холодильный шкаф

Формула изобретения

Холодильный шкаф, содержащий теплоизолированный корпус, холодильный агрегат, по меньшей мере один испаритель, расположенный в отсеке, отделенном от объема камеры ложной стенкой с окнами для всасывания и нагнетания воздуха, и систему воздухораспределения, включающую побудитель потока воздуха, создающий его направленную циркуляцию, отличающийся тем, что шкаф снабжен системой интенсификации теплообмена между испарителем и продуктом через воздух с антисептированием последнего, включающей по меньшей мере один высоковольтный электрод, установленный перед подсоединенным к нулевому потенциалу испарителем, а также генерирующую группу, состоящую из высоковольтного и заземленного электродов, установленную после испарителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области холодильной техники, а именно к малым холодильным установкам, и предназначено для использования в торговле, медицине и на производстве.

На данный момент известен двухкамерный холодильный шкаф, содержащий теплоизолированный корпус, холодильный агрегат и размещенный на задней стенке испаритель (Бытовые компрессионные холодильники. Вейнберг Б.С., Вайн Л.Н. М. : Пищевая промышленность, 1974, с. 72-74). Но этот шкаф обладает рядом недостатков: низкая интенсивность теплообмена из-за использования гравитационного способа охлаждения без побудителя потока и малые сроки хранения неупакованной продукции вследствие развитой микрофлоры на продукте, испарителе и поддоне для талой воды.

Известно исполнение постаментного воздухоохладителя, содержащего корпус, испаритель и побудитель потока воздуха, с использованием игольчатых генерирующих коронирующий разряд электродов и размещенного между элементами испарителя сетчатого заземленного электрода. (Электрофизические методы в холодильной технике и технологии. Рогов И.А., Бабакин Б.С., Выгодин В.А. М.: Колос, 1996, с. 14-28). Этот воздухоохладитель при работе обеспечивает воздействие на микрофлору воздуха, подавляя жизнедеятельность микроорганизмов.

Однако камерные воздухоохладители имеют большие размеры, а следовательно, использование их в торговом холодильном оборудовании нецелесообразно, поскольку сокращается полезный объем камеры.

Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является холодильный шкаф, содержащий теплоизолированный корпус, холодильный агрегат, по меньшей мере один испаритель, расположенный в отсеке, отделенном от объема камеры ложной стенкой с окнами для всасывания и нагнетания воздуха, и систему воздухораспределения, включающую побудитель потока воздуха, создающий его направленную циркуляцию (SU 943501 A, F 25 D 17/06, 15.07.82).

В качестве побудителя потока используется осевой вентилятор, размещенный за испарителем, просасывающий теплый воздух через него и подающий охлажденный воздух в камеры. Этот холодильный шкаф принят в качестве ближайшего аналога.

Хотя в этом шкафу обеспечена принудительная циркуляция воздуха и автоматическая оттайка испарителя, однако оттайка и регулирование температуры в камерах производятся путем пуска-остановки компрессора c заданными малыми интервалами времени: 6-12 часов, что обуславливает высокие энергозатраты, так как потребляемая мощность достигает 13-30 Вт. Кроме того, наблюдаются большие потери скорости воздушного потока, связанные с прохождением его через испаритель и с распределением его по камерам, что также приводит к повышенным энергозатратам из-за большой мощности, потребляемой вентилятором, а также в этом холодильном шкафу допустимо хранение только упакованной продукции.

Данное изобретение направлено на решение технической задачи, заключающейся в совершенствовании холодильного оборудования. Технический результат заключается в ускорении охлаждения объектов, сохранении качества охлаждаемого продукта и понижении энергозатрат на поддержание заданной температуры.

Этот технический результат достигается тем, что холодильный шкаф, содержащий теплоизолированный корпус, холодильный агрегат, по меньшей мере один испаритель, расположенный в отсеке, отделенном от объема камеры ложной стенкой с окнами для всасывания и нагнетания воздуха, систему воздухораспределения, включающую побудитель потока воздуха, создающий его направленную циркуляцию, снабжен системой интенсификации теплообмена между испарителем и продуктом через воздух с антисептированием последнего, включающей по меньшей мере один высоковольтный электрод, установленный перед подсоединенным к нулевому потенциалу испарителем, а также генерирующую группу, состоящую из высоковольтного и параллельного ему заземленного электродов, установленную после испарителя.

Изобретение проиллюстрировано на чертежах, где

на фиг. 1 схематически изображен холодильный шкаф, общий вид, в разрезе.

на фиг. 2 - узел взаимного расположения испарителя и система интенсификации теплообмена.

