ЛЬДОГЕНЕРАТОР ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНОГО УСТРОЙСТВА
ICE GENERATOR FOR REFRIGERATING DEVICE

Предпосылки создания изобретения
Настоящее изобретение, в основном, относится к льдогенератору. В частности, настоящее изобретение относится к льдогенератору и связанной с ним системе охлаждения для холодильного устройства, такого как домашний холодильник, который содержит как морозильную камеру, так и камеру для свежих продуктов с льдогенератором, расположенным в камере для свежих продуктов холодильника.
Холодильные устройства, такие как домашние холодильники, обычно содержат как камеру для свежих продуктов, или отделение, в котором хранятся продукты питания, такие как фрукты, овощи и напитки, так и морозильную камеру, или отделение, в котором хранятся продукты питания, которые должны находиться в замороженном состоянии. Холодильники оснащены системами охлаждения, которые поддерживают температуру в камерах для свежих продуктов немного выше 0°C и температуру в морозильных камерах ниже 0°C.
Расположения камеры для свежих продуктов и морозильной камеры относительно друг друга в таких холодильниках отличаются. Например, в некоторых случаях морозильная камера расположена над камерой для свежих продуктов, а в других случаях морозильная камера расположена под камерой для свежих продуктов. Кроме того, во многих современных холодильниках морозильные камеры и камеры для свежих продуктов расположены рядом. Какое бы расположение морозильной камеры и камеры для свежих продуктов не использовалось, обычно камеры имеют отдельные двери доступа, так что любая камера может быть доступна без открывания другой камеры в окружающую среду.
Системы охлаждения для таких холодильников обычно включают испаритель для морозильной камеры, который охлаждает воздух в морозильной камере холодильника до температур ниже 0°C. Воздухоподаватели, такие как вентиляторы, например, заставляют воздух циркулировать в морозильной камере с целью контакта холодного воздуха со всеми отделениями морозильной камеры.
Морозильная камера и камера для свежих продуктов обычно отделены друг от друга при помощи одной или более перегородок или вертикальных стоек, которые содержат, по меньшей мере, одно отверстие. Образованные отверстия обеспечивают перемещение воздуха между морозильной камерой и камерой для свежих продуктов при помощи воздухоподавателей. Таким образом, холодный воздух из морозильной камеры циркулирует в камеру для свежих продуктов с целью поддержания температуры в камере для свежих продуктов несколько выше 0°C.
Холодильники, описанных типов, часто содержат узлы для образования льда или кусков льда. Эти узлы для образования льда обычно расположены в морозильных камерах холодильников и производят лед посредством замораживания воды в результате конвекции, поскольку холодный циркулирующий воздух в морозильных камерах входит в контакт с водой, и благодаря проводимости, поскольку тот же самый холодный воздух охлаждает ледоформы, в которых содержится вода. Бункеры для хранения образованных кусков льда часто содержатся с узлами для образования льда. Куски льда могут подаваться из бункеров для хранения через сливное отверстие в двери, которая закрывает морозильную камеру от окружающего воздуха. Подача льда обычно происходит при помощи устройства для подачи льда, которое проходит между бункером для хранения и сливным отверстием в двери морозильной камеры.
