УСТРОЙСТВО ОХЛАЖДЕНИЯ
COOLING DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройству для охлаждения продовольственных продуктов.
Устройства охлаждения для продовольственных продуктов обычно используются в быту, а также в столовых, барах, ресторанах, пиццериях и т.д., чтобы лучше сохранять продовольственные продукты в течение длительного времени.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известные устройства охлаждения содержат три отделения в одной конструкции:
- первое отделение (обычно известное как "холодильное" отделение) с температурой 2 или 3°С, чтобы лучше сохранять свежие продукты;
- морозильное отделение (теплостабилизированное при температуре приблизительно -18°С);
- отделение рефрижератора (в котором температура поддерживается выше, чем в первом отделении).
Холодильное отделение обеспечивает лучшую сохранность свежих продуктов, таких как мясо, овощи и т.д., по сравнению с отделением рефрижератора, не замораживая их.
У вышеупомянутых устройств охлаждения есть определенные недостатки.
Для устройств охлаждения с одним и тем же полным размером наличие холодильного отделения отбирает место, которое могло использоваться иным образом, например, любым из других двух отделений.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы преодолеть вышеупомянутые недостатки путем создания устройства для охлаждения продовольственных продуктов, которое обеспечивает максимальную эксплуатационную гибкость, чтобы приспособиться к потребностям пользователя.
Эти и другие цели, которые описаны подробно ниже, достигаются этим изобретением в устройстве для охлаждения продовольственных продуктов, которое имеет конструктивные и эксплуатационные характеристики, как описано в приложенных независимых пунктах формулы изобретения; другие предпочтительные варианты выполнения определены в приложенных соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Дальнейшие признаки настоящего изобретения более очевидны из приведенного ниже подробного описания, в отношении предпочтительного неограничивающего варианта выполнения, проиллюстрированного на сопровождающих чертежах, на которых:
- Фиг.1 представляет собой вид в аксонометрии устройства для охлаждения продовольственных продуктов.
- Фиг.2 представляет собой схематический вид в разрезе устройства для охлаждения продовольственных продуктов.
- Фиг.3 и 4 представляют собой, соответственно, вид в аксонометрии с частичным разрезом, с некоторыми частями, срезанными, чтобы лучше проиллюстрировать другие части, и вид сбоку в разрезе конкретного варианта выполнения устройства охлаждения, выполненного в соответствии с изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Со ссылкой на сопровождающие чертежи номер 1 позиции обозначает устройство для охлаждения продовольственных продуктов, предпочтительно для использования в быту, содержащее:
- первое отделение 10 охлаждения, используемое для сохранения продовольственных продуктов;
- второе отделение 20 охлаждения, используемое для сохранения продовольственных продуктов;
- температурный датчик 11, обеспечивающий информацию, касающуюся температуры в первом отделении 10;
- средство 12 регулирования температуры первого отделения 10, функционально соединенное с температурным датчиком 11.
Средство 12 регулирования температуры, в свою очередь, содержит средство 132 генерации теплового потока, генерирующее тепловой поток в первое отделение 10. Этот тепловой поток может входить в первое отделение 10 или покидать его; в первом случае получают подачу тепла в первое отделение 10, во втором случае получают удаление тепла из первого отделения. Средства 12 регулирования температуры также содержат средства 133 управления, которые управляют средством 132 генерации теплового потока, в зависимости от информации, полученной из сравнения между температурой, измеренной датчиком 11, и предварительно установленным значением температуры. Средства 12 регулирования температуры осуществляют корректирующие действия, чтобы стабилизировать температуру, измеренную датчиком 11, около предварительно установленного значения температуры. Средства 133 управления могут содержать электронный блок 150 управления. Штриховая линия на Фиг.2 показывает электронный блок 150 управления, соединенный с другими функциональными частями устройства 1 охлаждения.