Холодильный шкаф содержит теплоизолированный корпус 1, холодильный агрегат, включающий компрессор 2, конденсатор 3, подсоединенный к нулевому потенциалу испаритель 4, расположенный в отсеке 5, отделенном от объема камеры 6 ложной стенкой 7 с окнами 8, 9 соответственно всасывания и нагнетания воздуха. Шкаф снабжен системой воздухораспределения, включающей побудитель потока воздуха, например, в виде осевого вентилятора 10, воздуховод 11 для равномерного распределения охлажденного воздуха по объему камеры 6. Также холодильный шкаф имеет систему интенсификации теплообмена между испарителем и продуктом через воздух с антисептированием последнего. Эта система включает по меньшей мере один высоковольтный электрод 12, установленный по ходу воздуха перед испарителем 4, а также генерирующую группу, состоящую из высоковольтного и параллельного ему заземленного электродов 13, 14 соответственно, установленную после испарителя. Эти электроды 13, 14 могут выполнять функцию побудителя потока воздуха.

Холодильный шкаф содержит поддон 15 для сбора талой воды с испарителя 4, трубки 16 для стока талой воды и емкость 17 для сбора воды.

Холодильный шкаф работает следующим образом: на высоковольтные генерирующие электроды 13 и 12 подают напряжение, находящийся между электродами 13 и 14, а также между электродом 12 и являющимся заземленным электродом испарителем 4 воздух ионизируется. Возникает движение воздушного потока в отсеке 5 через испаритель 4, совпадающий по направлению с движением воздуха под действием вентилятора 10. Проходя через испаритель 4, воздух охлаждается и под действием естественной и вынужденной конвекции поступает в охлаждаемый объем камеры 6. При этом из верхней его части теплый воздух втягивается через окно 8 в отсек 5. Возникает циркуляция воздушного потока в охлаждаемом объеме камеры 6, в результате которой происходит выравнивание температуры по всему объему камеры. А также происходит ионизация молекул влаги, содержащейся в воздухе, что приводит к осаждению ее на поверхности испарителя 4 не в виде обычной снеговой шубы, а в виде нитевидных кристаллов, которые при поддержании достаточно высокой скорости движения воздуха легко срываются и в большинстве уносятся обратно в камеру 6. Это приводит к более длительному образованию пористой снеговой шубы, что требует меньших энергозатрат на оттайку испарителя 4 и позволяет увеличить интервал между оттайками с 8-12 часов до 32-48 часов.

Кроме того, поток воздуха, проходя через высоковольтный электрод 12, турбулизуется и при входе в испаритель 4 увеличивает свою скорость из-за резкого уменьшения площади проходного сечения, что приводит к интенсификации теплообмена между воздухом и теплопередающей поверхностью испарителя 4.

В периоды оттайки внутренняя микрофлора холодильной камеры 6 оседает на поверхности испарителя 4, а в рабочем периоде лишь частично погибает от ионизации воздуха, создаваемой высоковольтным электродом 12 и испарителем 4, подсоединенным к нулевому потенциалу.

Побудитель потока воздуха может состоять из осевого вентилятора 10 малой мощности и группы электродов 13-14 для уменьшения энергозатрат на привод вентилятора и дополнительного антисептирования воздуха. При создании на генерирующем высоковольтном электроде 13 достаточного напряжения скорость движения воздуха, создаваемого коронарным разрядом между электродами 13 и 14, может составлять 1-10 м/с при потребляемой мощности 0,8-1,3 кВт.

Это в ряде случаев позволяет использовать группу электродов, расположенных после испарителя для выполнения функции побудителя потока воздуха без осевого вентилятора.

Обе группы электродов, то есть испаритель 4 и электрод 12, а также электроды 13 и 14 позволяют произвести наиболее полное антисептирование воздуха камера 6, а также являются побудителями потока, что приводит к более равномерному движению воздуха в отсеке 5 и воздуховоде 11. Вся система электродов питается одинаковым током (I = 0,01 мА, U = 5-7 кВ), что позволяет установить один блок питания для обеих групп электродов.

Таким образом, данный холодильный шкаф по сравнению с ближайшим аналогом обладает следующими преимуществами.

1. Позволяет снизить энергозатраты на 20-28% за счет интенсификации теплообмена между испарителем и воздухом и увеличения скорости циркуляции воздуха в камере 6 за счет совместного действия двух пар электродов. В частности, уменьшается коэффициент рабочего времени в 1,25-1,38 раза, а мощность, расходуемая на создание "электронного ветра", находится в пределах 0,8-1,3 кВт.

2. Уменьшение коэффициента рабочего времени обеспечивает более качественное оттаивание испарителя 4.

3. Сохраняет качественные показатели охлаждаемых продуктов вследствие электроантисептирования последних ионизированным воздухом.

4. Имеет большую интенсивность холодильной обработки продукта.