Результат интеллектуальной деятельности: ХОЛОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ С ИСПАРИТЕЛЬНЫМ ПОДДОНОМ

Область техники

Предлагаемое изобретение относится к холодильному аппарату, в частности бытовому холодильному аппарату, который оборудован испарительным лотком, предназначенным для утилизации конденсата, образующегося внутри холодильного аппарата во время его эксплуатации и оседающего на испарителе.

Уровень техники

Подобный испарительный лоток устанавливается, по существу, в машинном отделении на задней стороне корпуса холодильного аппарата с целью использования отводящегося тепла компрессора, также установленного в этом отделении, для испарения конденсата.

Часто подобный испарительный лоток устанавливается на корпус компрессора, чтобы за счет непосредственного контакта эффективно передавать отводящееся тепло компрессора в испарительный лоток и находящуюся в нем воду. Чтобы обеспечить требующийся для этого плотный контакт лотка с корпусом компрессора на большой площади, испарительный лоток должен быть точно изготовлен и должен точно соответствовать форме корпуса компрессора. Если при серийном производстве холодильного аппарата будут использоваться различные модели компрессоров с различными формами корпуса, то для каждой модели потребуется специальный испарительный лоток, что существенно увеличит производственные расходы. Кроме того, необходим свободный воздушный зазор над испарительным лотком, обеспечивающий отведение насыщенного влагой воздуха из машинного отделения. При этом такой испарительный лоток занимает много места.

Чтобы уменьшить занимаемое место и снизить производственные расходы, уже в патентном документе US 4490990 A было предложено устанавливать испарительный лоток вблизи дна машинного отделения под компрессором. Это решение удобно, в частности, в тех случаях, когда вентилятор обеспечивает достаточный воздухообмен между машинным отделением и окружающей средой и, в частности, сильную циркуляцию воздуха над поверхностью воды в испарительном лотке. Недостаток этой конструкции заключается в том, что электрические силовые кабели проходят над испарительным лотком, так как электрические компоненты располагаются в машинном отделении над испарительным лотком. В частности, сетевой силовой кабель, неполностью вытянутый из машинного отделения, может провисать вовнутрь испарительного лотка. Это опасно в том случае, если изоляция сетевого силового кабеля изготовлена из материала, не подходящего и не допущенного для длительного контакта с водой. Кабель с подходящей изоляцией гораздо дороже кабелей, обычно применяющихся в бытовых электрических приборах.

Патентный документ JP H06 4574 U обходит эту проблему за счет того, что конденсат собирается в закрытую емкость. Однако такая емкость исключает не только контакт электрических проводов с конденсатом, но и возможность его испарения. Поэтому емкость приходится регулярно опорожнять, чтобы избежать переливания.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка холодильного аппарата, в котором риск погружения токоведущего кабеля в испарительный лоток будет устранен без ограничения воздухообмена между воздушным зазором над испарительным лотком и окружающей средой вокруг холодильного аппарата.

Под холодильным аппаратом понимается, в частности, бытовой холодильный аппарат, то есть холодильный аппарат, который используется для ведения домашнего хозяйства в быту или даже на предприятиях общественного питания и служит, в частности, для хранения при определенной температуре продуктов питания и/или напитков в количестве, характерном для домашнего хозяйства. Таким аппаратом может быть холодильник, морозильник, комбинированный холодильно-морозильный аппарат, морозильный ларь или винный погребок.

Задача решается за счет того, что в холодильном аппарате с испарительным лотком и токоведущим кабелем, который может находиться в воздушном зазоре над испарительным лотком, предусмотрена защитная решетка, проходящая над поверхностью воды в испарительном лотке. Благодаря тому что защитная решетка удерживает кабель, когда он находится в воздушном зазоре над испарительным лотком, можно предотвратить контакт кабеля с водой в испарительном лотке. При этом необходимое расстояние между отдельными прутками решетки зависит от жесткости кабеля и, возможно, от расстояния между защитной решеткой и максимально возможным уровнем воды в испарительном лотке.

