CN101103235A - 模件式制冷装置和将模件式制冷装置装配至制冷设备机壳的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制冷设备的模件式制冷装置和一种用于将所述模件式制冷装置装配至制冷设备的机壳的方法。模件式制冷装置(3)包括支撑冷凝组件(7)的底板(6)，和包括蒸发器(11)的蒸发组件(10)，所述冷凝组件(7)包括冷凝装置(8)和压缩机(9)；所述冷凝组件和蒸发组件可操作地相互连接。所述蒸发组件(10)在使用时设置为垂直间隔分开并在压缩机(9)的上方；所述蒸发组件(10)由从所述底板(6)垂直延伸的支撑装置(24)支撑；隔离装置(16)使蒸发组件(10)与冷凝组件(7，107)隔离。

Description

模件式制冷装置和将模件式制冷装置装配至制冷设备机壳的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制冷设备，尤其是用于家用电器的冰箱或冷冻机的模件式制冷装置(modular refrigeration unit)，并涉及一种用于将所述模件式制冷装置装配至制冷设备的机壳的方法。

背景技术

模件式制冷装置在用于小吃或冷饮的冷藏自动贩卖机领域是普遍已知的；这种装置通常包括一共同底座，其中装有压缩机、冷凝器和蒸发器，包括相关的管道和电连接，以形成一整体结构，该整体结构可以以可拆卸的方式滑动地插入自动贩卖机的机壳中。从而模件式制冷装置可以在用于维护或部件失灵的情况下容易地从机壳拆卸。

US 5,953,929公开了一种制冷系统，其包括一底座，该底座具有一入口开口、一蒸发器盘(pan)、一冷凝器盘以及一压缩器安装表面，所有部件都一体地在底座上形成。制冷系统所有的部件都安装在底座上，以形成整体结构。蒸发器在蒸发器盘上方安装至底座上；冷凝器在冷凝器盘上方安装至底座上；压缩机安装在压缩器安装表面上并操作地连接至蒸发器和冷凝器。一盖封闭入口开口、出口开口和蒸发器；盖和底座包括一个一体锁定机构，以将盖固定在底座上。安装在冰箱/冷冻机机壳顶部的制冷装置可以与机壳分开预组装，并在机壳装配之前、之后或期间安装在机壳上。

US 6,701,739公开了一种类似的构造，该构造用于可拆卸地安装在诸如自动贩卖机、冰箱或冷冻机的制冷设备的机壳顶部上的模件式制冷系统。所述制冷系统可从设备中滑入和滑出，以使其在维护或在部件失灵的情况下可以被拆卸和替换。

上文讨论的已知方法的缺点在于这样一个事实，即模件式制冷装置的所有部件都由一共同底座支撑，该共同底座安装在机壳的顶部或底部；因而制冷设备的总尺寸大于传统的制冷机，尤其是用于家用的制冷机；这使得需要更大的空间来将制冷机容纳在厨房的家具组件中，这有时候会是个问题，因为家具的大小基本都是标准的。为了将制冷机的总尺寸维持在标准范围内，机壳的高度应该减小，从而减小了制冷机的内部容积，并因而减少了制冷机的储藏容积。

与将制冷装置安装在机壳顶部相关的另一缺点在于不得不加强机壳的壁，以能够支撑装置的重量；事实上机壳在其底座上容纳制冷系统的最重的部件，诸如压缩机、蒸发器和冷凝器；这一点对于用作家用电器的传统制冷机尤其关键，因为机壳的外部衬里由薄金属板制成。

现有技术方案的另一缺点是：在制冷装置和制冷设备之间，尤其是在机壳和装置之间的界面处难以实现有效的气密隔离(insulation)；事实上，上文讨论的已知方法通过隔离盖的方式提供蒸发组件相对于包括压缩机和冷凝器的冷凝组件的气密隔离，所述隔离盖封闭蒸发部分并使其与冷凝部分隔离。然而没有解决机壳和制冷装置之间的界面处的隔离问题。此区域隔离的缺乏或不良可导致的后果是水分可以在机壳和装置之间渗入，导致冰的形成，这会使得制冷效果显著降低。此问题由于如下事实而变得更加严重：现有技术中已知的制冷装置的大部分在维护和维修时不得不可滑动地插入机壳和从机壳拆下；由此，如果设有隔离装置，那么其随后会受到摩擦和磨损，这样从长远看，其效果被严重损害。