Устройство 1 также содержит переключатель 13, которым может управлять пользователь для переключения функций работы средств 12 регулирования между по меньшей мере первым и вторым рабочим режимами, причем каждый рабочий режим соотносится с соответствующим отличающимся условием для хранения продовольственных продуктов, содержащихся в первом отделении 10; в первом рабочем режиме условие хранения, соответствующее предварительно установленному значению температуры, которое больше или равно -3°С и меньше или равно 5°С.
Преимущественно, условие хранения в первом рабочем режиме соответствует предварительно установленному значению температуры, которое больше или равно
-3°С и меньше или равно 3°С.
Предпочтительно, условие хранения в первом рабочем режиме соответствует предварительно установленному значению температуры, которое больше или равно
-1°С и меньше или равно +1°С, и еще более предпочтительно равно приблизительно 0°С. Во втором рабочем режиме условие хранения соответствует предварительно установленному значению температуры, которое больше или равно -30°С и меньше или равно -15°С. Для удобства условие хранения во втором рабочем режиме соответствует предварительно установленному значению температуры, которое больше или равно -26°С и меньше или равно -15°С. Предпочтительно, условие хранения соответствует предварительно установленному значению температуры, которое больше или равно -20°С и меньше или равно -16°С. Еще более предпочтительно, условие хранения во втором рабочем режиме соответствует предварительно установленному значению температуры, равному приблизительно
-18°С.
Предварительно установленное значение температуры, определяющее условие хранения во втором рабочем режиме, выбираемое переключателем 13, соответствует предварительно установленному значению температуры, с которым сравнивается температура, измеренная датчиком 11.
Предпочтительно, но не обязательно, переключатель 13, которым может управлять пользователь при работе, переключает средства 12 регулирования температуры в третий рабочий режим, в котором условие хранения продовольственных продуктов, содержащихся в первом отделении 10, соответствует предварительно установленному значению температуры, которое больше или равно -16°С (предпочтительно -12°С) и меньше или равно -3°С; это особенно преимущественно для хранения мороженого.
Температура первого отделения 10 может быть отрегулирована независимо от температуры второго отделения 20.
Преимущественно, второе отделение 20 является отделением морозильника. Это обеспечивает возможность замораживания продовольственных продуктов и/или обеспечивает возможность хранение замороженных продуктов. Первое отделение 10 в первом рабочем режиме обеспечивает возможность различного состояния хранения продовольственных продуктов по сравнению со вторым отделением 20. Однако во втором рабочем режиме первое отделение 10 может также использоваться при той же самой температуре, что и второе отделение 20 морозильника. Этот второй рабочий режим выгоден, когда в определенное время пользователь должен хранить такой объем продуктов в морозильнике, который превышает вместимость второго отделения 20. Доступ пользователя к первому отделению 10 независим от доступа ко второму отделению 20, и наоборот.
В частности, первое отделение 10 частично ограничено первым подвижным открывающим и закрывающим элементом 101, который в закрытом положении герметично изолирует первое отделение 10 от внешней окружающей среды. Точно так же, второе отделение 20 частично ограничено вторым подвижным открывающим и закрывающим элементом 201, который в закрытом положении герметично изолирует второе отделение 20 от внешней окружающей среды. Это имеет особенное преимущество, принимая во внимание, что пользователь может открыть только одно нужное отделение 10, 20, избегая проникновения тепла из внешней окружающей среды в отделение 10, 20, доступ в которое пользователю сейчас не нужен (с очевидными преимуществами с точки зрения экономии энергии и лучшего хранения продовольственных продуктов). Преимущественно, первый и второй подвижные элементы 101, 201 отличаются друг от друга и могут управляться вручную пользователем.
Преимущественно, первый подвижный открывающий и закрывающий элемент 101 содержит первую дверцу 102. Эта первая дверца 102 может иметь шарнир. В качестве альтернативы, первый подвижный открывающий и закрывающий элемент 101 содержит по меньшей мере переднюю внешнюю часть ящика, которая проходит в первое отделение 10 и которая может быть выдвинута из первого отделения 10.