Для обычного кабеля питания от сети переменного тока расстояние между соседними прутками решетки, равное нескольким сантиметрам, будет достаточным для предотвращения погружения кабеля в конденсат, даже если вода в лотке стоит всего несколькими миллиметрами ниже защитной решетки.

Согласно первому варианту исполнения защитная решетка, по меньшей мере, частично может быть образована верхними кромками ребер, погруженных в испарительный лоток. Эти ребра могут опираться на боковые стенки или на дно испарительного лотка, а также могут быть выполнены как единое целое с испарительным лотком.

Кроме того, защитная решетка может быть, по меньшей мере, частично образована перемычками, проходящими над поверхностью воды в испарительном лотке.

Защитная решетка, не составляющая единое целое с испарительным лотком, целесообразно, может быть закреплена на испарительном лотке, в частности на его кромках, с геометрическим замыканием. Также возможен вариант, в котором предусматривается крепление защитной решетки на держателе испарительного лотка с геометрическим замыканием, в частности, если этот держатель одновременно задает положение испарительного лотка.

Также целесообразен вариант, в котором защитная решетка и держатель испарительного лотка взаимодействуют между собой, ограничивая область, в которой зафиксирован испарительный лоток.

Целесообразно, держатель испарительного лотка может также служить для поддержки компрессора, расположенного над испарительным лотком.

Для поддержки компрессора может иметь смысл конструкция, в которой стойки, соединяющие компрессор с держателем, проходят через каналы в испарительном лотке. Таким образом можно легко установить компрессор непосредственно над поверхностью воды в лотке и эффективно нагревать воду в испарительном лотке.

Предпочтительно, испарительный лоток расположен на дне машинного отделения холодильного аппарата.

Чтобы облегчить размещение защитной решетки и компрессора над испарительным лотком, целесообразен вариант, в котором защитная решетка содержит вырез с открытой кромкой, в который входит компрессор.

Целесообразно, защитная решетка может также содержать патрубок, предназначенный для ввода трубки для подачи конденсата. Благодаря тому что патрубок фиксирует трубку для подачи конденсата, можно гарантированно исключить ее деформацию, например, при транспортировке или монтаже прибора и, как следствие, выливание конденсата мимо испарительного лотка.

Чтобы можно было использовать патрубок достаточной длины, предпочтительно, этот патрубок выступает вверх над защитной решеткой.

Трубка для подачи конденсата, выходящая в испарительный лоток, может начинаться непосредственно в камере для хранения холодильного аппарата. В предпочтительном варианте исполнения трубка для подачи конденсата образует перелив испарительной емкости, расположенной над испарительным лотком. Благодаря использованию испарительной емкости дополнительно к испарительному лотку можно увеличить испарительную способность холодильного аппарата, что имеет большое значение, в частности, в высокоэффективных холодильных аппаратах, вырабатывающих мало отходящего тепла.

Испарительная емкость, в свою очередь, может быть смонтирована на компрессоре, чтобы использовать тепло, отводящееся через стенку его корпуса. Так как свободная поверхность воды в испарительной емкости не должна быть настолько большой, как это имеет место в холодильном аппарате, в котором весь образующийся конденсат должен испаряться посредством установленного на компрессоре лотка, размеры испарительной емкости и свободного воздушного зазора над ней могут быть невелики. Благодаря этому объем машинного отделения остается небольшим, несмотря на наличие испарительной емкости.

Прочие признаки и преимущества изобретения раскрываются на основании последующего описания вариантов исполнения с учетом прилагаемых фигур. Из этого описания и фигур следуют признаки вариантов исполнения, не упомянутые в пунктах формулы изобретения. Такие признаки могут также встречаться в комбинациях, отличающихся от явно раскрытых в настоящей заявке. Тот факт, что несколько подобных признаков упоминаются в одном предложении или в иной текстовой взаимосвязи, не означает, что эти признаки могут встречаться только в данном конкретном сочетании. Следует понимать, что некоторые из этих признаков могут быть опущены или изменены, если это не влияет на функциональность изобретения.

Краткое описание чертежей

На фигурах изображено:

Фигура 1: вид в аксонометрии машинного отделения холодильного аппарата согласно первому варианту исполнения изобретения.

