Абсорбційний холодильник

1 Абсорбційний холодильник, що містить однокамерну теплоізольовану шафу з внутрішнім корпусом і абсорбційно-дифузійною холодильною машиною, випарник якої розташований у теплоізольованому блоці, а блок встановлений у прорізі задньої стінки шафи і містить теплопровідну пластину, що забезпечує тепловий зв'язок випарника і теплосприймаючих елементів шафи, який відрізняється тим, що як теплосприймаючі елементи використовують додаткові теплопровідні пластини, які установлені на внутрішньому корпусі шафи 2 Абсорбційний холодильник по п 1, який відрізняється тим, що додаткові теплопровідні пластини виконані як єдине ціле Винахід відноситься до холодильної техніки, зокрема, до однокамерних побутових абсорбційних ХОЛОДИЛЬНИКІВ Відомий абсорбційний холодильник типу "Морозко-ЗМ" /1/, що містить однокамерну теплоізольовану шафу з абсорбційно-дифузійною холодильною машиною (АДХМ) на задній СТІНЦІ, випарник якої проходить через проріз у задній СТІНЦІ шафи і розташовується у верхній частині холодильної камери Недоліком відомої конструкції є безпосереднє розташування випарника в об'ємі холодильної камери Це не тільки знижує величину корисного об'єму, але і припускає наявність у виробництві вкрай, екологічно небезпечної технології оцинкування випарника АДХМ Відомий абсорбційний холодильник /2 - прототип/, що містить однокамерну тепло-ізольовану шафу з внутрішнім корпусом і АДХМ, випарник якої розташований у тепло-ізольованому блоці, а 3 Абсорбційний холодильник по п 1,2, який відрізняється тим, що додаткові теплопровідні пластини встановлені в зоні прорізу, на бічних стінках і стелі внутрішнього корпуса шафи 4 Абсорбційний холодильник по пп 1, 2, який відрізняється тим, що додаткові теплопровідні пластини встановлені в зоні прорізу і на бічних стінках внутрішнього корпуса шафи 5 Абсорбційний холодильник по пп 1,2, 3, 4, який відрізняється тим, що теплопровідна пластина, встановлена в зоні прорізу, додатково зв'язана в тепловому відношенні з бічними і верхньою теплопровідними пластинами за допомогою теплових труб 6 Абсорбційний холодильник по пп 1, 2, 4, який відрізняється тим, що теплопровідна пластина, встановлена в зоні прорізу, додатково зв'язана в тепловому відношенні з бічними теплопровідними пластинами, встановленими на бічних стінках внутрішнього корпуса шафи, за допомогою двофазних термосифонів блок встановлений у прорізі задньої стінки шафи і має теплопровідну пластину, що забезпечує тепловий зв'язок випарника з оребреною пластиною, розташованою всередині шафи Недолік пристрою-прототипу - невисокі експлуатаційні характеристики, зв'язані з високим рівнем енергоспоживання, а отже, додатковими витратами при експлуатації, і невеликий об'єм холодильної камери Ці недоліки пристрою-прототипу визначені високим термічним опором ланцюга "випарник - повітря в холодильній камері", зокрема, на ДІЛЯНЦІ оребреної пластини Низька інтенсивність теплообміну при природньо-конвективному русі повітря в холодильній камері визначає два шляхи забезпечення необхідних температурних режимів По-перше, збільшення поверхні теплообміну за рахунок росту числа ребер і їхньої висоти По-друге, за рахунок збіль ю 47752 шення різниці температур між випарником АДХМ і повітрям у холодильній камері Перший шлях зв'язаний з інтенсивним нагромадженням снігової шуби в міжреберному просторі, що, навпаки, веде до росту термічного опору, і зі зменшенням величини корисного об'єму холодильної камери В другому випадку при фіксованій температурі в холодильній камері збільшити перепад температур можна тільки за рахунок зниження температури випарника АДХМ, що приведе до додаткових енерговитрат і до відповідному росту вартості експлуатації В основу винаходу поставлена задача створення абсорбційного холодильника, у якому високі експлуатаційні характеристики забезпечуються низьким термічним опором на ДІЛЯНЦІ "випарник повітря в холодильній камері", а за рахунок цього підвищується величина корисного охолоджуваного об'єму і