作为隔离问题的一个部分解决方法，已公布的专利申请US2004/0134221公开了一种模件式制冷装置，其可以可滑动地和可拆卸地安装在制冷机的顶部或底部；所述装置设有定位在冷凝器组件和蒸发器组件之间的隔板组件。制冷机壳包括适于容纳冷凝器组件的冷凝器腔，其设有一在其上具有配合表面的隔离壁部分。制冷机壳还具有一隔离的主腔，空气在其中被蒸发器组件冷却。隔板组件可与所述配合表面接合，以在冷凝器腔和主腔之间形成一基本气密的密封。隔板组件包括一隔板主体部分和一垫圈组件，其可包括一温度断路器部分，其定位在隔板主体部分的周边附近；垫圈组件适于接合配合表面，以使冷凝器腔相对于主腔保持密封。

尽管这种已知的方法试图解决上述在界面处的隔离问题，这通过设置额外的隔离装置而实现的，如设置具有周边垫圈组件的隔板组件，这意味着额外的制造成本。此外，由于维护或修理时需要可拆卸制冷装置，所以隔离装置的接合不能一直确保完美的密封，并且无论如何，由于在可滑动地安装或拆卸装置时发生的摩擦而导致的磨损和损伤的问题会导致隔离装置的密封能力的降低。

上文提及的现有技术方案共有的另一缺点是蒸发器布置在与制冷装置的其它部件基本相同的水平上；如果这种水平延伸组件定位在维护和修理时需要从机壳上拆卸的制冷装置上，那么是非常有利的，因为它们可以沿水平面容易地滑入和滑出机壳；然而，这种类型的组件与传统的制冷机，尤其是用于家用电器的制冷机不匹配，因为传统的制冷机通常将冷凝组件安装在底部且蒸发组件沿后部垂直延伸。

因此，如果不修改以容纳这种类型的水平延伸的装置，那么现有技术中已知的制冷装置将不能装入传统的制冷机的机壳中。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于制冷设备的模件式制冷装置，并提供一种用于将所述模件式制冷装置装配至制冷设备的机壳的方法，其克服了现有技术已知的方法涉及的缺点和局限。

在上述目的中，本发明的目的之一在于提供一种可以安装在传统的制冷设备机壳，尤其是用于家用电器的冰箱和/或冷冻机的机壳上的模件式制冷装置，其需要极少或不需要对机壳结构的改动，以使装置能容易地在冰箱和/或冷冻机的现有生产线中安装。

本发明的另一目的在于提供一种模件式制冷装置和一种用于将所述装置装配至制冷设备的机壳的方法，其中改善了装置和机壳之间的连接界面处的隔离和气密密封，从而避免了任何潜在的冰形成。

本发明的另一目的在于提供一种模件式制冷装置，其中实现了隔离的改善，而不需生产成本的任何显著的增加。

本发明的另一同样重要的目的在于提供一种能通过利用普遍已知的和可容易地获得的工具、机械和设备制造的模件式制冷装置；类似地，本发明的目的在于提供一种用于将所述装置装配至机壳的方法，所述方法能在有竞争力的成本下完成，并可利用普遍已知和可容易地获得的工具、机械和设备来实现。