Фигура 2: вид в аксонометрии и разрезе испарительного лотка согласно второму варианту исполнения изобретения.

Фигура 3: испарительный лоток согласно третьему варианту исполнения изобретения.

Фигура 4: испарительный лоток согласно четвертому варианту исполнения изобретения.

Фигура 5: цельный испарительный лоток согласно пятому варианту исполнения изобретения.

Фигура 6: испарительный лоток с патрубком, предназначенным для введения трубки для подачи конденсата.

Фигура 7: вид защитной решетки в аксонометрии.

Фигура 8: вид в аксонометрии (частично в разрезе) испарительного лотка, с которым может применяться защитная решетка, показанная на фигуре 7.

Фигура 9: схематичный разрез конструкции с испарительным лотком и защитной решеткой согласно фигурам 8 и 7 с компрессором и установленной на компрессор испарительной емкостью.

Осуществление изобретения

На фигуре 1 представлен вид в аксонометрии фрагмента нижней части задней стороны корпуса холодильного аппарата, например бытового холодильника, морозильника или комбинированного холодильно-морозильного аппарата. Машинное отделение 1 выполнено в виде ниши, открытой с задней стороны корпуса прибора и ограниченной с боков боковыми стенками 3, а сверху - верхней стенкой. От боковых стенок 3 вблизи дна вовнутрь машинного отделения 1 выступают опорные планки 5. На эти опорные планки 5 опираются узкие кромки 9 испарительного лотка 7, который в плане имеет, по существу, прямоугольную форму. Этот лоток изготовлен, например, путем глубокой вытяжки из пластмассового плоского материала или из листа.

Над испарительным лотком 7 установлен компрессор 11, который удерживается стойками 13 на некотором удалении от дна испарительного лотка 7. Стойки 13 могут быть частью корпуса компрессора 11 и могут крепиться на дне лотка 7. Кроме того, они могут быть сформированы на испарительном лотке 7, например, методом глубокой вытяжки в виде выступов, поднимающихся от его дна.

Над испарительным лотком 7 расположена защитная решетка 15, состоящая из пересекающихся и проходящих в направлении ширины и глубины машинного отделения 1 прутков, оконечности которых опираются на узкие и длинные кромки 9 испарительного лотка 7.

Кабель 17 питания в данном случае отходит от компрессора 17, но мог бы также отходить от распределительной шины на стенке машинного отделения 1 или от любого другого электрического потребителя холодильного аппарата. Кабель 17 питания неполностью вытянут из машинного отделения 1, поэтому он проходит не прямолинейно, а образует петлю 19. Петля 19 лежит на защитной решетке 15 и потому не может попасть в испарительный лоток 7 под защитной решеткой 15.

Защитная решетка 15, предотвращающая погружение кабеля 17 питания в конденсат, находящийся в испарительном лотке, необходима, в том числе тогда, когда кабель питания отходит не от компрессора 11, а, например, от распределительной коробки, закрепленной на стенке машинного отделения 1 и не показанной на фигуре, или от разъема вне машинного отделения 1.

На задней стенке корпуса холодильного аппарата выше машинного отделения 1 известным образом установлен проволочно-трубный конденсатор 21, питающийся от компрессора 11. Этот конденсатор, в свою очередь, последовательно соединен с испарителем внутри корпуса, который охлаждает одну или несколько камер для хранения холодильного аппарата. Конденсат, оседающий при этом на испарителе, выводится по трубке 23 на заднюю стенку холодильного аппарата. Трубка 23 оканчивается над испарительным лотком 7, благодаря чему отведенный конденсат капает в испарительный лоток 7.

На фигуре 2 показан второй вариант исполнения испарительного лотка 7 и защитной решетки 15 (вид фрагмента компонента в аксонометрии). Испарительный лоток 7 имеет плоское дно 25, круто поднимающиеся боковые стенки 27 и горизонтальные кромки 9, примыкающие к верхним кромкам боковых стенок 27 и образующие рамку, окружающую испарительный лоток 7 со всех четырех сторон.

