Двухкамерный холодильник

СОКИ ССВЕТСНИХПЗНВЛЮЮЕСИИЖ 1 Я 884 ЛИН 04 Р 250 Г1 к ЕТЕН ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Институт технической теплофизики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР Ф 1122870, кл. Р 25 Э 11/00, 1983.Авторское свидетельство СССР В 279979, кл, Р 25 Э 13/04, 1970.(57) Изобретение относится к холодильной технике, а именно к бытовымхолодильникам, и направлено на снижение энергозатрат иудобство обслуживания. Холодильник содержит низкотемпературную и высокотемпературнуюкамеры 2 и 5, разделенные нерегородкой 14 с отверстиями 15, под которыми размещены холодные спаи (ХС) тер-мобатареи, а горячие слои ее распо1288468 ложены вне камеры 5, Температуру наХС устанавливают на 810 С ниже температуры испарителя (И) 3, установленного в камере 2. Во время работыхолодильника отверстия 15 в перегородке 14 открыты и циркулирующаявместе с воздухом между камерами влага вымораживается на более холоднойповерхности ХС, что замедляет процесс обмерзания И 3. При равенстветемператур И 3 и поверхности слоя1 Изобретение относится к холодильной технике, а именно к бытовым холодильникам.Целью изобретения является снижение энергозатрат и удобство обслуживания.На фиг,1 представлен двухкамерный холодильник, разрез; на фиг.2 - то же, вид сбоку.Двухкамерный холодильник содержит теплоизолированный шкаф 1,включающий низкотемпературную камеру 2 с испарителем 3 холодильной машины, поддоном 4 и высокотемпературную камеру 5 с полками 6 для размещения продуктов. В задней части камеры 5 установлена термоэлектрическая батарея 7, холодные спаи которой вместе с ребристым теплообменником 8 размещены в высокотемпературной камере 5, а горячие спаи размещены вне камеры 5Холодильник снабжен приспособлением для отвода талой воды от испарителя 3 и от холодных спаев батареи 7, включающим воздушно-водяной теплообменник 9, установленный на задней стенке холодильника под (или рядом) конденсатором 10 холодильного агрегата, и сливную трубку 11, опущенную в емкость теплообменника 9. Под ребристым теплообменником 8 термобатареи 7 на задней стенке камеl,ры 5 укреплен желоб-поддон 12,образующий вместе с отводящей трубкой 13 индивидуальную систему вывода талой воды иэ камеры 5. Камеры 2 и 5 холодильника разделены между собой пластиковой перегородкой 14 с одним или инея на ХС производят оттайку пос-ледних. Так повторяется многократно,пока на И 3 не намерзнет слой льда,рекомендуемый для оттайки. При этомотверстия 15 перекрываются, а холодопроизводительность термобатареи достаточна для поддержания требуемоготемпературного режима в камере 5,чтопозволяет не выгружать из нее продукты. 2 ил,несколькими отверстиями 15, перекрываемых заслонками 16, При этом холодные спаи термобатареи 7 размещеныпод отверстиями 15 в перегородке 14.5 . При достаточно большой площади проходного сечения перегородки 14 последняя может быть выполнена из теплоизолятора. Панель 17 блока регулировки режимов может быть установлена в "низкотемпературной камере 2 либо наверхней плоскости холодильника.Каждая камера имеет индивидуальную дверку. Остальные узлы холодильного агрегата, а также элементы автоматики и блок питания термобатареина чертеже условно не показаны.Холодильник работает следующим образом.2 О Перед включением его в сеть заслонки 16 устанавливают в левое положение "Открыто" с тем, чтобы обеспечить свободную естественную циркуляцию воздуха между камерами 2 и 5.25 Одновременно включают холодильный агрегат и термобатарею 7, Температурав обеих камерах понижается вследст"вие поглощения тепла при кипении фреона в испарителе 3. Известно,что серийные термоэлектрические модули типа "Селен" и ТЭМО обеспечиваютО разность температур на спаях 50-70 С. Для функционирования холодильника необходимо обеспечить температуру на хоа лодных спаях термобатареи на 8-10 С ннже температуры кипения хладагента(= испарителя), т.е. в пределах (-15) - (-25)фС. Учитывая, что горячие спаи термобатареи термостатиру 40 ются окружающим воздухом на уровне1288468 325-30 С, заданный режим может быть реализован упомянутыми модулями без использования каскадирования. Требуемую температуру холодных спаев предварительно устанавливают регули 5 ровкой величины тока питания термобатареи 7.Условие положительной разности температур испарителя 3 и термобатареи 7 выполняется и в период запуска, 10 так как термобатарея является менее инерционным тепловым объектом, чем компрессионная холодильная машина. В результате циркулирующая вместе с воздухом между камерами влага осаж дается и вымораживается в основном на более холодной поверхности холодных спаев термобатареи 7, физический эффект усиливается геометрическим фактором, так как термобатарея 7 рас положена в непосредственной близости от отверстий 15 в перегородке 14, благодаря чему в этой относительно небольшой зоне создается большой градиент влажности по объему. В этом режиме холодопроизводительность термобатареи 7 примерно в 10-30 раз меньше холодопроизводительности испарителя 3, поэтому ее значение как источника холода невелико и тепловой режим 30 в камере 5 определяется в основном работой испарителя 3 и условиями теплообмена между камерами. Термобатарея 7 используется главным образом как поглотитель влаги, и тем самым замедляется процесс обмерзания испарителя 3. По мере нарастания слоя инея на термобатарее 7 температура поверхности Т этого слоя растет и в какой-то момент сравнивается с температурой испарителя Т.