Размеры домашних холодильников характеризуются внутренним объемом шкафа в литрах. Емкость выпускаемых домашних холодильников 80-240 л.

В камерах средних и крупных холодильников рекомендуется поддерживать следующие температуры: - 30-35° С в морозильных камерах, - 20° С в камерах хранения мороженых грузов и около 0° С в камерах охлаждения и хранения охлажденных грузов. В небольших холодильниках, где продолжительность хранения грузов, как правило, меньше, температура хранения мороженых грузов может быть несколько выше (-12-^--15°С). В холодильниках торговых предприятий, предназначенных для краткосрочного хранения продуктов перед реализацией, температуры в камерах поддерживаются около 0° С.

Ограждения холодильников имеют такую конструкцию, которая препятствует проникновению тепла и влаги в помещения, где температура ниже температуры окружающей среды. В состав всех внешних ограждений (стен, полов, потолков) введены слои эффективных тепло - и влагоизоляционных материалов. Все охлаждаемые помещения устраивают без окон.

 

2.2

Технический результат заключается в расширении диапазона эксплуатационных температур криогенного охладителя, повышении его надежности и эффективности.

Указанный единый технический результат при осуществлении групп изобретений по объекту-способу достигается тем, что в известном способе изготовления криогенного охладителя, содержащего перемещающийся в гильзе вытеснитель с гибким газонепроницаемым звеном сцепления соосно расположенных узлов, включающем последовательную сборку узлов вытеснителя, герметичное соединение их гибким газонепроницаемым звеном сцепления и сборку криогенного охладителя, особенность заключается в том, что гибкое газонепроницаемое звено сцепления выполняют в виде трубки из материала, обладающего ползучестью при нагреве, криогенный охладитель в сборе нагревают до температуры ползучести материала трубки и выдерживают необходимое время для снятия напряжений в трубке вследствие ползучести материала.

Кроме того, особенность способа изготовления криогенного охладителя заключается в том, что трубку малой жесткости выполняют из фторопласта или материала на его основе, криогенный охладитель в сборе нагревают до температуры (100-250)°С.

Это существенно расширяет диапазон температур эксплуатации криогенного охладителя.

Выполнение газонепроницаемого звена сцепления в виде трубки малой жесткости из материала, работоспособного в широком диапазоне температур, обладающего ползучестью при нагреве, и осуществление этого нагрева после сборки криогенного охладителя приводят к тому, что в трубке, которой соединяют узлы вытеснителя, происходит снятие напряжений. Это способствует уменьшению изгибных напряжений в звене сцепления и уменьшает радиальные силы в местах трения вытеснителя о гильзу и в направляющей.

Повышается надежность работы криогенного охладителя, его эффективность, снижается стоимость изготовления.

Указанный технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту - устройству, достигается тем, что в известном криогенном охладителе, содержащем гильзу с теплым и холодным концами, втулку и направляющую, перемещающийся в гильзе вытеснитель, включающий корпус регенератора с теплообменной насадкой и поршень со штоком, имеющий с направляющей щелевое уплотнение, который соединен с корпусом регенератора гибким газонепроницаемым звеном сцепления, особенность заключается в том, что криогенный охладитель содержит корпус с дополнительным объемом, соединенный с теплым концом гильзы, втулка и направляющая расположены между дополнительным объемом и теплым концом гильзы, в корпусе и направляющей выполнены отверстия, сообщающие объем в гильзе с компрессором, поршень имеет отверстие для прохода газа в корпус регенератора и жестко соединен со штоком, который проходит через втулку в дополнительный объем и имеет с ней щелевое уплотнение, вытеснитель соединен с неподвижными частями криогенного охладителя элементами, исключающими его вращение, а гибкое газонепроницаемое звено сцепления выполнено в виде трубки малой жесткости из материала, обладающего ползучестью при нагреве, при этом для снятия внутренних напряжений в трубке собранный криогенный охладитель нагревают до температуры ползучести материала, из которого выполнена трубка малой жесткости и выдерживают необходимое время.

