Конденсаторная группа (варианты) и электрический бытовой прибор (варианты), в котором применяется эта конденсаторная группа - RU2499205C2
Код документа: RU2499205C2
Чертежи
Описание
Область техники
Изобретение относится к конденсаторной группе, преимущественно к конденсаторной группе, применяемой в электрических бытовых приборах, в частности в холодильниках.
Уровень техники
Электрические бытовые приборы, в частности бытовые холодильники, морозильники или винные погреба и т.п., в целях охлаждения или замораживания продуктов питания и т.п., уложенных в электрический бытовой прибор, используют, как правило, замкнутый контур охлаждения, базовыми узлами которого являются компрессор, конденсатор, испаритель и т.п. При этом функция конденсатора заключается в преобразовании газообразного хладагента, выходящего при высокой температуре и под большим давлением из компрессора, в жидкий хладагент с низкой температурой. Для отвода тепла, выделяющегося в процессе преобразования, рядом с конденсатором, как правило, устанавливается вентилятор, который прогоняет через конденсатор воздух, что способствует ускоренному отводу выделяемого конденсатором тепла.
Патенты США с номерами US 6,543,529 В2 и US 7,121,328 В1 заявляют существующую конденсаторную группу, как показано на фиг.1. Эта конденсаторная группа содержит трубку 2 конденсатора и множество приваренных к трубке 2 конденсатора охлаждающих прутков 3. При этом трубка 2 конденсатора выгнута таким образом, что она образует несколько спиралей. Охлаждающие прутки 3 простираются через ряд витков трубки 2 конденсатора. Крышка зацепляется за одну оконечность конденсатора и полностью закрывает его торцевую поверхность, в результате чего воздух может быть втянут в конденсатор с целью увеличения доступной для теплообмена площади охлаждающих прутков 3 и повышения эффективности теплоотдачи конденсатора только через боковые поверхности конденсаторной группы, которые перпендикулярны охлаждающим пруткам 3. Недостатки такой конструкции конденсаторной группы заключаются в следующем: так как одна оконечность конденсатора полностью закрыта крышкой, то в области трубки 2 конденсатора с нагретыми прутками 3, которая находится в непосредственной близости к этой торцевой поверхности, принципиально невозможно осуществить теплообмен посредством конвекции воздуха, втянутого через боковую поверхность. Это приводит к тому, что эффективность теплоотдачи этой части трубки 2 конденсатора и нагретых прутков 3 относительно невелика. Таким образом, требуется разработать новую конденсаторную группу, чтобы решить эту проблему.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является разработка конденсаторной группы, отличающейся высокой эффективностью теплообмена.
Кроме того, задачей изобретения является разработка электрического бытового прибора, в котором применяется такая конденсаторная группа с высокой эффективностью теплообмена, в частности электрического холодильника.
Эти задачи решаются конденсаторной группой согласно изобретению, которая содержит уложенную петлями в несколько слоев трубку конденсатора и множество расположенных на трубке конденсатора охлаждающих прутков, а также по меньшей мере один блокирующий элемент, причем эта конструкция трубки конденсатора имеет одну оконечность для впуска воздуха и одну оконечность для выпуска воздуха, а одна часть оконечности для впуска воздуха или оконечности для выпуска воздуха закрывается по меньшей мере одним блокирующим элементом, причем воздух, поступающий через другую, не закрытую часть оконечности для впуска воздуха или оконечности для выпуска воздуха, обтекает трубку конденсатора.
Согласно следующему варианту исполнения изобретения упомянутый по меньшей мере один блокирующий элемент содержит первый блокирующий элемент и второй блокирующий элемент, причем упомянутый первый блокирующий элемент перекрывает одну часть оконечности для впуска воздуха, а упомянутый второй блокирующий элемент перекрывает одну часть оконечности для выпуска воздуха.
Согласно следующему варианту исполнения изобретения упомянутая оконечность для впуска воздуха имеет первую торцевую поверхность, причем упомянутый первый блокирующий элемент прилегает к первой торцевой поверхности, а упомянутая оконечность для выпуска воздуха имеет вторую торцевую поверхность, причем упомянутый второй блокирующий элемент прилегает ко второй торцевой поверхности.
Согласно следующему варианту исполнения изобретения упомянутая оконечность для впуска воздуха имеет первую торцевую поверхность, причем упомянутый первый блокирующий элемент установлен внутри или снаружи конструкции трубки конденсатора в положении вблизи первой торцевой поверхности, а упомянутая оконечность для выпуска воздуха имеет вторую торцевую поверхность, причем упомянутый второй блокирующий элемент установлен внутри или снаружи конструкции трубки конденсатора в положении вблизи второй торцевой поверхности.