В некоторых случаях, в частности в двухдверных холодильниках, предусмотрено устройство для подачи холодной воды. Емкость или резервуар, которые содержат воду в холодильнике в таком устройстве, наиболее часто расположены в камере для свежих продуктов холодильника. Вода подается из емкости, находящейся в камере для свежих продуктов, по трубе или трубке, которая проходит в сливное отверстие в двери морозильной камеры, через которое также подается лед. Обычно, труба для подачи воды из емкости в сливное отверстие проходит через теплое машинное отделение холодильника перед достижением сливного отверстия.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение в одном аспекте описывает льдогенератор, который приспособлен для работы в отделении или камере холодильного устройства, в которой поддерживается температура выше 0°C, например в камере для свежих продуктов холодильника, который также содержит морозильную камеру. Льдогенератор содержит узел для образования льда и емкость для содержания воды. Узел для образования льда приспособлен для размещения в функциональном соединении с системой охлаждения для создания охлаждающего эффекта достаточного для замерзания воды и образования льда в узле для образования льда. Емкость может быть расположена в том же самом отделении или камере холодильного устройства, как узел для образования льда, и приспособлена для связи по текучей среде с источником воды, расположенным снаружи холодильного устройства, в результате чего вода из источника воды может подаваться в емкость. Клапан, например поплавковый клапан, может быть установлен для автоматического управления подачей воды в емкость из источника воды, расположенного снаружи холодильного устройства, в соответствии с количеством воды в емкости. Емкость связана по текучей среде с узлом для образования льда, в результате чего вода из емкости может подаваться в узел для образования льда, например, при помощи насоса, функционально соединенного с емкостью и узлом для образования льда, и вода из узла для образования льда может возвращаться в емкость. Использование льдогенератора не ограничивается, однако, камерой для свежих продуктов холодильного устройства, и используется в других условиях, в которых температура воздуха, воздействию которой подвергаются узел для образования льда и лед, образованный в узле для образования льда, является выше 0°C.
В другом аспекте узел для образования льда содержит форму для образования льда, в которой образуются куски льда, и водосборный участок для сбора как избыточной воды из формы для образования льда, так и кусков льда, образованных в форме для образования льда. Водосборный участок содержит, по меньшей мере, одно отверстие, через которое может проходить вода с, по меньшей мере, одним отверстием, связанным по текучей среде с емкостью для возврата воды с водосборного участка в емкость. Узел для образования льда льдогенератора может включать участок для хранения льда для содержания кусков льда, образованных узлом для образования льда. Участок для хранения льда содержит, по меньшей мере, одно отверстие, через которое может проходить вода с, по меньшей мере, одним отверстием, связанным по текучей среде с емкостью для возврата воды с участка для хранения льда в емкость. В конкретном аспекте предусмотрено устройство для перемещения кусков льда с водосборного участка на участок хранения.
В еще одном аспекте настоящее изобретение включает холодильное устройство, содержащее морозильную камеру, поддерживаемую при температуре ниже 0°C, и камеру для свежих продуктов, поддерживаемую при температуре выше 0°C. Морозильная камера и камера для свежих продуктов связаны по текучей среде друг с другом, в результате чего воздух может циркулировать между морозильной камерой и камерой для свежих продуктов. Воздухоподаватель, такой как вентилятор, например, установлен для циркуляции воздуха между морозильной камерой и камерой для свежих продуктов. Узел для образования льда расположен в камере для свежих продуктов холодильника, и узел для образования льда и лед, образованный в узле для образования льда, подвергаются воздействию температуры в камере для свежих продуктов. Система охлаждения холодильного устройства функционально соединена с морозильной камерой холодильника и узлом для образования льда для создания в морозильной камере охлаждающего эффекта, достаточного для поддержания морозильной камеры при температуре 0°C или ниже, и для независимого создания в узле для образования льда охлаждающего эффекта, достаточного для замерзания воды и образования льда в узле для образования льда. Устройство подачи тепла может быть расположено в функциональном соединении с узлом для образования льда для селективного создания в узле для образования льда нагревающего эффекта, достаточного для удаления льда, образованного в узле для образования льда, с любой поверхности в узле для образования льда, на которую может налипнуть лед.