В альтернативном варианте выполнения, не проиллюстрированном здесь, имеется один единственный подвижный открывающий и закрывающий элемент, который герметично изолирует и первое, и второе отделения 10, 20 от внешней окружающей среды. В последнем случае пользователь должен открыть подвижный элемент, чтобы обеспечить доступ как к первому отделению 10, так и ко второму отделению 20.
Первое и второе отделения 10, 20 расположены смежно и отделены друг от друга разделительной пластиной 2, выполненной из теплоизоляционного материала. Разделительная пластина 2, выполненная из теплоизоляционного материала, содержит слой пластмассы толщиной между 10 миллиметрами и 70 миллиметрами, преимущественно между 10 миллиметрами и 50 миллиметрами, предпочтительно между 30 миллиметрами и 50 миллиметрами, и еще более предпочтительно приблизительно равной 40 миллиметрам. Первое отделение 10 по меньшей мере частично ограничено задней пластиной 3. Эта задняя пластина 3 расположена напротив выполненного с возможностью закрытия отверстия первого подвижного открывающего и закрывающего элемента 101. Задняя пластина 3 выполнена из теплоизоляционного материала и содержит слой пластмассы толщиной между 10 миллиметрами и 50 миллиметрами, предпочтительно между 30 миллиметрами и 50 миллиметрами, и еще более предпочтительно равной приблизительно 40 миллиметрам. Пластмасса, из которой выполнена разделительная пластина 2 и/или задняя пластина 3, представляет собой предпочтительно пенополиуретан или пенополистирол или пенополиуретан высокой плотности или пенополистирол высокой плотности. Задняя пластина 3 и разделительная пластина 2 могут быть выполнены в виде одной детали. Преимущественно, первое и второе отделения 10, 20 взаимно проточно сообщаются. В частности, разделительная пластина 2 имеет отверстие 4, обычно паз, который обеспечивает проточное сообщение между первым и вторым отделениями 10, 20.
Объем первого отделения 10 меньше, чем половина объема второго отделения 20.
Как проиллюстрировано в качестве примера на Фиг.1 и 2, но не ограничивая при этом объем изобретательской концепции, устройство 1 охлаждения содержит третье отделение 30 для охлаждения, которое представляет собой отделение рефрижератора. Выражение "отделение рефрижератора" означает отделение, подходящее для хранения свежих продуктов между 0°С и 10°С.
Предварительно установленное значение температуры, определяющее условие хранения в первом рабочем режиме, выбираемое переключателем 13, является промежуточным между значениями теплостабилизируемых температур, обеспечиваемых во втором и в третьем отделении 20, 30 во время работы.
Доступ пользователя к первому отделению 10 независим от доступа к третьему отделению 30, и наоборот. Точно так же, доступ пользователя ко второму отделению 20 независим от доступа пользователя к третьему отделению 30, и наоборот.
Третье отделение 30 частично ограничено третьим подвижным открывающим и закрывающим элементом 301, который герметично изолирует третье отделение 30 от внешней окружающей среды. Этот третий подвижный открывающий и закрывающий элемент 301 преимущественно состоит из дверцы 302, с возможностью поворота присоединенной к по меньшей мере одной из оставшихся частей устройства 1 охлаждения.
В проиллюстрированном на Фиг.1 и 2 варианте выполнения первое и второе отделение 10, 20 взаимно обратимым образом размещены одно над другим. В частности, первое отделение 10 размещено выше второго отделения 20. Кроме того, третье отделение 30 размещено выше первого и второго отделений 10, 20.
Преимущественно, средства 132 генерации теплового потока содержат средства 120 удаления тепла из первого отделения 10 и/или средства 121 подачи тепла в первое отделение 10.