Кроме того, особенность криогенного охладителя заключается в том, что для закрепления концов трубки малой жесткости корпус регенератора и поршень имеют расточенные отверстия, концы трубки на внешней поверхности имеют хотя бы по одному выступу, а расточенные отверстия, в которых она закрепляется, имеют соответствующие выступам канавки, при этом во внутреннем отверстии трубки напротив выступов расположены упругие элементы, плотно прижимающие трубку к стенкам расточенных отверстий.

Это повышает надежность соединения узлов вытеснителя.

Кроме того, особенность криогенного охладителя заключается в том, что поршень имеет расточенное отверстие, корпус регенератора выполнен с занижением диаметра на конце, при этом трубка имеет телескопическую форму, конец меньшего диаметра которой закрепляется в расточенном отверстии поршня, а конец большего диаметра имеет удлинение, заполненное теплообменной насадкой, диаметр которой больше диаметра теплообменной насадки в корпусе регенератора и плотно охватывает конец корпуса регенератора.

Это позволяет уменьшить объем регенератора и гидравлическое сопротивление теплообменной насадки, что способствует увеличению эффективности криогенного охладителя.

Жесткость кольца из эластомерного материала значительно зависит от температуры. Исключение кольца из узла сцепления вытеснителя и применение для соединения узлов вытеснителя трубки малой жесткости из материала, работоспособного в широком диапазоне температур, например фторопласт-4, расширяет диапазон рабочих температур криогенного охладителя. Дополнительно материал трубки обладает ползучестью при нагреве и позволяет за счет нагрева криогенного охладителя в сборе снять напряжения в трубке, возникающие от погрешностей выполнения прямолинейности вытеснителя и гильзы. Это существенно уменьшает трение в щелевых уплотнениях поршня и штока, между вытеснителем и гильзой. Соединение вытеснителя с неподвижными частями криогенного охладителя элементами, исключающими его вращение, позволяет удерживать вытеснитель в гильзе в том положении, в котором сняты напряжения в узле сцепления, это повышает эффективность криогенного охладителя и надежность его работы, уменьшает его стоимость.

Кроме того, особенность криогенного охладителя заключается в том, что направляющая выполнена в виде продолжения теплого конца гильзы, расположенного в корпусе криогенного охладителя с зазором, в котором образуется кольцевой щелевой канал для прохода газа, сообщающийся через отверстия в направляющей с объемом в гильзе и через отверстие в корпусе - с компрессором.

Кольцевой щелевой канал позволяет за счет достаточной поверхности теплообмена снизить температуру рабочего газа в теплом объеме гильзы, это повышает эффективность криогенного охладителя. Дополнительно за счет активного теплообмена рабочего газа с направляющей, ее температура выравнивается с температурой поршня, что способствует стабильности зазора в кольцевом щелевом канале даже без применения специальных материалов с малым коэффициентом линейного расширения, что повышает надежность работы криогенного охладителя и расширяет диапазон его эксплуатационных температур.

Кроме того, особенность криогенного охладителя заключается в том, что на конце штока в дополнительной полости закреплена опора, а исключающие вращение вытеснителя элементы выполнены в виде двух винтовых цилиндрических пружин сжатия, одна из которых установлена между опорой и втулкой, а другая - между втулкой и поршнем.

Заявленная группа изобретений (см. пп.1,3 формулы изобретения) соответствует требованию единства изобретения, поскольку группа разнообъектных изобретений образует единый изобретательский замысел, причем один из заявленных объектов группы - способ изготовления криогенного охладителя предназначен для изготовления другого заявленного объекта группы - криогенного охладителя, при этом оба объекта группы изобретений направлены на решение одной и той же задачи с получением единого технического результата. Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной группы изобретений, как для объекта-способа, так и для объекта-устройства, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналоги как для способа, так и для устройства, характеризующиеся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам как способа, так и устройства заявленной группы изобретений. Определение из перечня выявленных аналогов-прототипов как для способа, так и для устройства - как наиболее близких по совокупности признаков аналогов, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков для каждого из заявленных объектов группы, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, каждый из объектов группы изобретений соответствует условию «новизна».

