БЫТОВОЙ ХОЛОДИЛЬНИК, В ЧАСТНОСТИ, С СИСТЕМОЙ НОУ-ФРОСТ
DOMESTIC REFRIGERATOR, AND NAMELY WITH NO-FROST SYSTEM

Изобретение относится к бытовому холодильнику, в частности с системой ноу-фрост (системой, предотвращающей образование инея), согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
В холодильнике с системой ноу-фрост тепло отводится от продуктов питания принудительной конвекцией, создавая, таким образом, циркуляцию холодного воздуха внутри электроприбора; это отличает холодильники с системой ноу-фрост от статических холодильников, т.е. без принудительной конвекции.
Другим весьма важным различием между холодильником с системой ноу-фрост и статическим холодильником является способ размораживания. В холодильнике с системой ноу-фрост размораживание контролируется электроникой (поэтому обозначается «ноу-фрост»), а в статических холодильниках размораживание выполняется вручную.
Известные холодильники с системой ноу-фрост имеют по меньшей мере одну камеру для хранения продуктов. Как правило, они имеют две внутренние камеры с разными температурами, что обеспечивает по меньшей мере два различных режима хранения продуктов, в частности, холодильная камера предназначена для хранения свежих продуктов при температуре от 0°C до 10°C, а морозильная камера предназначена для сохранения замороженных продуктов. Такие холодильники обычно называются «двухдверными» или «комбинированными» в зависимости от относительного положения двух камер.
Кроме того, холодильники с системой ноу-фрост оборудованы камерой охлаждения, содержащей испаритель, выполненный с возможностью охлаждения воздуха, и вентилятор для осуществления циркуляции воздуха внутри холодильника.
Пример холодильника с системой ноу-фрост описан в документе EP 1918664.
Известные холодильники с системой ноу-фрост имеют некоторые недостатки, которые главным образом обусловлены конкретной формой испарителя.
В частности, известные испарители содержат трубчатый змеевик, имеющий множество ребер, предназначенных для увеличения площади теплообмена между испарителем и охлаждаемым воздухом.
В целях поддержания постоянной заданной величины внутренней температуры холодильник должен иметь возможность отвода тепла, поступающего от охлаждаемой окружающей среды, например, тепла, поступающего через стенки электроприбора, когда дверь открывается и когда продукты помещаются в холодильник для охлаждения и хранения. Кроме того, дополнительное тепло обусловлено внутренними причинами, т.е. оно создается тепловыми источниками, расположенными внутри самого холодильника, например электродвигателями, средствами освещения и т.п.
При работе холодильника внутри него создается повышенная влажность. Это обусловлено как поступающим снаружи воздухом, (особенно в летний период, когда абсолютная влажность обычно очень высока), так и возможным процессом «дыхания» хранящихся продуктов. Повышение влажности является главной причиной образования инея на ребрах испарителя.
Также известно, что во время работы холодильника иней превращается в плотный лед, который может препятствовать воздушному потоку между ребрами испарителя, приводя к уменьшению проходного сечения и изменению коэффициента теплообмена. Образовавшийся вследствие этого на ребрах испарителя лед препятствует теплообмену и становится причиной неэффективной газодинамики, так как необходимо, чтобы воздух протекал через отверстия вокруг испарителя.
Когда охлаждаемый воздух протекает в периферийных областях испарителя, это неизбежно приводит к снижению эффективности охлаждения воздушного потока и, следовательно, к снижению эффективности холодильника.
Также известно, что ребра испарителя присоединены к трубчатому змеевику с помощью соответствующих соединителей; из этого следует, что из-за конструктивных допусков этих элементов часто случается, что контакт между наружными стенками трубки и ребристыми краями не оптимален. Так как разница в температуре между наружной стенкой трубки и ребристыми краями велика (приблизительно выше 15°), недостаточный контакт между указанными элементами будет значительно уменьшать теплообмен между трубкой и ребрами, следовательно, эффективность холодильника будет еще меньше.
Основной задачей изобретения является создание бытового холодильника, в частности с системой ноу-фрост, лишенного вышеописанных недостатков и обеспечивающего повышенную эффективность и экономичность.
Другой задачей изобретения является создание бытового холодильника, в частности с системой ноу-фрост, гарантирующего надлежащее охлаждение воздушного потока, служащего для сохранения продуктов.
Эти задачи решены в бытовом холодильнике, в частности с системой ноу-фрост, с признаками, приведенными в прилагаемой формуле изобретения.
Дополнительные задачи, особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из нижеследующего подробного описания и прилагаемых чертежей, которые представлены в качестве примера, не носящего ограничительный характер.
На фиг.1 показано сечение холодильника согласно настоящему изобретению;
на фиг.2a - сечение части конструкции холодильника согласно первому варианту осуществления изобретения;
на фиг.2b - сечение части конструкции холодильника согласно второму варианту осуществления изобретения.