Согласно следующему варианту исполнения изобретения упомянутая трубка конденсатора перпендикулярно конструкции трубки конденсатора намотана спиралью в форме рулона, упомянутые охлаждающие прутки простираются параллельно друг другу вдоль конструкции трубки конденсатора, упомянутая конструкция трубки конденсатора имеет осевой канал, простирающийся от первой оконечности до второй оконечности, упомянутый первый блокирующий элемент перекрывает отверстие осевого канала на первой оконечности, а упомянутый второй блокирующий элемент перекрывает другую часть второй оконечности, за исключением отверстия осевого канала.
Электрический бытовой прибор согласно варианту исполнения данного изобретения, например электрический холодильник, содержит компрессор, соединенный с компрессором конденсатор, а также вентилятор, установленный между компрессором и конденсатором. Первая оконечность конденсатора обращена к вентилятору, а вторая оконечность конденсатора удалена от вентилятора. Вращение лопастей вентилятора приводит к тому, что воздух втягивается в конденсатор и выпускается на компрессор. Этот электрический бытовой прибор содержит, кроме того, по меньшей мере один блокирующий элемент. Часть первой оконечности или второй оконечности перекрывается этим блокирующим элементом. Через другую часть первой оконечности или второй оконечности, не перекрытую блокирующим элементом, воздух проходит через конденсатор.
Согласно следующему варианту исполнения изобретения упомянутый конденсатор содержит осевой канал, простирающийся от первой оконечности до второй оконечности, упомянутый по меньшей мере один блокирующий элемент содержит первый блокирующий элемент и второй блокирующий элемент, причем этот первый блокирующий элемент перекрывает отверстие осевого канала на первой оконечности, а этот второй блокирующий элемент перекрывает другую часть второй оконечности, за исключением отверстия осевого канала.
Конденсаторная группа согласно следующему варианту исполнения изобретения содержит базовую часть конденсатора. Эта базовая часть конденсатора содержит уложенную петлями в несколько слоев трубку конденсатора и множество расположенных на трубке конденсатора металлических прутков, радиальный канал, простирающийся от первой оконечности базовой части конденсатора до второй оконечности, а также первый блокирующий элемент и второй блокирующий элемент, причем первый блокирующий элемент частично перекрывает первую оконечность базовой части конденсатора, а второй блокирующий элемент частично перекрывает вторую оконечность базовой части конденсатора.
Согласно следующему варианту исполнения изобретения упомянутый радиальный канал содержит осевой канал, простирающийся от первой оконечности до второй оконечности, упомянутый первый блокирующий элемент перекрывает отверстие осевого канала на первой оконечности, а упомянутый второй блокирующий элемент перекрывает другую часть второй оконечности, за исключением отверстия осевого канала.
Полезный эффект этого изобретения заключается в следующем: так как на одной части оконечности для впуска воздуха и/или оконечности для выпуска воздуха установлен блокирующий элемент, большая часть воздуха может попадать в конденсатор только через боковую поверхность конденсатора. Так как торцевая сторона конденсатора закрыта не полностью, меньшая часть воздуха одновременно может попадать в конденсатор с радиального направления. В результате обеспечивается эффективное движение воздуха в конденсаторе, благодаря чему каждая часть конденсатора может осуществлять полноценную конвекцию с воздухом в целях теплообмена, а эффективность теплообмена конденсатора повысится.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 объемное изображение существующей конденсаторной группы.
Фиг.2 объемное изображение конденсаторной группы согласно первому варианту исполнения данного изобретения.
Фиг.3 объемное изображение конденсаторной группы с фиг.2 под другим углом.
Фиг.4 сечение конденсаторной группы с фиг.2.
Фиг.5 конденсаторная группа с фиг.2 вместе с компрессором и вентилятором.
Фиг.6 сечение конденсаторной группы согласно второму варианту исполнения данного изобретения.
Фиг.7 сечение конденсаторной группы согласно третьему варианту исполнения данного изобретения.
Осуществление изобретения
Ниже изобретение подробно описывается на основании фигур.