В другом аспекте настоящее изобретение включает систему охлаждения, которая приспособлена для использования с холодильным устройством, таким как холодильное устройство, описанное выше. Система охлаждения включает холодильный агент, компрессионное устройство для сжатия холодильного агента и имеющее сторону входа и сторону выхода, и конденсаторное устройство для конденсации холодильного агента после его сжатия и имеющее сторону входа и сторону выхода. Первый испаритель имеет сторону входа в связи по текучей среде со стороной выхода конденсаторного устройства, и первый испаритель приспособлен для функционального соединения с морозильной камерой для создания охлаждающего эффекта в морозильной камере, достаточного для поддержания температуры 0°C или ниже в морозильной камере. Второй испаритель содержит сторону входа в связи по текучей среде со стороной выхода конденсаторного устройства, и второй испаритель приспособлен для функционального соединения с узлом для образования льда для создания охлаждающего эффекта в узле для образования льда, достаточного для замерзания воды и образования льда в узле для образования льда. Компрессионное устройство может включать один компрессор, который связан по текучей среде как с первым, так и со вторым испарителями, или оно может включать первый компрессор в связи по текучей среде с первым испарителем и второй компрессор в связи по текучей среде со вторым испарителем. Кроме того, компрессионное устройство может содержать компрессор с переменной скоростью, скорость и производительность которого согласуются с нагрузками, создаваемыми на первом и втором испарителях. В конкретном аспекте система охлаждения включает устройство подачи тепла в виде канала для прохождения текучей среды, который соединяет сторону выхода компрессионного устройства со стороной входа второго испарителя для расположения стороны выхода компрессионного устройства в связи по текучей среде со стороной входа второго испарителя, в результате чего, по меньшей мере, часть холодильного агента из компрессионного устройства может обходить конденсаторное устройство и выходить из стороны выхода компрессионного устройства на сторону входа второго испарителя. Клапан может функционально соединяться с трубой для прохождения текучей среды для селективного открытия и закрытия трубы для прохождения текучей среды для потока сжатого холодильного агента из стороны выхода компрессионного устройства на сторону входа второго испарителя. Данное расположение селективно создает в узле для образования льда нагревающий эффект, достаточный для удаления льда, образованного в узле для образования льда, с любой поверхности в узле для образования льда, на которую может налипнуть лед. Устройство управления может функционально соединяться с клапаном, расположенным в канале, для управления открытием и закрытием клапана в течение заданных периодов времени.
В соответствии с другим аспектом система охлаждения включает регулирующий клапан для второго испарителя в функциональном соединении с конденсаторным устройством и вторым испарителем для селективного открытия и закрытия потока холодильного агента во второй испаритель из конденсаторного устройства. Кроме того, может быть установлен регулирующий клапан для первого испарителя в функциональном соединении с конденсаторным устройством и первым испарителем для селективного открытия и закрытия потока холодильного агента в первый испаритель из конденсаторного устройства.
В соответствии с другим аспектом система охлаждения включает первую капиллярную трубку, имеющую входной конец и выходной конец, и вторую капиллярную трубку, имеющую входной конец и выходной конец. Входной конец первой капиллярной трубки связан по текучей среде со стороной выхода конденсаторного устройства, и выходной конец первой капиллярной трубки связан по текучей среде со стороной входа первого испарителя. Входной конец второй капиллярной трубки связан по текучей среде со стороной выхода конденсаторного устройства, и выходной конец второй капиллярной трубки связан по текучей среде со стороной входа второго испарителя. В конкретном аспекте первая капиллярная трубка и вторая капиллярная трубка имеют такие размеры, что температура холодильного агента во втором испарителе выше температуры холодильного агента в первом испарителе.
В соответствии с еще одним аспектом холодильное устройство, описанное выше, может содержать отделение для хранения продуктов или напитков, которое расположено достаточно близко к емкости, так что емкость с водой используется для охлаждения отделения для хранения. В конкретном случае, емкость содержит стенки, которые имеют внутренние поверхности, которые контактируют с водой в емкости и удерживают ее в емкости, и наружные поверхности. Стенки емкости выполнены таким образом, что отделение для хранения, по меньшей мере, частично ограничено наружными поверхностями стенок емкости, в результате чего отделение для хранения охлаждается водой, содержащейся в емкости. Вентилятор, функционально соединенный с отделением для хранения, может быть установлен для циркуляции воздуха внутри отделения для хранения.
В соответствии с другим аспектом холодильное устройство, содержащее льдогенератор, как описано выше, может иметь дверь закрытия, а также обеспечения доступа в камеру для свежих продуктов. Сливное отверстие образовано в двери, через которое вода может селективно подаваться из емкости по каналу для подачи воды. Канал для подачи воды может быть расположен для размещения, по существу, полностью внутри камеры для свежих продуктов холодильника перед прохождением в сливное отверстие.