На фиг.1 ссылочной позицией 1 обозначен бытовой холодильник согласно настоящему изобретению.
Холодильник 1 является холодильником с системой ноу-фрост, т.е. системой, в которой тепло отводится принудительной конвекцией с помощью холодного воздуха, циркулирующего внутри холодильника.
Холодильник 1 имеет по меньшей мере одну внутреннюю камеру для хранения продуктов.
В частности, холодильник 1 имеет холодильную камеру 10, предназначенную для хранения свежих продуктов (обычно при температуре между 0°C и 10°C), и морозильную камеру 20, предназначенную для хранения замороженных продуктов.
На фиг.1 морозильная камера 20 расположена над холодильной камерой 10; однако ясно, что расположение камер 10 и 20 может быть другим, т.е. морозильная камера 20 может быть расположена под холодильной камерой 10.
Камеры 10 и 20 закрываются соответствующими дверцами 11 и 21; в частности, первая дверца 11 предназначена для закрывания холодильной камеры 10, а вторая дверца 21 - для закрывания морозильной камеры 20.
На фиг.1 показаны только некоторые элементы холодильника 1, главным образом расположенные внутри него, например, несколько расположенных на различной высоте полок 12. Для простоты некоторые другие общие элементы холодильника 1 на фиг.1 не показаны..
Холодильник 1 имеет камеру 30 охлаждения, содержащую испаритель 31, выполненный с возможностью охлаждения воздуха, и вентилятор 32, связанный с электродвигателем 33 для осуществления циркуляции холодного воздуха внутри холодильника 1.
Холодильная мощность создается компрессором 40, расположенным в холодильном контуре, который содержит также испаритель 31. На фиг.1 не показаны другие элементы холодильного контура, так как они хорошо известны специалистам в данной области техники. Также на фигурах не показано размораживающее устройство, которое может быть связано с испарителем 31.
Воздух, охлажденный испарителем 31, циркулирует благодаря вентилятору 32, управляемому электродвигателем 33, и используется внутри холодильника 1, частично в морозильной камере 20 и частично в холодильной камере 10.
Что касается холодильной камеры 10, то воздух подается в нее через соответствующие распределительные устройства, которые предпочтительно содержат:
- подающий канал 13, расположенный предпочтительно внутри разделительной стенки 14 между холодильной камерой 10 и морозильной камерой 20, при этом указанный канал 13 соединен с распределительным каналом 15, имеющим множество отверстий 16, выполненных на различных уровнях холодильной камеры 10;
- задвижку 17, расположенную, в частности, между подающим каналом 13 и распределительным каналом 15.
Задвижка 17, обычно имеющаяся в двухдверных или комбинированных холодильниках и известная как «заслонка», регулирует интенсивность потока холодного воздуха, поступающего в холодильную камеру 10, по измеряемой в ней температуре.
После отвода тепла принудительной конвекцией от продуктов, хранящихся в холодильной камере 10 и морозильной камере 20, и таким образом нагревшись, холодный воздух затем возвращается в камеру 30 охлаждения и к испарителю 31.
В частности, холодильник 1 согласно настоящему изобретению содержит первый входной канал 18, обеспечивающий возврат воздуха в камеру 30 охлаждения из холодильной камеры 10, и второй входной канал 34, обеспечивающий возврат воздуха в камеру 30 охлаждения из морозильной камеры 20.
Предпочтительно первый канал 18 расположен внутри разделительной стенки 14, расположенной между холодильной камерой 10 и морозильной камерой 20.
На фиг.2a и 2b показано сечение соответственно первого и второго варианта выполнения испарителя 31.
Как показано на фиг.2a и 2b, испаритель 31 согласно настоящему изобретению содержит передающую перегородку 35, разделяющую камеру 30 на первую камеру 30a и вторую камеру 30b и имеющую возможность подачи воздушного потока в эти камеры.
Передающая перегородка 35 проходит практически в вертикально внутри камеры 30 охлаждения, оптимизируя таким образом протекание воздушного потока внутри камеры 30 охлаждения.
В частности, в первом варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.2a, испаритель 31 содержит зигзагообразный трубчатый змеевик 36, т.е. трубчатый змеевик, имеющий зигзагообразное поперечное сечение, обеспечивающий извилистый путь воздушного потока внутри первой 30a и второй 30b камеры, улучшая, таким образом, конвективный теплообмен между воздушным потоком и испарителем 31. Траектория следования воздушного потока показана на фиг.2а пунктирной линией, обозначенной P1.
Как вариант, трубка змеевика 36 может иметь эллиптическое поперечное сечение, в частности, для направления воздушного потока наиболее подходящим образом в первую 30a и вторую 30b камеры, обеспечивая в то же время наибольшую площадь теплообмена, контактирующую с воздушным потоком.
Таким образом, специальная конструкция испарителя 31 согласно настоящему изобретению обеспечивает надлежащий теплообмен между трубчатым змеевиком 36 и воздухом даже без использования оребрения, обычно установленного на известных испарителях.