这些目的通过一种如权利要求1所述的模件式制冷装置，以及通过一种用于如权利要求12所述的用于将模件式制冷装置装配至制冷设备的机壳的方法实现。

附图说明

本发明的其它特征和优点将可以通过下文对一优选的、但不是唯一的实施方案的描述而容易地理解，所述实施方案通过对非限制性的实施例并参照附图得以说明，其中：

图1是包括依据本发明的模件式制冷装置的制冷设备的立体图；

图2是图1所示制冷设备的下方部分的后视立体图；

图3是包括依据本发明的模件式制冷装置的制冷设备的后部的示意图；

图4是图3所示的制冷设备的示意性侧视图；

图5和图6示出了依据本发明的模件式制冷装置的冷凝组件；

图7示出了依据本发明的模件式制冷装置的蒸发组件；

图8示出了冷凝组件与蒸发组件连接以形成依据本发明的模件式制冷装置；

图8a是图8的一个细节，示出了冷凝组件和蒸发组件之间的管道系统；

图9示出了在装配至制冷设备的机壳之前的图8所示的模件式制冷装置；

图10示出了已装配至机壳的图9所示的模件式制冷装置；

图11示出了依据本发明的模件式制冷装置的另一实施方案。

具体实施方式

参照上述附图，制冷设备1包括隔离的机壳2和模件式制冷装置3；机壳2包括一个或多个食品储藏室，如冷冻室4和冷藏室5。模件式制冷装置3包括用于支撑冷凝组件7的底板6，和包括蒸发器11的蒸发组件10，所述冷凝组件7包括冷凝装置8和压缩机9。如下文将更详细地描述，模件式制冷装置3安装在机壳2的下后部，在该处机壳2中的凹槽12容纳了冷凝组件7。

图3和图4示出了设有具有无霜特性的模件式制冷装置3的制冷设备1的操作图；在此情形下，冷凝组件7包括具有风扇14的动态冷凝器(dynamic condenser)13和除霜装置，如带阀门15的热气除霜管路22或电加热器。隔离装置16使冷凝组件7相对于蒸发组件10隔开并保持气密密封。蒸发组件10安置在冷凝组件7上方的机壳2的后部处冷凝组件7上方的蒸发腔25中，具有空气循环风扇23的蒸发器11由从底板6垂直延伸的支撑装置24支撑。

动态冷凝器13、蒸发器11和压缩机9通过管道17可操作地连接，所述管道17分别包括毛细管17a、吸入管道18和输出管道19。一除霜水收集器20安置在蒸发器11下方，以收集除霜水并将其传送至一水托盘21，该水托盘21安置在冷凝组件7中，在动态冷凝器13或压缩机9之上。

由蒸发腔25中的蒸发器11冷却的空气通过各自的出口管26、27被送至冷冻室和冷藏室，并通过各自的入口管28、29返回至蒸发腔25。

图5至图8示出了依据本发明的模件式制冷装置的主要部件，以及它们是如何装配在一起形成装置的。

在图5和图6中，示出了由底板6支撑的冷凝组件7；如上所述，冷凝组件7包括：冷凝装置8，该冷凝装置8包括容纳在下盖30中的动态冷凝器13和风扇14，所述下盖30连接至底板6；以及压缩机9，其优选通过插入成形板31连接至底板6；所述压缩机9安置为与冷凝装置8相对并通过输出管道有效地连接至动态冷凝器13，所述输出管道在图3中用附图标记19表示，但在图5和图6中未示出。

如下文将更详细地描述，动态冷凝器13和风扇14由上盖32覆盖，所述上盖32的顶部设有形成水托盘21的凹槽，该水托盘21用于容纳来自安置在蒸发器11下方的除霜水收集器20的除霜水。

图7示出了蒸发组件10，其包括连接至优选由铝制成的后部支撑板33的蒸发器11；有利地，后部支撑板33具有L形或U形的下方部分，所述下方部分适于构成除霜水收集器20，通过适宜的排出管(未示出)与水托盘21连通；覆盖蒸发器11前侧的前部板34设有用于空气循环风扇23的壳体35，并设有出口26和27，以将冷却的空气送至冷冻室和冷藏室。

有利地，壳体35还可用作运输期间风扇23的防护盖。在一优选实施方案中，风扇23壳可在被完全容纳在壳体35内的第一稳定位置，以及从壳体35抽出的第二稳定位置之间移动；在运输和模件式制冷装置3装入机壳2期间，保持在第一位置，而一旦模件式装置3进入机壳中的适当位置，风扇23就移至第二位置。