Средства 133 управления регулируют включение и/или выключение средств 121 подачи тепла в первое отделение 10. Средства 133 управления управляют работой по меньшей мере части средств 120 удаления тепла из первого отделения 10.
Средства 120 удаления тепла удаляют тепло из первого отделения 10 как в первом, так и во втором рабочем режиме; в первом рабочем режиме удаление тепла из первого отделения 10 осуществляется главным образом посредством проводимости через стенки первого отделения 10, а не принудительной конвекцией, определяемой воздухом, введенным в первое отделение 10. Средства 133 управления во втором рабочем режиме оставляют средства 121 подачи тепла первому отделению 10 бездействующими, тогда как в первом рабочем режиме они периодически активируют средства 121 подачи тепла в первое отделение 10.
Как проиллюстрировано в качестве примера на Фиг.2, но не ограничивая объем изобретательской концепции, средства 121 подачи тепла в первое отделение 10 содержат электрическое сопротивление 122. Это сопротивление 122 находится в тепловом контакте с первым отделением 10 и обеспечивает возможность нагрева первого отделения 10. Если задняя пластина 3 выполнена из вспененного материала, то сопротивление 122 преимущественно внедрено в заднюю пластину 3. Для удобства сопротивление 122 могло быть размещено вблизи задней пластины 3 и защищено покрытием (это решение обычно используется, если задняя пластина 3 выполнена не из вспененного материала).
Средства 120 удаления тепла содержат цепь 123 охлаждения, в которой циркулирует рабочий охлаждающий газ. Цепь 123 охлаждения содержит теплообменник 125 для охлаждения рабочего охлаждающего газа.
Цепь 123 охлаждения обеспечивает возможность охлаждения первого и второго отделений 10, 20. Цепь 123 охлаждения также обеспечивает возможность охлаждения третьего отделения 30 (см., например, Фиг.2).
Эта цепь 123 охлаждения используется в устройствах с автоматическим оттаиванием для охлаждения продовольственных продуктов. Тепло может быть удалено по меньшей мере частично принудительной конвекцией, вводя рабочий охлаждающий газ в первое отделение 10, и/или во второе отделение 20, и/или в третье отделение 30. В качестве рабочего охлаждающего газа используется воздух, поскольку этот рабочий газ должен входить в контакт с продовольственными продуктами, которые должны храниться в охлаждающемся устройстве 1.
Теплообменник 125 цепи 123 охлаждения содержит блок испарителя для охлаждения рабочего охлаждающего газа. Преимущественно, блок испарителя может быть размещен в задней части второго отделения 20 морозильника; в противном случае блок испарителя может проходить горизонтально и быть размещен в верхней части второго отделения 20 морозильника.
Цепь 123 охлаждения также содержит вентилятор 126, который, когда управляется двигателем, перемещает воздух, охлажденный в блоке испарителя. Цепь 123 охлаждения переносит по меньшей мере часть рабочего газа, охлажденного блоком испарителя, во второе отделение 20.
Цепь 123 охлаждения содержит подводящую трубку 127, которая переносит рабочий газ в третье отделение 30 рефрижератора. Обычно рабочий газ, подаваемый в подводящую трубку 127, содержит по меньшей мере часть рабочего газа, покидающего второе отделение 20. Эта подводящая трубка 127 может быть закрыта либо частично, либо полностью устройством 128 блокировки (обычно называемым "шибером"). Цепь 123 охлаждения также содержит средства 129 распределения рабочего газа в различные места третьего отделения 30 рефрижератора.
Средства 129 распределения рабочего газа содержат трубочку 130, связанную с большим количеством выходных отверстий 131 для рабочего газа в третьем отделении 30.
Наконец, цепь 123 охлаждения еще раз переносит рабочий газ к теплообменнику 125 после того, как этот газ удалил тепло посредством принудительной конвекции от продовольственных продуктов, содержащихся в третьем отделении 30 рефрижератора (см. возвратную трубку 134 на Фиг.2).