В данном варианте защитная решетка 15 изготовлена как единое целое, например, из листового материала. В листе прорезано несколько отверстий 29 таким образом, чтобы между двумя соседними отверстиями 29 оставались только узкие перемычки 31. Вокруг отверстий 29 оставлена жесткая рамка 33, которая прилегает к кромке 9 лотка со всех четырех сторон. Отверстия 29 в данном случае имеют прямоугольную форму и расположены наподобие ячеек таблицы, то есть перемычки 31 между этими отверстиями проходят от одной стороны рамки 33 до противоположной стороны. Разумеется, возможны и другие формы и варианты расположения отверстий 29, например форма треугольника или шестиугольника, при условии, что общая площадь отверстий 29 остается достаточной для того, чтобы перемычки 31 не вызывали заметного ухудшения воздухообмена между внутренним пространством лотка 7 и воздушным зазором над защитной решеткой 15.

На одной из четырех сторон испарительного лотка 7 рамка 33 изгибается в форме U, образуя U-образный профиль 35, проходящий по всей ширине лотка 7. За счет того что U-образный профиль 35 охватывает кромку 9, он определяет ось, вокруг которой защитная решетка 15 может поворачиваться относительно испарительного лотка 7. На стороне рамки 33, противоположной U-образному профилю 35, имеется один или два выступающих язычка 37, изогнутых с образованием крючков 37, которые направляются вниз, переходя во вводной скос 39. Таким образом, защитная решетка 15 может быть легко и быстро закреплена на испарительном лотке 7 следующим образом: сначала U-образный профиль 35 защитной решетки 15, установленной под углом, вводится в зацепление с одной из кромок 9, после чего защитная решетка 15 наклоняется к испарительному лотку 7. При этом сначала вводной скос 39 соприкасается с противоположной ему кромкой 9 лотка 7, после чего крючок 37 эластично изгибается, обеспечивая полное прохождение вводным скосом 39 этой противоположной кромки 9. После этого кромка входит в зацепление с крючком 37.

Для увеличения несущей способности защитной решетки 15 можно, как показано на фигуре 3, расширить отдельные перемычки 31 до ребер 41, доходящих до дна 25 испарительного лотка 7 и опирающихся на него. Подобная прочная защитная решетка 15 могла бы, при необходимости, непосредственно поддерживать компрессор 11, что позволило бы отказаться от стоек 13 (см. фиг.1), проходящих через защитную решетку 15.

Защитная решетка 15, показанная на фигуре 3, не может быть вырублена из листового материала, как решетка, показанная на фигуре 2. Она изготавливается при помощи формовки, например литья из пластмассы под давлением.

Вариант исполнения защитной решетки 15, показанный на фигуре 4, предусматривает прохождение ребер 41, 43 в двух различных направлениях. За счет того что оконечности этих ребер 41, 43 упираются в боковые стенки 27 испарительного лотка 7, защитная решетка 15 фиксируется в лотке 7, для чего не требуется использовать фиксаторы.

На фигуре 5 представлен вариант исполнения, в котором защитная решетка 15 выполнена как единое целое с испарительным лотком 7. В данном случае защитная решетка 15 образована верхними кромками нескольких пересекающихся ребер 45, которые делят внутреннее пространство испарительного лотка 7 на несколько отсеков 49. Ребра 45 местами прерываются разрезами 51, доходящими до дна 25. Эти разрезы обеспечивают сообщение отсеков 49 между собой и не позволяют отдельным отсекам 49 оставаться сухими.

На фигуре 6 на примере защитной решетки 15, показанной на фигуре 2, показан патрубок 53, в который может входить нижний конец трубки 23. Такая конструкция гарантирует, что этот конец трубки всегда будет находиться над испарительным лотком 7 и что конденсат не будет вытекать наружу. Длина патрубка 53 превышает высоту лотка, поэтому он должен частично подниматься над защитной решеткой. Желательно, чтобы высота патрубка 53 составляла несколько сантиметров. Это гарантирует надежное удержание конца трубки 23 в патрубке 53 независимо от изменений длины трубки 23, которые могут иметь место в разных холодильных аппаратах. Кроме того, патрубок 53 не позволяет брызгам, образующимся в том случае, когда конец трубки 23 не соприкасается с поверхностью воды в испарительном лотке 7 и капли падают с конца трубки 23, вылетать наружу из испарительного лотка 7.