蒸发组件10通过垂直延伸的支撑装置24支撑，支撑装置24优选地由一托架形成，该托架具有两个垂直延伸的侧支脚36、37和一水平板38，中间插有隔离装置16，该隔离装置16由一泡沫件(foamed piece)形成，该泡沫件可直接在形成水托盘21的、后部支撑板33的下方部分和支撑装置24的水平板38之间泡沫化形成，以使蒸发组件和冷凝组件之间的管路形成在泡沫中并埋设在所述泡沫件中，从而泡沫件将蒸发装置10连接至支撑装置24。有利地，泡沫件基本为截棱锥形，以助于模件式制冷装置安装入机壳中，以及确保蒸发装置和冷凝装置之间的界面处具有最佳的气密密封。

现参见图8，蒸发组件10和如上所述形成的隔离装置16通过垂直延伸的支撑装置24连接至底板6，以使蒸发组件安置在冷凝组件7上方；从而获得依据本发明的模件式制冷装置3的结构。然后通过焊接或其它适宜的已知方法，将管路相互连接，并与各个部件相连，以建立制冷回路，并根据制冷领域中成熟的操作在回路中设置合适的阀门和电子控制装置。

图8a示出了用于除霜水的排出管39，该排出管从除霜水收集器20延伸并与冷凝器13上方的水托盘21(未示出)连通。排出管39以及其它插在管路蒸发装置10和支撑装置24之间的管路被埋设在隔离泡沫件16中，为了简明起见，该泡沫件16在图8a中未示出。

有利地，前防护盖40可连接至前部板34；此外，后部支撑板33可设有定心装置(centering means)，诸如向外突出的纵向肋状物41。

用于将如上所述完成的模件式制冷装置3装配至制冷设备的机壳2的方法在图9至图10中示出，其中显示了机壳2的后下方部分的局部视图；机壳2被泡沫化(foamed)以便于隔离，并被预置连线(prewired)以连接至制冷模件式装置3。在凹槽12的上方部分处设有一具有大致矩形截面的孔42。模件式制冷装置3从底部安装入泡沫化的预置连线的机壳2中，蒸发组件10穿过孔42直至泡沫件16以其周围侧表面邻接孔42的相应的周围侧表面。此时，如图10所示，模件式制冷装置3被装入机壳2中，蒸发组件10垂直地布置为接近机壳2的内部后侧，以形成蒸发腔25，并且冷凝组件7容纳在机壳2的后下方部分处的凹槽12中；因此，所述两个组件7和10均由共同的底板6支撑，并通过密封地闭合孔42的泡沫件16相互隔离。

模件式制冷装置3可通过例如应用到孔42的周围侧表面的粘合工具而被永久地连接至机壳2，当泡沫件16的相应侧表面在安装装置3过程中接触时，永久地将泡沫件16连接至机壳。

如上所述，另一种适用的方法是从底部将装置3安装到已经预置连线并泡沫化的机壳中，并通过在适当的位置泡沫化泡沫件16而将装置3永久地连接至机壳2。

用于将模件式制冷装置3永久地连接至机壳2的另一适用的方法是如上所述地从底部将装置3安装入已经预置连线但未泡沫化的机壳中；一旦模件式制冷装置3被装入机壳中的适当位置，将对如此获得的整个组件进行泡沫化，以使模件式制冷装置3被永久性地并入机壳2中。

应该理解，可采用任何其它适用的连接方法，如通过例如螺丝的固定装置的机械连接，尽管机械连接会导致蒸发组件和冷凝组件之间的界面处的气密密封安全性稍差。

为了便于将模件式制冷装置3装入机壳2中，在支撑板33后部的、优选地由向外突出的纵向肋状物41构成的定心装置，可以与相应的诸如沟槽(未示出)的导向装置接合，所述导向装置设在机壳2的后部的内表面。此外，或者可选择地，由在面向制冷模件式装置3的机壳2内侧壁上的沟槽(未示出)形成的导向装置，在处于适当位置时，可以被设置以便增强在装置3的安装期间蒸发器11的精确定位，以及将其固定在适当位置。