В еще одном аспекте настоящего изобретения описывается способ управления холодильным устройством, содержащим морозильную камеру и камеру для свежих продуктов, в которой расположен узел для образования льда, причем узел для образования льда и лед, образованный в узле для образования льда, подвергаются воздействию температуры в камере для свежих продуктов. Морозильная камера и камера для свежих продуктов связаны по текучей среде друг с другом, в результате чего воздух может циркулировать между морозильной камерой и камерой для свежих продуктов. Способ включает создание в морозильной камере охлаждающего эффекта, достаточного для поддержания температуры 0°C или ниже в морозильной камере, и циркуляцию воздуха между морозильной камерой и камерой для свежих продуктов при поддержании температуры выше 0°C в камере для свежих продуктов. В узле для образования льда в камере для свежих продуктов создается охлаждающий эффект независимо от охлаждающего эффекта, создаваемого в морозильной камере, причем охлаждающий эффект, создаваемый в узле для образования льда, является достаточным для замерзания воды и образования льда в узле для образования льда. В конкретном аспекте охлаждающий эффект в морозильной камере создается при помощи первого испарителя, и охлаждающий эффект в узле для образования льда создается при помощи второго испарителя. Охлаждающий эффект в узле для образования льда может прекращаться, когда лед не образуется в узле для образования льда. Кроме того, охлаждающий эффект в морозильной камере может прекращаться в течение, по меньшей мере, части времени, в течение которого охлаждающий эффект создается в узле для образования льда.
В другом аспекте способ управления холодильным устройством, описанным выше, осуществляется вместе со способом образования кусков льда в узле для образования льда. Из источника воды вода подается в форму для образования льда в узле для образования льда. Холодильный агент подается во множество элементов для образования льда, которые расположены в воде. Элементы для образования льда выполнены из материала, который является проводником тепла, и холодильный агент имеет температуру, достаточно низкую для замерзания воды около элементов для образования льда. Куски льда образуются на множестве элементов для образования льда. После образования кусков льда вода, которая не была превращена в лед, удаляется или сливается из формы для образования льда. Потом куски льда удаляются с множества элементов для образования льда. В конкретном аспекте куски льда удаляются с множества элементов для образования льда посредством подачи холодильного агента в элементы для образования льда, который имеет температуру, достаточно высокую, чтобы ослабить силы сцепления, вызывающие налипание кусков льда на элементы для образования льда. Куски льда также могут удаляться при помощи электрических резистивных нагревательных элементов, которые функционально соединены с элементами для образования льда. В дополнительном аспекте способа образования кусков льда источником воды может быть емкость для воды, расположенная в камере для свежих продуктов холодильного устройства, и, по меньшей мере, часть воды, удаляемая из формы для образования льда, может возвращаться в емкость для воды. Кроме того, вода из емкости может подаваться в форму для образования льда до уровня, при котором вода переливается через форму для образования льда, и, по меньшей мере, часть воды, которая переливается через форму для образования льда, может быть возвращена в емкость для воды.
В еще одном аспекте образования кусков льда, как описано выше, обеспечивается падение удаленных кусков льда и начальный сбор на водосборном участке под формой для образования льда. Куски льда могут перемещаться с водосборного участка узла для образования льда на участок для хранения льда в камере для свежих продуктов, в этом случае вода, образующаяся в результате таяния льда на участке для хранения льда, возвращается в емкость для воды. Кроме того, вода из емкости для воды может подаваться в качестве питьевой воды, и вода, содержащаяся в емкости для воды, может использоваться для охлаждения устройства для охлаждения продуктов или напитков.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 изображает перспективный вид холодильника, содержащего камеру для свежих продуктов и морозильную камеру и включающего принципы настоящего изобретения.
