Конструктивные решения холодильных камер

Холодильная камера предназначена для хранения различного рода пищевых продуктов. В настоящее время наибольшее распространение получили однокамерные, и двух- и трехкамерные холодильники, однокамерные морозильники. В однокамерных холодильниках имеется одна наружная дверь, а низкотемпературное отделение снабжено отдельной внутренней дверью. В двух- и трехкамерных холодильниках холодильная и морозильная камеры располагаются раздельно и снабжаются отдельными наружными дверцами.

Металлические внутренние шкафы из стального листа толщиной 0,7...0,9 мм изготовляют методом штамповки и сварки и эмалируют горячим способом силикатно-титановой эмалью.

Пластмассовые шкафы выполняют из АБС-пластика или из ударопрочного полистирола УПС-0803Л и УПС-0803Э методом вакуумного формования. Акрилбутадиеновый стирол (АБС) имеет высокие механические свойства и стойкость по отношению к хладагентам. Детали из АБС-пластика, покрытые хромом и никелем, широко применяют в декоративных целях.

АБС-пластики отечественного производства по физико-механическим свойствам делятся на четыре группы: АБС-0903 — средней ударной вязкости; АБС-1106Э, АБС-1308, АБС-1530, АБС-2020 — повышенной ударной вязкости; АБС-2501К, АБС-2512Э, АБС-2802Э — высокой ударной вязкости; АБС-0809Т, АБС-0804Т, АБС-1002Т — повышенной теплостойкости.

АБС-пластики выпускают в виде гранул диаметром не более 3 мм и длиной 4...5 мм или в виде порошка, получаемых литьем под давлением, экструзией, выдуванием или термоформованием

Камеры морозильников и низкотемпературных отделений двухкамерных холодильников бывают из алюминия, нержавеющей стали или пластмассы.

Стальные камеры более долговечны, гигиеничны, но при их использовании увеличивается масса холодильника и усложняется крепление их к наружному корпусу, которое в этом случае приходится выполнять так, чтобы уменьшить теплопритоки от окружающей среды.

Преимущества пластмассовых камер — технологичность изготовления, малый коэффициент теплопроводности и меньшая масса. Однако такие камеры быстрее стареют, со временем теряют товарный вид, менее долговечны и менее прочны по сравнению с металлическими камерами. В холодильниках с пластмассовыми камерами по периметру дверного проема не устанавливают накладки, закрывающие теплоизоляцию, так как роль накладок играют отбортованные края камеры.

К конструкциям холодильных камер предъявляется ряд специфических требований: обеспечение удобного размещения продуктов, достаточно хорошей циркуляции воздуха внутри камеры и удобства пользования камерой.

Удобство размещения продуктов обеспечивается конструированием соответствующих кронштейнов, ложементов и направляющих для установки съемных полок, поддона испарителя, герметичных сосудов и пр. Эти детали, в частности кронштейны, позволяют изменять положение полок в холодильной камере по мере необходимости.

Хорошая циркуляция воздуха внутри холодильной камеры необходима для равномерного охлаждения ее в различных точках (особенно в местах, удаленных от испарителя). Направление и скорость воздушных потоков при этом зависят от конструкции испарителя и расположения специальных проходов в камере. Проходы по возможности не должны усложнять конструкцию холодильной камеры. При большом испарителе, расположенном по всей ширине камеры в однокамерных холодильниках, воздушные проходы устраивают между поддоном испарителя и задней стенкой камеры или на дне поддона.

Для обеспечения санитарно-гигиенических условий хранения пищевых продуктов внутренние поверхности металлических холодильных камер покрывают силикатными, обычно титановыми, эмалями, которые являются кислотостойкими и хорошо сцепляются с металлом.

Рис. 1 – Схема элементов шкафа холодильника "STINOL-205": 1 – шкаф в сборе; 2 – кронштейн нижний; 3,9 – винт самонарезающий; 4 – ось кронштейна; 5 – опора в сборе; 6 – ножка; 7 – накладка; 8 – цоколь; 10 – заглушка цоколя; 11 – накладка; 13 – корпус панели управления; 14 – терморегулятор; 15 – индикатор; 16 – заглушка; 17 – прокладка; 18 – основание панели управления; 19, 20 – навеска верхняя; 21 – накладка; 22, 23 – винт самонарезающий; 24 – планка, 25 – ось верхней навески.

