из двух крайних положений характеризуется падением интенсивности света, зависит от направления вращения эксцентрика 30, которое может задаваться произвольно. Соответственно нахождение заслонки в другом крайнем положении характеризуется повышением интенсивности света, фиксируемом диафрагмой 34.
Для определения положения диска вместо диафрагмы 34 могут также использоваться другие типы датчиков, такие как датчик Холла или датчик механического нажимного контакта.
На фиг.6 показан вид сбоку корпуса 17, аналогичный фиг.4, в соответствии со вторым вариантом реализации изобретения. Для наглядности, на фиг.6 изображено только одно угловое положение эксцентрика 30. Показанным на чертеже деталям, уже описанным в контексте описания фиг.4 и фиг.5, присвоены те же номера, и они не будут описаны подробно вновь. Основное отличие от показанного на фиг.4 варианта осуществления состоит в том, что эксцентрик 30 имеет круговую канавку 35, в которую входит штырь 36 плеча рычага 28. Здесь также вращение эксцентрика 30 вокруг оси, определяемой выемкой 31, вызывает колебательные поворотные движения плеча рычага 28, при этом эксцентрик 30 способен передавать крутящий момент плечу рычага 28 как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки, в зависимости от того, с какой стороны канавки 35 находится штырь 36.