знижуються енерговитрати при експлуатації Поставлена задача вивіщується тим, що в абсорбційному холодильнику, що містить однокамерну теплоізольовану шафу з внутрішнім корпусом і АДХМ, випарник якої розташований у теплоізольованому блоці, а блок встановлений у прорізі задньої стінки шафи і має теплопровідну пластину, що забезпечує тепловий зв'язок теплосприймаючих елементів шафи, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, теплосприймаючі елементи використовуються додаткові теплопровідні пластини, встановлені на внутрішньому корпусі шафи У залежності від конструктивних особливостей холодильної камери (розміру камери) і функціонального призначення (рівень температур холодильного зберігання) поставлена задача розв'язується за рахунок різного розташування додаткових теплопровідних пластин (ДТП) на стінках шафи і застосування того чи іншого типу теплового зв'язку теплопровідність або перенесення теплоти фазового переходу Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю істотних ознак винаходу, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, у якості якого виступає більш висока величина корисного обсягу і низьке енергоспоживання, полягає в наступному Ознака " ДТП встановлені на внутрішньому корпусі шафи" дозволяє раціонально й ефективно забезпечити розподіл холоду по всьому об'єму холодильної камери, особливо при наявності поличок і високого завантаження продуктами Ознака "ДТП виконані як єдине ціле" припускає підвищення ефективності роботи абсорбційного холодильника за рахунок надійного теплового зв'язку між теплосприймаючими пластинами Стік тепла від ДТП до випарника АДХМ відбувається в процесі теплопровідності Така конструкція припускає просту технологію зборки-розбирання абсорбційного холодильника у випадку виходу з ладу АДХМ Ознака "ДТП встановлені в зоні прорізу, на бічних стінках і стелі внутрішнього корпуса шафи" конкретизує п 1 винаходу При реалізації такого технічного рішення в багатоярусному холодиль нику мінімальний рівень температур буде досягнутий на верхній поличці Ознака "ДТП встановлені в зоні прорізу і на бічних стінках внутрішнього корпуса шафи" дозволяє забезпечувати мінімальний перепад температур по висоті Ознака теплопровідна пластина, встановлена в зоні прорізу, додатково зв'язана з бічними і верхньої ДТП за допомогою теплових труб Теплові труби мають низький внутрішній термічний опір /3/, тому що перенос тепла в них здійснюється в процесі фазового переходу "випаровування - конденсація" За рахунок застосування капілярних структур у теплових трубах забезпечується подача рідкого теплоносія нагору, тобто передача тепла може здійснюватися вниз У нашому випадку -від верхньої ДТП до пластини на задній СТІНЦІ Ефективність застосування теплових труб збільшується з ростом довжини шляху переносу тепла, тобто їхнє використання доцільне у великих холодильних камерах Ознака " пластина додатково зв'язана за допомогою двофазних термосифонів" орієнтований на застосування винаходу у великих холодильних камерах На відміну від теплових труб у двофазних термосифонах транспортування конденсату теплоносія здійснюється самопливом, тобто за рахунок перепаду висот ВІДПОВІДНО, конденсатор двофазного термосифона повинний розташовуватися вище випарника Перевагою двофазних термосифонів перед тепловими трубами є більш низький внутрішній термічний опір, що зв'язано з відсутністю капілярної структури в зонах теплообміну На фіг 1 приведена схема абсорбційного холодильника (вид збоку) ДТП розташовані на бічних стінках і стелі внутрішнього корпуса шафи На фіг 2 і фіг 3 приведені схеми абсорбційного холодильника з розташуванням ДТП на задньої, бічних стінках і стелі шафи і зв'язаних між собою за допомогою теплових труб На фіг 2 приведена схема з ДТП, виконаних як єдине ціле, а на фіг 3 схема з роздільними ДТП, зв'язаними між собою в тепловому відношенні за допомогою теплових труб На фіг 4 і фіг 5 приведені схеми абсорбційного холодильника з розташуванням ДТП на задній і бічній стінках