Кроме того, испаритель 31 может содержать трубчатый змеевик 36, по существу обмотанный вокруг передающей перегородки 35.
На фиг.2b показан второй вариант осуществления изобретения, согласно которому испаритель 31 содержит по меньшей мере одну первую 37a и одну вторую 37b охлаждающие панели, в частности прокатно-сварного типа.
Как известно, с помощью прокатно-сварного соединения изготавливаются панели с разветвленными каналами посредством соединения прокаткой образованного двумя алюминиевыми листами «сэндвича».
Траектории и размеры каналов в изготовленных таким образом панелях обычно образуются в процессе печати (трафаретная печать), выполняемой на одной из внутренних поверхностей алюминиевой многослойной панели. Соединение между двумя внутренними поверхности многослойной панели фактически образуется сваркой с помощью сочетания температуры (предварительный нагрев сэндвича) и давления (горячая прокатка). Поверхности не свариваются вместе там, где нанесена специальная краска во время процесса трафаретной печати, тем самым создавая дорожки, состоящие из несваренных участков внутри многослойной панели. Указанные несваренные участки могут быть увеличены путем подачи воздуха под давлением (надувка), превращая таким образом несваренные дорожки в каналы.
Как показано на фиг.2b, первая 37a и вторая 37b охлаждающие панели расположены внутри охлаждающей камеры 30 с противоположных сторон от передающей перегородки 35, так что первая 30a и вторая 30b камеры разделены на множество участков, в частности, на первый участок 38a, второй участок 38b, третий участок 38c и четвертый участок 38d. Кроме того, первая 37a и вторая 37b охлаждающие панели содержат канал 39 для циркуляции хладагента, имеющий поперечное сечение удлиненной формы, в частности, шестиугольной. На фиг.2b траектории воздушных потоков обозначены пунктирными линиями P2. Как показано на фигуре, воздушные потоки могут омывать обе стороны первой 37a и второй 37b охлаждающих панелей, следовательно, размещение первой 37a и второй 37b охлаждающих панелей в охлаждающей камере 30 позволяет добиться оптимального конвективного теплообмена между воздушными потоками и испарителем 31.
Конвективный теплообмен дополнительно улучшен за счет специальной формы канала 39, которая обеспечивает более эффективный теплообмен между испарителем 31 и воздухом.
Преимущества бытового холодильника, в частности, с системой ноу-фрост согласно настоящему изобретению станут очевидными из нижеследующего описания.
В частности, преимущества обусловлены тем фактом, что холодильник согласно настоящему изобретению преодолевает ранее описанные недостатки известных холодильников и особенно эффективен и экономичен.
Другим преимуществом холодильника согласно настоящему изобретению является то, что он обеспечивает надлежащее охлаждение воздушного потока, способствующего сохранению продуктов.
Дополнительным преимуществом холодильника согласно настоящему изобретению является то, что его испаритель обеспечивает оптимальный теплообмен с контактирующим с ним воздушным потоком.
И еще одним преимуществом испарителя 31 согласно настоящему изобретению является то, что он обеспечивает надлежащий теплообмен между трубчатым змеевиком 36 и воздухом даже без применения оребрения, которое обычно установлено на известных испарителях.
Описанный холодильник, может быть, подвергнут всевозможным изменениям без отклонения от сущности изобретения. Также ясно, что при практическом осуществлении настоящего изобретения проиллюстрированные элементы могут иметь различные формы или могут быть заменены другими технически эквивалентными элементами.
Также испаритель 31 может содержать множество охлаждающих панелей 37a, 37b для дополнительного разделения первой 30a и второй 30b камер и дополнительного улучшения конвективного теплообмена между воздушным потоком и испарителем 31.
Согласно другому варианту осуществления изобретения охлаждающая панель 37a и/или вторая охлаждающая панель 37b могут быть расположены в камере 30 охлаждения таким образом, чтобы быть практически в контакте с первой стенкой 22 и/или со второй стенкой 23. В этом варианте осуществления изобретения простота расположения первой 37a и второй 37b охлаждающих панелей позволяет камере 30 охлаждения быть изготовленной особенно экономичным способом. Также очевидно, что в первая 30a и вторая 30b камеры содержат только второй участок 38b и третий участок 38c.
Еще один вариант осуществления изобретения характеризуется особой конструкцией первой охлаждающей панели 37a и/или второй охлаждающей панели 37b, которые сложены, в частности в форме буквы «G» или в форме спирали так, что первая 30a и/или вторая 30b камеры разделены на несколько областей 38a, 38b, 38c, 38d, что дополнительно увеличивает область теплообмена между испарителем 31 и воздухом.
Таким образом, легко понять, что настоящее изобретение не ограничивается вышеописанным холодильником и может быть подвергнуто многим изменениям, улучшениям и замещениям эквивалентных звеньев или элементов без отклонения от сущности изобретения, как она определена в формуле изобретения.