图11示出了依据本发明的模件式制冷装置的另一实施方案，其中，设有静态冷凝器：冷凝组件107包括安装在底板106上的压缩机109，以及例如杆的额外的支撑装置142，所述支撑装置142从底板106垂直延伸，并适于在机壳102的后部的外侧支撑包括静态冷凝器113的冷凝装置108；包括蒸发器111和空气循环风扇123的蒸发组件110布置在冷凝组件107的上方，即在压缩机109上方，如参照图5至图10的实施方案的描述。由一泡沫件形成的隔离装置116，使蒸发组件110相对于冷凝组件107隔离并保持气密密封。

上述说明已经表明了依据本发明的模件式制冷装置，以及依据本发明的用于将模件式制冷装置装配至制冷设备的机壳中的方法是如何实现上文提及的目标和目的；事实上，因为机壳的后部内侧处的蒸发组件的垂直布置，所以将模件式制冷装置安装在制冷设备的传统的机壳上，尤其是家用电器的冰箱和/或冷冻机的机壳上时，不需要或需要极少改动机壳结构；这事实上是具有分别装配的部件的已知冰箱中的常规布置。因此，模件式制冷装置可以迅速而容易地在用于冰箱和/或冷冻机的机壳的现有的生产线中安装。

本发明的另一优点在于改善了模件式制冷装置和机壳之间的连接界面处的隔离和气密密封，从而避免了任何潜在的冰形成，而没有任何由于额外的隔离引起的总成本的显著增加；这是由于泡沫件16与孔42的邻接而实现，所述泡沫件16可以是与装置3成一体或者在适当的位置泡沫化，这提供了机壳2和装置3之间的界面处以及冷凝组件7和蒸发组件10之间处的有效隔离。

支撑装置24的优选的使用赋予了制冷模件式装置3的额外的稳定性和用于其装入机壳2内的几何精确度，所述支撑装置24由一托架形成，所述支撑装置与绝热装置16连接且放置在冷凝组件7上方。

应该容易理解，上文仅通过实施例描述的模件式制冷装置可以在没有偏离本发明的范围内进行多种修改并具有不同的实施方案。

还应该注意到，使用的材料以及各个组成部件的形状和尺寸可以根据所需的要求采用最适宜的，而这种应用不会偏离本发明的范围。

Claims (15)

1、用于制冷设备的模件式制冷装置，包括支撑冷凝组件(7，107)的底板(6，106)，和包括蒸发器(11，111)的蒸发组件(10，110)，所述冷凝组件(7，107)包括冷凝装置(8，108)和压缩机(9，109)，所述冷凝组件和蒸发组件可操作地相互连接，所述蒸发组件(10，110)设置为垂直间隔分开并在所述压缩机(9，109)的正上方，所述蒸发组件由从所述底板(6，106)开始在所述压缩机(9，109)上方垂直地延伸的支撑装置(24)支撑，设置由与所述支撑装置(24)结合的泡沫件形成的隔离装置(16，116)，以使所述蒸发组件(10，110)与所述冷凝组件(7，107)隔离，其特征在于，所述泡沫件基本为截棱锥形。

2、根据权利要求1所述的模件式制冷装置，其特征在于，所述隔离装置(16，116)由所述支撑装置(24)支撑，并布置在所述冷凝组件(7，107)和所述蒸发组件(10，110)之间。

3、根据权利要求1所述的模件式制冷装置，其特征在于，所述冷凝装置(8)包括动态冷凝器(13)，所述压缩机(9)和所述动态冷凝器(13)安装在所述底板(6)上，所述蒸发组件(10)设置为在使用时垂直间隔分开，并布置在所述压缩机(9)和所述动态冷凝器(13)上方。

4、根据权利要求1所述的模件式制冷装置，其特征在于，所述支撑装置(24)由具有至少两只支脚(36，37)和一水平板(38)的托架形成，所述支脚(36，37)由所述底板(6，106)支撑并从所述底板(6，106)垂直延伸，所述水平板(38)设在所述压缩机(9)上方并连接所述支脚(36，37)，所述隔离装置(16)插在所述水平板(38)和所述蒸发装置(10)之间，并适于将所述蒸发组件(10)连接至所述支撑装置(24)。