Цепь 123 охлаждения содержит клапан 124, управляемый средствами 133 управления и размещенный на входе в первое отделение 10. Клапан 124 перемещается между открытой конфигурацией и закрытой конфигурацией: в открытой конфигурации клапан 124 обеспечивает возможность прохождения через него рабочего охлаждающего газа и поступления этого газа в первое отделение 10, в закрытой конфигурации клапан 124 препятствует прохождению через него рабочего охлаждающего газа.
Система управления в качестве альтернативы обеспечивает возможность либо подачи электропитания к сопротивлению 122, либо открытия клапана 124. Эта система управления может предотвратить открытие клапана 124, если сопротивление 122 включено и/или наоборот.
В области техники, относящейся к устройствам для охлаждения продовольственных продуктов, этот клапан 124 обычно называют "шибером", и он выполнен аналогичным устройству 128 блокировки, описанному ранее. Если задняя пластина 3 выполнена из вспененного материала, клапан 124 внедрен в заднюю пластину 3.
Как показано посредством примера на Фиг.3 и 4, первое отделение 10 вмещает перегородку 900, которая разделяет первое отделение 10 на первую зону и вторую зону 902, 903. Первая зона 902 используется для содержания продовольственных продуктов. Вторая зона 903 получает рабочий охлаждающий газ, который протекает через клапан 124. Следуя за направлением потока рабочего охлаждающего газа, вторая зона 903 расположена непосредственно ниже по потоку от клапана 124. Пользователь может получить доступ к первой зоне 902, например, открывая первый подвижный элемент 101 (в частности, открывая дверцу 102).
Перегородка 900 обычно предотвращает свободный доступ пользователя ко второй зоне 903.
Первое отделение 10 содержит отверстие, обеспечивающее возможность доступа пользователю к внутренней части этого отверстия, при этом это отверстие выполнено с возможностью закрытия первым подвижным открывающим и закрывающим элементом 101 (выполненным с возможностью закрытия, в частности, дверцей 102).
Вторая зона 903 занимает часть первого отделения 10 напротив указанного отверстия.
Перегородка 900 снабжена по меньшей мере одним сквозным отверстием 901, которое обеспечивает возможность рабочему охлаждающему газу протекать из второй зоны 903 первого отделения 10 в первую зону 902 первого отделения 10.
Для удобства клапан 124 расположен во второй зоне 903. Преимущественно, клапан 124 расположен внутри второй зоны 903 первого отделения 10. Таким образом, рабочий охлаждающий газ входит в первое отделение 10 через вторую зону 903.
Преимущественно, вторая зона 903 вмещает электрическое сопротивление 122.
Электрическое сопротивление 122 и/или клапан 124 могут быть предварительно вставлены в перегородку 900, а последняя затем помещена внутрь отделения 10. Это делает вставление электрического сопротивления 122 и/или клапана 124 более быстрым и более легким.
Кроме того, вторая зона 903 ограничена ограждением 905, частью которого являются перегородка 900 и задняя пластина 3. Ограждение 905 выполнено путем сборки перегородки 900 и задней пластины 3. Сборка этих двух частей образует коробчатый корпус 906, содержащий сопротивление 122 и клапан 124.
Преимущественно, электрическое сопротивление 122 расположено вблизи клапана 124 и сквозного отверстия 901. В варианте выполнения, показанном на Фиг.3 и 4, электрическое сопротивление 122 расположено под клапаном 124.
Воздух, введенный в первое отделение 10, может затем протекать ко второму отделению 20 через отверстие 4, выполненное в пластине 2 сепаратора.
Поскольку первое, и/или второе, и/или третье отделение 10, 20, 30 пересекаются внутри рабочим охлаждающим газом, они являются частью цепи 123 охлаждения.