Для проверки соответствия каждого объекта заявленной группы изобретений условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявить признаки, совпадающие с отличительными от выбранных прототипов признаками для каждого объекта заявленной группы изобретений. Результаты поиска показали, что каждый объект заявленной группы изобретений не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками каждого из объектов заявленной группы изобретений преобразований на достижение технического результата. В частности, в каждом из объектов заявленной группы изобретений не предусматриваются следующие преобразования:

- выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;

- замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;

- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Следовательно, каждый из объектов заявленной группы изобретений соответствует условию «изобретательский уровень».

На чертежах представлено устройство в заявленной группе изобретений, где на фиг.1 изображен в разрезе общий вид криогенного охладителя. На фиг.2 изображен в разрезе тот же криогенный охладитель, содержащий вытеснитель с гибким газонепроницаемым звеном сцепления в виде трубки телескопической формы, цилиндрическую направляющую с отверстиями и кольцевой щелевой канал. На фиг.3 изображен вариант закрепления конца трубки.

Заявленная группа изобретений по объекту-способу осуществляется следующим образом.

При изготовлении тонкостенной длинной гильзы криогенного охладителя жестких требований к выполнению ее прямолинейности не предъявляется. Узлы вытеснителя, корпус регенератора и поршень со штоком выполняют окончательно и соединяют трубкой малой жесткости из материала, обладающего ползучестью при нагреве. Вытеснитель соединяют с неподвижными частями криогенного охладителя элементами, исключающими его вращение, например пружинами сжатия, и устанавливают в гильзу. Так как гильза и вытеснитель имеют отклонения от прямолинейности, то в трубке малой жесткости, вследствие деформации вытеснителя по гильзе, возникают силы реакции (напряжения), вызывающие увеличение радиальных сил в уплотнениях поршня и штока, а так же между гильзой и холодным концом корпуса регенератора. Собранный криогенный охладитель нагревают до температуры ползучести материала, из которого выполнена трубка малой жесткости, и выдерживают необходимое время для снятия напряжений в названной трубке вследствие ползучести материала. Тем самым уменьшают радиальные силы в уплотнениях поршня и между гильзой и корпусом регенератора, уменьшается трение вытеснителя. Это позволяет уменьшить стоимость криогенного охладителя, так как уменьшается точность выполнения прямолинейности гильзы, а точность взаимного расположения узлов вытеснителя формируется в гильзе простой операцией нагрева.

Трубка малой жесткости может быть выполнена из фторопласта или материала на его основе, при этом напряжения в ней могут сняты нагревом вытеснителя в сборе с криогенным охладителем до температуры (100-250)°С.

Заявленная группа изобретений по объекту-устройству осуществляется следующим образом.

 

Бытовые холодильники компрессионного и абсорбционного типа выпускаются в соответствии с требованиями ГОСТ 16317-87 "Приборы холодильные электрические бытовые".

Стандарт распространяется на бытовые электрические компрессионные и абсорбционные холодильники и бытовые электрические компрессионные холодильники-морозильники, предназначенные для хранения и (или) замораживания пищевых продуктов в бытовых условиях.

Холодильные приборы подразделяют по назначению на:

• холодильники;

• морозильники (М);

• холодильники-морозильники (MX).

По способу получения холода на:

• компрессионные (К);

• абсорбционные (А);

• термоэлектрические (ТЭ).

По способу установки на:

• напольные типа шкаф (Ш);

• напольные типа стол (С).

По числу камер на:

• однокамерные;

• двухкамерные (Д);

• трехкамерные (Т).

По способности работать при максимальных температурах окружающей среды подразделяют на исполнения:

• холодильники:

SN, N - не выше 32 °С;

ST - не выше 38 °С;

Т - не выше 43 °С;

• морозильники и холодильники-морозильники:

N - не выше 32 °С;

Т - не выше 43 °С.

Однокамерные холодильники подразделяют:

• по наличию низкотемпературного отделения (НТО) на:

однокамерные с НТО;

однокамерные без НТО;

• по температуре в НТО на:

с температурой не выше минус 6 °С (маркируется одной звездочкой);

с температурой не выше минус 12 °С (маркируется двумя звездочками);

с температурой не выше минус 18 °С (маркируется тремя звездочками).