Фиг.2 изображает перспективный вид холодильника на фиг.1 с открытой двустворчатой дверью камеры для свежих продуктов для иллюстрации расположения льдогенератора настоящего изобретения относительно других элементов камеры для свежих продуктов в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 изображает перспективный вид внутренней части камеры для свежих продуктов холодильника на фиг.1, который дополнительно иллюстрирует расположение льдогенератора в камере для свежих продуктов и более подробно некоторые отличительные особенности льдогенератора.
Фиг.4 изображает схематический вид сзади холодильника на фиг.1 и 2 и иллюстрирует вариант осуществления расположения, в соответствии с которым морозильная камера и камера для свежих продуктов связаны по текучей среде с целью циркуляции воздуха между двумя камерами.
Фиг.5 изображает перспективный вид варианта осуществления формы для образования льда льдогенератора настоящего изобретения.
Фиг.6 изображает перспективный вид варианта осуществления льдогенератора настоящего изобретения, показанного в рабочем состоянии, в котором форма для льда узла для образования льда льдогенератора, в котором образуются куски льда, повернута от элементов для образования льда, на которых образуются куски льда, в результате чего вода в форме для льда, которая не была превращена в куски льда, удаляется или сливается, и с вырезанной частью узла для образования льда для иллюстрации некоторых внутренних элементов узла.
Фиг.7 изображает перспективный вид варианта осуществления льдогенератора на фиг.6, проиллюстрированного в рабочем состоянии, в котором форма для льда повернута из рабочего состояния, проиллюстрированного на фиг.6, обратно в положение под элементами для образования льда, в котором куски льда, которые вначале упали на водосборный участок в узле для образования льда, переместились на участок для хранения льда в узле для образования льда, и с частью участка для хранения льда, вырезанной для иллюстрации отверстия на участке для хранения льда для прохождения воды.
Фиг.8 изображает вид сверху варианта осуществления льдогенератора на фиг.6 и 7, показанного с верхним отделением льдогенератора, удаленным для иллюстрации некоторых внутренних элементов льдогенератора, включая емкость для воды, из которой подается вода в форму для образования льда и в которую вода возвращается из узла для образования льда.
Фиг.9 изображает принципиальную схему, которая иллюстрирует рабочую взаимосвязь, которая существует между элементами варианта осуществления льдогенератора настоящего изобретения, проиллюстрированного на фиг.5-8.
Фиг.10 изображает принципиальную схему первого варианта осуществления системы охлаждения, которая может быть использована с льдогенератором настоящего изобретения.
Фиг.11 изображает принципиальную схему второго варианта осуществления системы охлаждения, которая может быть использована с льдогенератором настоящего изобретения.
Фиг.12 изображает принципиальную схему третьего варианта осуществления системы охлаждения, которая может быть использована с льдогенератором настоящего изобретения.
Фиг.13 изображает принципиальную схему четвертого варианта осуществления системы охлаждения, которая может быть использована с льдогенератором настоящего изобретения.
Фиг.14 изображает вид спереди в частичном разрезе варианта осуществления емкости для воды льдогенератора настоящего изобретения, выполненную и расположенную для охлаждения продуктов или напитков в большей степени.
Если один и тот же элемент появляется более чем на одном из чертежей, он обозначается на всех чертежах, на которых он появляется, одним и тем же ссылочным номером.
Подробное описание варианта осуществления настоящего изобретения
Как показано на фиг.1, холодильное устройство проиллюстрировано в виде домашнего холодильника, обычно обозначенного ссылочным номером 10. Хотя подробное описание варианта осуществления настоящего изобретения, которое приведено ниже, относится к домашнему холодильнику, специалистам в данной области техники должно быть понятно на основании данного описания, что настоящее изобретение может использоваться не только в случае домашнего холодильника.