Обычно, в первом рабочем режиме предварительно установленное значение температуры близко к 0°С. В первом рабочем режиме тепло удаляется из первого отделения 10 главным образом посредством проводимости из-за близости первого отделения 10 ко второму отделению 20 морозильника. Следовательно, в первом рабочем режиме проблема состоит не в удалении тепла от первого отделения 10, а в подаче тепла для поддержания требуемой температуры и предотвращения того, чтобы близость второго отделения 20 морозильника определяла чрезмерное понижение температуры в первом отделении 10 (даже когда клапан 124 находится в закрытой конфигурации). Таким образом, устройство 1 охлаждения является структурированным, рабочий охлаждающий газ удаляет тепло из первого отделения 10 не только во втором рабочем режиме, но также и в первом рабочем режиме, поскольку он входит в тепловой контакт со стенками, которые разграничивают первое отделение 10.
Обычно, предварительно установленное значение температуры, определяющее условие хранения в рабочем режиме, выбираемое переключателем 13, связано с заранее заданным диапазоном температур, колеблющимся около предварительно установленного значения температуры. Этот заранее заданный диапазон является предварительно установленным и для удобства может обеспечить возможность осуществления максимальных изменений температуры от предварительно установленного значения температуры в несколько градусов Цельсия.
В первом рабочем режиме клапан 124 находится в закрытой конфигурации. Если температурный датчик 11 измеряет значение температуры, которое меньше, чем значение, определенное диапазоном температуры, то средство 133 управления активирует средства 121 подачи тепла, тогда как, если температурный датчик 11 измеряет значение температуры, которое больше, чем значение, определенное диапазоном температуры, то средство 133 управления деактивирует средства 121 подачи тепла.
В качестве альтернативы, в первом рабочем режиме средства 121 подачи тепла могут оставаться непрерывно активными, в случае необходимости регулируя интенсивность работы средств подачи тепла в соответствии с информацией, поступающей от температурного датчика 11. В этом случае, тепло, поставляемое сопротивлением, может быть отрегулировано динамически, чтобы поддерживать стабилизацию температуры в первом отделении 10.
Во втором рабочем режиме средства 121 подачи тепла являются неактивными. Если температурный датчик 11 измеряет значение температуры, которое больше, чем значение, определяемое диапазоном температуры, то средства 133 управления посылают сигнал для установки клапана 124 в открытую конфигурацию, тогда как, если температурный датчик 11 измеряет значение температуры, которое меньше, чем значение, определяемое диапазоном температуры, средства 133 управления посылают сигнал для установки клапана 124 в закрытую конфигурацию.
В качестве альтернативы, степень открытия клапана 124 может быть отрегулирована динамически, чтобы проверять воздушный поток, поступающий в первое отделение 10, причем это регулирование осуществляется под влиянием температурного датчика 11. В этом случае в качестве клапана 124 для удобства может быть использован регулируемый дискретный шибер, который не описан далее, поскольку он хорошо известен специалистам в этом уровне техники.
Другая цель настоящего изобретения представляет собой способ производства устройства охлаждения типа, описанного выше, в котором первое и второе отделения 10, 20 получают путем разделения одного единственного отделения пластиной 2, выполненной из теплоизоляционного материала.
У этого изобретения имеются важные преимущества.
Прежде всего, изобретение обеспечивает возможность максимальной эксплуатационной гибкости при использовании устройства охлаждения. В частности, оно обеспечивает отделение, в котором температура может быть приспособлена к фактическим потребностям пользователя. Например, это отделение может быть использовано как вспомогательный морозильник или как холодильное отделение, в особенности для хранения свежих продуктов при низкой температуре.
Следует понимать, что описанное изобретение может быть изменено и приспособлено несколькими способами, не отступая от объема изобретательской концепции.
Кроме того, все детали изобретения могут быть заменены технически эквивалентными элементами.
Все используемые материалы, а также и размеры, могут быть изменены, чтобы удовлетворить определенным потребностям.