шафи і зв'язаних між собою за допомогою двофазних термосифонів На фіг 4 приведена схема з ДТП, виконаними як єдине ціле, а на фіг 3 - з роздільними ДТП, зв'язаними між собою в тепловому відношенні за допомогою двофазних термосифонів Абсорбційний холодильник містить шафу 1 з теплоізоляцією 2 і АДХМ 3, розташований на задній СТІНЦІ шафи 1 На передній частині шафи 1 розташовані двері 4 Всередині шафи 1 є пластиковий корпус 5 У задній СТІНЦІ шафи 1 є проріз, у якому розташований змієвиковий випарник 6 Випарник 6 зв'язаний у тепловому відношенні з задньої ДТП 7 через теплопровідну пластину блоку 8 На корпусі 5 шафи 1 кріпляться задня ДТП 7 (у зоні прорізу), верхня ДТП 9 і бічні ДТП 10 47752 Теплові труби, у випадку їхнього використання (фіг 2 і фігЗ), кріпляться своїми конденсаційними ділянками 13 і 14 до заднього ДТП 7, а випарними - до верхнього 11 і бічним 10 ДТП При використанні двофазних термосифонів (фіг 4 і фіг 5) їхні конденсаційні ділянки 16 також кріпляться до заднього ДТП 7, а випарні 15 - до бічних ДТП 10 Абсорбційний холодильник працює наступним чином При включенні АДХМ 3 відбувається генерація штучного холоду у випарнику 6 За рахунок теплового зв'язку випарника 6 із ДТП 7 остання охолоджується, при цьому відбувається кондуктивний стік тепла від ДТП 9110 Випарник 6 підтримує температуру ДТП 7, 9 і 10 нижче температури повітря в об'ємі холодильної шафи 1, чим забезпечується охолодження повітря в прикордонному шарі Охолоджене повітря опускається уздовж задньої ДТП 7 і бічних ДТП 10 у нижню частину шафи 1 Крім цього, забезпечується "падаючий" повітряний потік від стельової ДТП 9 Комбінація пристінних і "падаючого" потоків дозволяє забезпечити ефективну циркуляцію повітряних потоків в об'ємі холодильної шафи, знизити вплив поярусно розташованих поличок, а також зменшити час періоду охолодження продуктів При використанні в конструкції абсорбційного холодильника теплових чи труб двофазних термосифонів у зонах підвищеної температури (бічні і верхня ДТП) буде здійснюватися генерація теплоносія, пара буде передаватися в зону конденсації (ДТП 7), скраплюватися і повертатися в зону випаровування самопливом (у випадку використання двофазних термосифонів) або за капілярною структурою (у випадку використання теплових труб) Необхідно відзначити і те, що ДТП, розташовані на стінках холодильної камери, забезпечують перехоплення теплопритоків з навколишнього середовища У цьому випадку знижується конвективна складова теплопритоків, що додатково знижує термічний опір ланцюжка "випарник - повітря в холодильній камері" В даний час технічні рішення, заявлені в даних матеріалах, реалізуються в дослідних зразках абсорбційних мінібарів на Васильківському заводі холодильників (м Васильків, Київської області) Таким чином, можна відзначити наступні позитивні якості об'єкта, що заявляється, у порівнянні з прототипом а) підвищення експлуатаційних характеристик (збільшення корисного об'єму, зниження енергоспоживання), б) можливість проектування холодильників зі збільшеним корисним об'ємом за рахунок використання в процесі теплопередачі теплових чи труб двофазних термосифонів, що мають низький внутрішній термічний опір Крім цього, слід також зазначити переваги об'єкта, що заявляється, характерні і для прототипу - це винесення випарника АДХМ за межі корисного об'єму холодильної шафи, при цьому досягаються наступні позитивні ефекти а) збільшується корисний об'єм, б) усувається при виготовленні АДХМ екологічно небезпечна операція оцинкування випарника, в) спрощується зборка-розбирання абсорбційного холодильника Список використаних джерел 1 Лепаев Д А Ремонт бытовых холодильников -М Легпромбытиздат, 1989, - 221с 2 Патент Украины №19328, МКИ F 25 В 15/10, Абсорбционный холодильник, - Опубл 25 12 97, Бюл №6 - прототип 3 Дульнев Г Н Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре -М Высшая школа, 1984 -С 146-148 47752 ФІГ. 1 Фіг. 2 Фіг. З 47752 Фіг. 4 Фіг. 5 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 10