Рис. 2 – Схема компоновки элементов шкафа холодильника "STINOL-102": 1 – шкаф в сборе; 2 – кронштейн нижний; 3,9 – винт самонарезающий; 4 – ось кронштейна; 5 – опора в сборе; 6 – ножка; 7 – накладка; 8 – цоколь; 10 – заглушка цоколя; 11 – шарнир центральный; 12 – поперечина центральная; 13 – винт самонарезающий; 15 – корпус панели управления; 16 – терморегулятор; 17 – индикатор; 18 – терморегулятор; 19 – индикатор; 20 – ручка терморегулятора; 21 – прокладка; 22 – ручка терморегулятора; 23 – основание панели управления; 24,25 – навеска верхняя; 26 – накладка; 27 – винт самонарезающий; 28 – винт самонарезающий; 29 – планка; 30 – ось верхней навески.

Холодильные камеры, как и корпуса шкафов, конструируют с люком и без него, в зависимости от выбранного способа монтажа холодильного агрегата со шкафом.

Места креплений холодильной камеры с корпусом конструируют обычно в углах камеры в виде ушек. Через ушки в углах камеру крепят к корпусу болтами или винтами. С целью уменьшения диаметра болтов в шкафах большой емкости камеру крепят к корпусу дополнительно специальными планками. Чтобы исключить образование тепловых мостов от корпуса к холодильной камере, во всех местах соединения камеры с корпусом должны быть предусмотрены резиновые или пластмассовые прокладки, а соединительные планки должны изготовляться из материалов малой теплопроводности.

Металлическая холодильная камера может быть изготовлена из алюминиевого сплава. Правда, такая камера значительно дороже стальной, но она имеет ряд существенных преимуществ. Вследствие большой теплопроводности, алюминиевая камера обеспечивает быстрое и равномерное распределение температур по всему объему. Алюминий способен более стойко выдерживать поверхностные напряжения, связанные с перепадами температур, так как естественное покрытие алюминия (окисная пленка алюминия) является сродным алюминию материалом, а не гетерогенным, каким является эмаль листовой стали. Защитная окисная пленка алюминия не вредна для пищевых продуктов и обеспечивает практически неограниченный срок службы камеры, поскольку со временем увеличиваясь, она еще лучше защищает камеру. Алюминиевая холодильная камера снижает также вес холодильника. Однако в последнее время большее применение в качестве материала для холодильной камеры получили ударопрочные термопластики.

Холодильная камера из ударопрочного термопластика обладает достаточной прочностью, не требует антикоррозионного и декоративного покрытия, имеет небольшой вес и хороший внешний вид. Небольшая теплопроводность термопластика снижает температурные деформации стенок камеры. В качестве материала таких холодильных камер используется в основном ударопрочный полистирол. При изготовлении холодильных камер из термопластика можно использовать высокопроизводительные машинные методы образования сложных пространственных форм из листового материала. Такие камеры изготовляют обычно методом вакуумного формования или отливкой на специальных машинах. При конструировании холодильных камер из термопластика для предотвращения выгибов из плоскостей следует предусматривать канавки жесткости. Получить канавки при указанных методах изготовления весьма несложно.

Изготовление холодильных камер из термопластика упрощает также конструкцию шкафа, так как при этом сокращается количество необходимых деталей, а соответственно снижается трудоемкость сборки. При достаточно широкой отбортовке свободных кромок термопластичной камеры нет необходимости в облицовочных накладках и деталях их крепления. Камеры из термопластика прикрепляют к корпусу шкафа несколькими винтами по периметру отбортовки.

В металлических холодильных камерах применяются специальные облицовочные накладки со стороны проема, которые закрывают теплоизоляцию и места креплений камеры к корпусу. Находясь на лицевой стороне открытого холодильника, они придают ему соответствующий декоративный вид. Чтобы снизить передачу тепла от корпуса холодильной камеры, декоративные облицовочные накладки должны изготовляться из материалов низкой теплопроводности. В настоящее время для этой цели используют ударопрочный полистирол и другие подобные термопластики. Облицовочные накладки крепятся к корпусу и к холодильной камере обычно с помощью специальных самозащелкивающихся пружинных скобок, закрепляемых с внутренней стороны накладки. Они также могут крепиться потайными винтами.

Более прогрессивной технологией является изготовление шкафов холодильников в совокупности с жесткими и прочными теплоизоляционными материалами. Существуют два технологических способа изготовления шкафа: первый—заливка жидкой вспененной смеси теплоизоляционного материала в межстенное пространство каркаса шкафа; второй — образование стенок шкафа на готовом каркасе жесткой теплоизоляции.

При изготовлении шкафа первым способом пустотелый пространственный каркас, состоящий из тонких стенок холодильной камеры и корпуса, заполняется жидкой массой компонентов теплоизоляции. Затвердевание вспененной и газонаполненной массы теплоизоляции из пенополиуретана происходит в течение 10…15 мин. В результате образуется плотно сцепленная со стенками прочная мелкопористая теплоизоляция, которая в значительной степени увеличивает прочность и жесткость каркаса шкафа.