Как показано на фиг.2-4, конденсаторная группа 4 (согласно первому варианту исполнения данного изобретения) содержит трубку 5 конденсатора, металлические охлаждающие прутки 6, первый блокирующий элемент 7 и второй блокирующий элемент 8. Трубка 5 конденсатора изготовлена, в целом, из металлической меди, предварительно изогнута и выровнена в одной плоскости. Затем к трубке 5 конденсатора (сверху или снизу) на определенном расстоянии друг от друга и параллельно друг другу привариваются металлические охлаждающие прутки 6. Затем трубка 5 конденсатора с закрепленными на ней металлическими охлаждающими прутками 6 скручивается в спиралевидную конструкцию трубки конденсатора, которая называется базовой частью конденсатора. Процесс изготовления этой конструкции трубки конденсатора подробно описан в US 6543529 В2 и здесь повторно не рассматривается.
Как показано на фиг.2, правая оконечность конструкции трубки конденсатора, образованной трубкой 5 конденсатора и металлическими охлаждающими прутками 6, обозначается как первая оконечность 51 или оконечность 51 для впуска воздуха. Эта оконечность 51 для впуска воздуха имеет первую торцевую поверхность (не показана на фигуре), перпендикулярную направлению прокладки металлических охлаждающих прутков 6. Левая оконечность конструкции трубы конденсатора обозначается как вторая оконечность 52 или оконечность 52 для выпуска воздуха. Эта оконечность 52 для выпуска воздуха имеет вторую торцевую поверхность (не показана на фигуре), перпендикулярную направлению прокладки металлических охлаждающих прутков.
В центре конструкции трубки конденсатора образован радиальный осевой канал 53, который простирается от первой торцевой поверхности до второй торцевой поверхности и проходит сквозь конструкцию трубки конденсатора. Под первым блокирующим элементом 7 понимается металлическая шайба приблизительно круглой формы, приваренная к оконечностям металлических охлаждающих прутков 6 первой торцевой поверхности и, таким образом, перекрывающая часть первой торцевой поверхности, за исключением отверстия осевого канала 53 на первой торцевой поверхности. Как показано на фиг.3, под вторым блокирующим элементом 8 понимается металлический диск приблизительно круглой формы, приваренный к оконечностям металлических охлаждающих прутков 6 второй торцевой поверхности и, таким образом, перекрывающий отверстие осевого канала 53 на второй торцевой поверхности. В этом варианте первый блокирующий элемент 7 и второй блокирующий элемент 8 состоят из металлического материала. Разумеется, могут использоваться и другие материалы, например пластиковые или картонные пластины. В этом варианте первый блокирующий элемент 7 и второй блокирующий элемент 8 присоединяются к оконечностям металлических охлаждающих прутков 6 при помощи сварки. Разумеется, могут использоваться и другие способы соединения, например несколько тонких шнуров, которые продеты через первый блокирующий элемент 7 и второй блокирующий элемент 8 и привязывают их соответственно к первой торцевой поверхности и второй торцевой поверхности.
Как показано на фиг.4, со стороны оконечности 51 для впуска воздуха по причине ее перекрытия первым блокирующим элементом 7 лишь малая часть воздуха попадает в конструкцию трубы конденсатора в направлении А отверстия осевого канала 53 на первой торцевой поверхности и осуществляет теплообмен с трубкой 5 конденсатора и металлическими охлаждающими прутками 6 в непосредственной близости от первой торцевой поверхности. Напротив, большая часть воздуха попадает в конструкцию трубки конденсатора через боковую поверхность конструкции трубки конденсатора в направлении В, перпендикулярно металлическим охлаждающим пруткам 6. Эта большая часть воздуха осуществляет теплообмен с большей частью трубки 5 конденсатора и металлических охлаждающих прутков 6 со стороны оконечности для впуска воздуха. На оконечности 52 для выпуска воздуха вследствие перекрытия вторым блокирующим элементом 8 вблизи второй торцевой поверхности возникают изменения направления движения воздуха, движущегося вдоль осевого канала 53. В результате отвод воздуха из конструкции трубки конденсатора происходит через вторую торцевую поверхность в направлении С. Так как первый блокирующий элемент 7 и второй блокирующий элемент установлены в конструкции трубки конденсатора в различных положениях со смещением отверстия, воздух эффективно отводится в различных направлениях А, В и С и поступает в конструкцию трубки конденсатора или выходит из нее. Благодаря этому воздух в конструкции трубки конденсатора может осуществлять полноценный теплообмен с трубкой 5 конденсатора и металлическими охлаждающими прутками 6. В результате максимально увеличивается эффективность теплообмена.