На фигуре 7 представлен вид в аксонометрии защитной решетки 15, отлитой из пластмассы под давлением, согласно следующему варианту исполнения. Аналогично защитной решетке, показанной на фигуре 2, одна ее продольная сторона оснащена U-образным профилем 35, а противоположная сторона - несколькими крючками 37, предназначенными для зацепления за кромки 9 испарительного лотка 7. Обширная выемка 55 открыта к кромке, на которой расположены крючки 37. Размеры выемки 55 согласованы с размерами компрессора 11, что позволяет зафиксировать защитную решетку 15 на испарительном лотке путем ее поворота вокруг заданной U-образным профилем 35 оси даже в том случае, если компрессор 11 уже установлен на испарительный лоток 7.

На фигуре 8 представлен (частично в разрезе) вид в аксонометрии испарительного лотка 7 и держателя 57, которые могут целесообразно комбинироваться с защитной решеткой 15, показанной на фигуре 7. В этом случае держатель 57 имеет, по существу, форму, показанную на фигуре 1 для испарительного лотка 7. Он имеет плоское прямоугольное дно 59, крутые стенки 61, окружающие дно 59 с четырех сторон, и горизонтальную кромку 63, выступающую наружу от верхних кромок стенок 61, которая опирается на узкие стороны держателя 57 на опорных планках 5. В дне 59 вырезаны и отогнуты вверх четыре планки 65, образующие стойки 13 для монтажа компрессора 11.

В данном случае испарительный лоток 7 может быть очень легким и тонкостенным, так как он почти на всей своей площади подпирается держателем 57. Отверстия 67 в дне 25 испарительного лотка 7, через которые проходят стойки 13, окружены цельновытянутыми стенками 69 лотка 7, которые предотвращают вытекание воды из лотка 7.

Вдоль внутренних сторон стенок 61 между ними и боковыми стенками 27 испарительного лотка 7 проходит трубопровод 71 для хладагента, который включен в холодильный контур холодильного аппарата между компрессором 11 и конденсатором 21 или между конденсатором 21 и дроссельным клапаном, ведущим к испарителю. Малая толщина стенки испарительного лотка 7 облегчает передачу тепла от трубопровода 71 для хладагента к конденсату в испарительном лотке 7. Контакт трубопровода 71 для хладагента со стенкой 61 и дном 59 держателя 57 способствует распространению тепла по держателю 57 и тем самым передаче в конденсат на большой площади.

На фигуре 9 показан разрез машинного отделения 1 согласно следующему варианту исполнения изобретения. Часть крышки, ограничивающей машинное отделение 1 сверху, имеет обозначение 73. На компрессоре 11 установлена плоская испарительная емкость 77, отделенная воздушным зазором 75 от этой крышки 73. Испарительная емкость 77 нагревается за счет непосредственного контакта с компрессором 11. В этом варианте трубопровод 23, отводящий конденсат из внутренней полости корпуса холодильного аппарата, выходит в испарительную емкость 77. Вертикальная перепускная трубка 79 проходит через дно испарительной емкости 77, а ее верхняя оконечность, выходящая в испарительную емкость 77, определяет максимально возможный уровень 81 воды в испарительной емкости 77. Когда приток конденсата по трубке 23 превышает вместимость испарительной емкости 77 и достигается уровень 81 воды, вода перетекает по перепускной трубке 79 в испарительный лоток 7, расположенный под компрессором 11. Испарительный лоток 7, как показано на фигуре 8, удерживается держателем 57 и нагревается трубопроводом 71 для хладагента, проложенным между держателем 57 и лотком 7. На кромках держателя 57 зафиксирована защитная решетка 15, например, показанная на фигуре 6. Таким образом, держатель 57 и защитная решетка 15 образуют корпус, окружающий испарительный лоток 7, то есть дополнительная фиксация испарительного лотка 7 не нужна.