При втором способе вначале в специальной разборной форме происходи изготовление жесткого каркаса из теплоизоляционного материала. При этом используется соответствующая термическая обработка (резкое охлаждение) поверхностных слоев вспененной теплоизоляции при ее затвердевании, благодаря чему поверхностные слои получают бóльшую, чем внутренние, плотность и прочность. Жесткий каркас теплоизоляции затем опускается в ванну с синтетическим материалом, где происходит образование покрытия поверхности теплоизоляции беспористой твердой пленкой.

Шкаф холодильника может быть изготовлен и методом напыления пластмассы на наружные поверхности жесткой теплоизоляции.

Холодильные камеры бытовых холодильников для удобства пользования снабжаются различными принадлежностями. К числу их относятся: съемные полки, поддоны, льдоформы, специальная посуда, шкафчики для сливочного масла и др.

Съемные полки холодильной камеры конструируются решетчатыми, обычно из стальной проволоки, покрытой напыленной пластмассой, или из алюминиевого сплава. Решетчатые полки способствуют лучшей циркуляции воздуха внутри холодильной камеры и снижают вес холодильника. Для обеспечения укладки продуктов, различных по габаритам, полки делаются легкосъемными, чтобы их можно было переставлять на разные уровни. Иногда конструируют одну или две полки с откидным мостиком, позволяющим поместить в камере дополнительно несколько бутылок, кроме тех, которые уменьшаются в ложементе панели двери.

Поддоны в однокамерных холодильниках предназначаются для отделения испарителя морозильного отделения от камеры охлаждения и для сбора воды при оттаивании испарителя. Для регулирования температуры в камере охлаждения в некоторых поддонах делается окно, площадь которого изменяется заслонкой. При этом меняется скорость циркуляции воздуха между морозильным отделением и камерой охлаждения и, следовательно, температура. При оттаивании испарителя окно в поддоне закрывается заслонкой или специальным сосудом, в который стекает талая вода. Для легкого удаления талой воды с поддона его обычно размещают в направляющих боковых стенок камеры. Иногда под испарителем располагают специальный герметичный сосуд для хранения мяса. В этом случае поддоном может служить соответствующим образом сконструированная крышка сосуда. Способы удаления талой воды из поддона различны, как различны конструкции поддонов в зависимости от способа оттаивания испарителя (автоматического или не автоматического).

Съемные поддоны однокамерных бытовых холодильников изготовляют обычно из пластмассы, в частности из ударопрочного полистирола литьем под давлением или вакуумным формованием.

Ледоформы служат для получения кубиков пищевого льда. Конструируются ледоформы обычно в виде конусной ванночки с вставленными в нее перегородками. Расстояния между перегородками определяют размеры получаемых кубиков льда. Изготовляются ледоформы из полиэтилена и реже из алюминия. Располагаются ледоформы или в нише испарителя, или под ним, на поддоне.

Специальная герметичная посуда в бытовых холодильниках применяется для тех пищевых продуктов, качество которых существенно ухудшается при выделении из них влаги (фруктов, овощей и др.). Для них конструируются обычно пластмассовые сосуды, которые размещаются в нижней части холодильной камеры. Сосуд защищается от потери влаги съемной сплошной перегородкой. Иногда делают специальные баки для мяса и рыбы и помещают их под испарителем или на верхней полке. В холодильниках с принудительной циркуляцией воздуха внутри холодильной камеры специальные подвешиваемые сосуды для качественного хранения мяса могут быть двухстенными с регулируемой подачей холодного воздуха от испарителя между стенками.

Для качественного хранения овощей в течение длительного периода (до двух месяцев) в холодильном шкафу рекомендуется предусматривать третье отделение внизу, отделяемое глухой горизонтальной перегородкой и отдельной дверцей, как у морозильного отделения. На дне этого отделения может быть размещен мелкий лоток с водой для обеспечения 100% влажности воздуха, что позволяет при температуре 1…3° С хранить овощи в течение двух месяцев.

Специальные отделения для хранения сливочного масла располагаются обычно на панели двери. В некоторых холодильниках предусматривается контроль температуры сливочного масла, который обычно имеет две установочные температуры: для длительного и кратковременного хранения. При этом различная температура в отделении для сливочного масла может поддерживаться с помощью специального электронагревателя или путем изменения толщины теплоизоляции крышки со стороны холодильной камеры.

Дата добавления: 2014-01-07