При дальнейшем повышении Т испои льзование термобатареи как поглотителя влаги становится неэффективным. Поэтому момент равенства Т=Т явля ется крайним пределом длительности намораживания инея на термобатарее. В этот момент или несколько ранее производят перевод термобатареи 7 в режим оттайки реверсированием тока ее питания. В течение нескольких секунд холодные спаи вместе с теплообменником 8 прогреваются до температуры выше 0 С и слой инея (льда) под собственной тяжестью оседает в желоб 55 12, где полностью тает и стекает по трубке 13 наружу камеры. В дальнейшем холодная вода из трубки 13 собирается в специальном поддоне или полезно используется для охлаждения конденсатора или компрессора,Управление термобатареей 7 может быть ручным или автоматическим. В первом случае длительности процессов наморажи- вания и оттайки термобатареи устанавливаются потребителем с помощью настроечных ручек реле времени, выведенных на панель 17 рядом с терморегулятором испарителя 3. Во втором варианте сигнал на реверс термобатареи 7 поступает от датчика температуры или толщины льда, установленного на теплообменнике 8, Эталонные значения параметров для схемы сравнения сигналов устанавливаются заранее, при этом могут быть использованы известные схемы автоматического регулирования. Таким образом, циклы намораживания и оттайки термобатареи 7 осуществляются многократно, пока на испарителе не намерзнет слой льда,рекомендуемый для оттайки (4-5 мм).Холодильную машину отключают. Перекрывают отверстия 15 заслонками 16 для прекращения тепловлагообмена между камерами. Оттайку испарителя 3 производят одним из известных методов. При естественной оттайке открывают дверку низкотемпературной камеры 2 -: испаритель 3 прогревается при теплсобмене с окружающим воздухом.Возможны и более сложные методы оттайки: горячими парами хладагента, с помощью встроенных электронагревателей, Талая вода с испарителя 3 капает в поддон 4, установленный с наклоном в сторону задней стенки.Через отверстие в поддоне вода стекает в желоб приспособления для отводае талой воды и далее по трубе 11 направляется через стенку низкотемпературной камеры в емкость теплообменника 9, объем которой рассчитан соответствующим образом. Поскольку в предыдущем сухом" режиме температура теплообменника 9 была близка к температуре окружающей среды и составляла 25-30 С, а поступающая в него талая вода имеет температуру 1- 2 С, то происходит снижение температуры горячих спаев термобатареи на 25-28 С и соответствующее снижение температуры холодных спаев на 18- 22 С. Следовательно, в режиме водяного охлаждения эффективность термобатареи 7, как самостоятельного источника холода возрастает и ее холодопроизводительность в этом режиме12884 б 86камеры 2 в камеру 5 и ее вымерзание5 на теплообменнике 8, что еще болееулучшает условия работы испарителя 3. е- Использование предлагаемого холодильника позволяет снизить энергозатраты за счет уменьшения инееобм- разования на испарителе и поддержания температурного режима в высокотемпературной камере в период оттай 10 ки испарителя, повысить надежность у работы холодильного агрегата, что т особенно важно в жаркое время года,когда частота включения компрессоравозрастает, упростить обслуживание ь 15 холодильника в период оттайки испарителя, так как не требуется выгружать продукты из высокотемпературнойкамеры. Двухкамерный холодильник, содержащий низкотемпературную и высоко- температурную камеры, разделенные перегородкой, испаритель холодильной машины и термоэлектрическую батарею, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат и удоб. ства обслуживания, он снабжен приспособлением для отвода талой воды от испарителя и от холодных спаев термобатареи, а в перегородке выполнены отверстия, при этом испаритель установлен в низкотемпературной камере, а холодные спаи термобатареи 1размещены в высокотемпературной камере под отверстиями в перегородке, горячие спаи термобатареи размещены вне камеры и приспособление для отвода талой воды от испарителя сообщено с воздушно-водяным теплообменником горячих спаев. 5оказывается достаточной для поддержания в высокотемпературной камеретребуемого температурного режима (28 С) в течение времени оттайки испаритля.Поскольку холодная вода в теплообменник 9 поступает практически непрерывно, то заметного повышения тепературы теплообменника эа этот перйод не наблюдается. Вначале оттайки испарителя 3 при отключении холодильной машины производят блокировкреле оттайки термобатареи 7 и в этопериод оттайку не производят, т.е.термобатарея работает в стационарном режиме охлаждения. Необходимостпроведения оттайки термобатареи вэтот отрезок времени отпадает в связи с тем, что камера 5 изолированаот камеры 2 и условие разности температур испарителя 3 и термобатареи 20 Фо р му.л а и з об р е т е ни я 7 не действует, поэтому нецелесообразно нарушать оттайкой режим охлаждения.Кроме того, в .зависимости от интенсивности оттайки испарителя, ее 25продолжительность может оказатьсяменьше времени цикла намораживаниятермобатареи. После завершения оттайки испарителя 3 включают холодильную машину, открывают отверстия 3015 и вновь переводят термобатарею 7в режим циклической работы. Следуетотметить, что некоторое время послеоттайки испарителя термобатарея 7еще работает при пониженной температуре горячих спаев, а значит иинтенсивность выпадения инея на нейвыше, В этот же период в низкотемпературной камере 5 существует повышенная влажность, вызванная проведением оттайки. Поэтому в периодпуска происходит "отсос" влаги из1288468фиг 2Составитель И. Шабалина Редактор Г. Волкова Техред М,Ходанич Корректор Н Король Заказ 7794/36 Тираж 498 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул. Проектная,4