5、根据任一上述权利要求所述的模件式制冷装置，其特征在于，所述蒸发组件(10)包括连接至后部支撑板(33)和连接至前部板(34)的蒸发器(11)。

6、根据权利要求5所述的模件式制冷装置，其特征在于，所述后部支撑板(33)的下方部分成形为构成除霜水收集器(20)，所述除霜水收集器(20)与和所述冷凝组件(7)联合的水托盘(21)连通。

7、根据权利要求5所述的模件式制冷装置，其特征在于，所述后部支撑板(33)设有定心装置(41)。

8、根据权利要求5所述的模件式制冷装置，其特征在于，所述前部板(34)设有用于空气循环风扇(23)的壳体(35)，所述空气循环风扇(23)适于循环由所述蒸发器(11)冷却的空气。

9、根据权利要求1所述的模件式制冷装置，其特征在于，所述冷凝装置(108)包括静态冷凝器(113)，所述压缩机(109)安装在所述底板(106)上，所述静态冷凝器(113)布置在所述蒸发组件(110)的一侧并由从所述底板(106)垂直延伸的额外的支撑装置(143)支撑。

10、一种用于将模件式制冷装置装配至制冷设备的机壳的方法，所述模件式制冷装置包括支撑冷凝组件(7，107)的底板(6，106)，和包括蒸发器(11，111)的蒸发组件(10，110)，所述冷凝组件(7，107)包括冷凝装置(8，108)和压缩机(9，109)，所述冷凝组件和蒸发组件可操作地相互连接，所述蒸发组件(10，110)设置为垂直间隔分开并在所述压缩机(9，109)的上方，所述蒸发组件由从所述底板(6，106)垂直地延伸的支撑装置(24)支撑，设置使所述蒸发组件(10，110)与所述冷凝组件(7，107)隔离的隔离装置(16，116)，所述机壳(2，102)在下方后部具有适于容纳所述冷凝组件(7，107)的凹槽(12，112)，其特征在于下述步骤：

a)在所述凹槽(12，112)的上方部分处的所述机壳(2，102)上设置一孔(42)；

b)从底部将所述模件式制冷装置(3，103)装入所述机壳(2，102)，使所述蒸发组件(10，110)穿过所述孔(42)；

c)通过使所述隔离装置(16，116)的周围侧表面与所述孔(42)的周围侧表面接合，将所述模件式制冷装置(3，103)永久地连接至所述机壳(2，102)。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述模件式制冷装置(3，103)和所述机壳(2，102)之间的永久连接，是通过将所述隔离装置(16，116)胶合至所述孔(42)的周围侧表面而获得的。

12、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述模件式制冷装置(3，103)和所述机壳(2，102)之间的永久连接，是通过使所述隔离装置(16，116)泡沫化并进入所述孔(42)而获得的。

13、根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述永久连接是在所述机壳(2，102)的全体泡沫化期间获得的。

14、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在将所述模件式制冷装置(3，103)装入所述机壳(2，102)的所述步骤期间，设在所述蒸发组件(10，110)上的定心装置(41)与设在所述机壳(2)的内壁的一个或多个上的相应的导向装置接合。

15、一种制冷设备，其包括机壳(2，102)和模件式制冷装置，所述模件式制冷装置包括支撑冷凝组件(7，107)的底板(6，106)，和包括蒸发器(11，111)的蒸发组件(10，110)，所述冷凝组件(7，107)包括冷凝装置(8，108)和压缩机(9，109)，所述冷凝组件和蒸发组件可操作地相互连接，所述蒸发组件(10，110)设置为垂直间隔分开并在所述压缩机(9，109)的上方，所述蒸发组件由从所述底板(6，106)垂直延伸的支撑装置(24)支撑，设置使所述蒸发组件(10，110)与所述冷凝组件(7，107)隔离的隔离装置(16，116)，其特征在于，所述机壳(2，102)具有在所述机壳(2，102)的下方后部设置的并适于容纳所述冷凝组件(7，107)的凹槽(12，112)，所述凹槽(12，112)的上方部分设有一孔(42)，所述孔具有适于接合所述隔离装置(16，116)的周围侧表面，所述孔(42)适于允许所述蒸发组件(10，110)穿过进入所述机壳，以使所述蒸发组件(10，110)垂直地布置为接近所述机壳(2，102)的后部内侧。

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