Как показано на фиг.5, конденсаторная группа 4 согласно данному изобретению встроена в контур охлаждения электрического бытового прибора. Этим электрическим бытовым прибором может быть бытовой холодильник, морозильник или винный погреб. Такой контур охлаждения содержит вентилятор 9, установленный рядом с оконечностью 52 для выпуска воздуха конденсаторной группы 4, а также компрессор 10, установленный у передней стороны вентилятора 9. Конденсаторная группа 4 и вентилятор 9 жестко закреплены на цоколе 12. Оконечность трубки 5 конденсатора соединена с компрессором 10. На оконечности 51 для впуска воздуха конденсаторной группы 4 закреплен первый блокирующий элемент 7, на оконечности 52 для выпуска воздуха закреплен второй блокирующий элемент 8 (не показан на фигуре). При вращении лопастей вентилятора 9 воздух втягивается через оконечность 51 для впуска воздуха в конденсаторную группу 4 и выходит через оконечность 52 для выпуска воздуха. Вытягиваемый вентилятором 9 воздух впоследствии обтекает поверхность компрессора 10 и осуществляет теплообмен с компрессором, в результате чего температура компрессора понижается.
На фиг.6 представлена конденсаторная группа согласно второму варианту исполнения данного изобретения. От первого варианта исполнения она отличается тем, что второй блокирующий элемент 8' установлен внутри конденсатора в осевом канале 53 на некотором расстоянии от второй торцевой поверхности, благодаря чему образуется препятствие для воздуха, проходящего в процессе конвекции через осевой канал 53. Равным образом специалист в этой области может установить и первый блокирующий элемент 7' в периферийное положение внутри конденсатора, на некотором расстоянии от первой торцевой поверхности, и образовать, таким образом, в этом положении перекрытие прочей части, за исключением осевого канала. На фиг.7 представлена конденсаторная группа согласно третьему варианту исполнения данного изобретения. В этом варианте первый блокирующий элемент 7” и второй блокирующий элемент 8” имеют полукруглую форму и повторяют контуры первой торцевой поверхности и второй торцевой поверхности, благодаря чему перекрывается верхняя половина первой торцевой поверхности и нижняя половина второй торцевой поверхности и достигается эффект частичного перекрытия.
Выше были детально описаны конкретные варианты исполнения данного изобретения. Следует заметить, что специалист в этой области, изучив вышеописанные варианты исполнения, может их модифицировать, причем для этого не потребуется творческая работа. Например, конденсаторная группа согласно данному изобретению имеет круглую и спиралевидную форму. Специалист в этой области, учитывая необходимые размеры или потребную площадь, в реальной практике может создать конденсаторную группу другой формы, например четырехугольной формы, или изменить расположение трубки конденсатора. Другой пример: согласно трем вышеупомянутым вариантам исполнения данного изобретения первый блокирующий элемент и второй блокирующий элемент располагаются на торцевых поверхностях конденсатора или внутри конденсатора. Специалист в этой области, учитывая реальные требования, может разместить блокирующие элементы снаружи конденсатора в непосредственной близости от его торцевых поверхностей, где таким же образом проявляется их блокирующее действие. Другой пример: согласно трем вышеупомянутым вариантам исполнения данного изобретения в конденсаторе одновременно устанавливается первый блокирующий элемент и второй блокирующий элемент. Специалист в этой области, учитывая реальные требования, может установить в конденсаторную группу только один блокирующий элемент. Однако этот вариант имеет смысл лишь в том случае, если этот единственный блокирующий элемент может выполнить функцию частичного перекрытия. Все подобные модификации должны включаться в защищаемый объем формулы данного изобретения.
Реферат
Конденсаторная группа содержит уложенную в несколько слоев конструкцию трубки конденсатора и множество расположенных на трубке конденсатора охлаждающих прутков. Конструкция трубки конденсатора имеет одну оконечность для впуска воздуха и одну оконечность для выпуска воздуха, по меньшей мере один блокирующий элемент, который перекрывает одну часть оконечности для впуска воздуха или оконечности для выпуска воздуха, причем воздух, поступающий через другую, не закрытую часть оконечности для впуска воздуха или оконечности для выпуска воздуха, обтекает трубку конденсатора. Конструкция трубки конденсатора имеет осевой канал, простирающийся от первой оконечности до второй оконечности. По меньшей мере один блокирующий элемент содержит первый блокирующий элемент и второй блокирующий элемент, причем первый блокирующий элемент перекрывает отверстие осевого канала на первой оконечности, а второй блокирующий элемент перекрывает другие части второй оконечности, за исключением отверстия осевого канала. В результате использования изобретения увеличивается эффективность теплообмена конденсатора. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.