Холодильник 10 содержит морозильную камеру или отделение, расположенное в нижней части холодильника, доступ к которому осуществляется через дверь 12. Морозильная камера используется для замораживания и/или поддержания продуктов питания, хранящихся в морозильной камере, в замороженном состоянии. С этой целью, температура в морозильной камере поддерживается при 0°C или ниже, как описано ниже. Камера для свежих продуктов расположена в верхней части холодильника 10. Доступ к камере для свежих продуктов осуществляется через двустворчатую дверь или французскую дверь, 14 и 16. Камера для свежих продуктов используется для предотвращения порчи продуктов питания, хранящихся в камере для свежих продуктов, посредством содержания продуктов питания в охлажденном состоянии, но при температуре несколько выше 0°C, чтобы не заморозить продукты питания. Вода и лед могут подаваться через утопленное отверстие или сливное отверстие, 18, расположенное в двустворчатой двери 14.
Кроме возможного использования с холодильными устройствами, отличными от домашних холодильников, настоящее изобретение может использоваться с различными типами домашних холодильников, и использование настоящего изобретения не ограничивается домашними холодильниками типа, конкретно указанного на фиг.1. Например, настоящее изобретение может использоваться применительно к холодильнику, который содержит морозильную камеру, расположенную в верхней части холодильника над камерой для свежих продуктов, которая расположена в нижней части холодильника. Кроме того, настоящее изобретение может применяться в так называемом двухтемпературном домашнем холодильнике, в котором морозильная камера расположена на одной стороне холодильника, и камера для свежих продуктов расположена на противоположной стороне холодильника. Обычно, в последнем случае, если стоять лицом к передней части холодильника, то морозильная камера расположена на левой стороне холодильника, а камера для свежих продуктов расположена на правой стороне холодильника, хотя местоположение морозильной камеры и камеры для свежих продуктов в некоторых случаях изменено на прямо противоположное.
Фиг.2 изображает холодильник 10 с открытыми дверьми 14 и 16 камеры для свежих продуктов, чтобы показать каким образом льдогенератор настоящего изобретения расположен относительно других элементов камеры для свежих продуктов. Фиг.3 также изображает внутреннюю часть камеры для свежих продуктов и элементы, находящиеся в ней, но в увеличенном масштабе по сравнению с фиг.2.
Как показано на фиг.2 и 3, камера для свежих продуктов содержит выдвижной ящик 20 для хранения продуктов, который проходит по ширине камеры для свежих продуктов. Два дополнительных выдвижных ящика 22 и 24 для хранения продуктов расположены рядом непосредственно над выдвижным ящиком 20. В дополнение к выдвижным ящикам для хранения продуктов питания, камера для свежих продуктов содержит две полки 26 и 28, расположенные над выдвижным ящиком 24, на которых можно размещать продукты питания. Подробности способа, в соответствии с которым выдвижные ящики 20, 22 и 24 устанавливаются в камеру для свежих продуктов, чтобы пользователь мог выдвигать выдвижные ящики наружу из камеры для свежих продуктов и вдвигать выдвижные ящики в камеру, и способа, в соответствии с которым полки 26 и 28 закрепляются на задней стороне камеры для свежих продуктов, чтобы вертикальные положения полок в камере для свежих продуктов можно было регулировать, не описаны здесь, но хорошо известны специалистам в данной области техники.
Как показано на фиг.2 и 3, внутри камеры для свежих продуктов установлен льдогенератор, обычно обозначенный ссылочным номером 80, который закреплен внутри камеры для свежих продуктов с помощью любого подходящего способа. В варианте осуществления, изображенном на чертежах, льдогенератор закрепляется на задней стенке камеры для свежих продуктов при помощи направляющих с пазами, которые закрепляются на задней стенке и с дополнительными крючками на задней стороне льдогенератора. Как показано на фиг.2, льдогенератор содержит крышку 81 для верхней части льдогенератора. Крышка не показана на фиг.3, чтобы более отчетливо показать остальную часть. Льдогенератор и его работа подробно описаны ниже. Можно отметить здесь, однако, что льдогенератор 80 функционально соединен со сливным отверстием 18 при помощи канала подачи или воронки 30 для подачи воды и льда из льдогенератора в сливное отверстие 18, когда дверь 14 закрыта. Как показано на фиг.2, канал 30 подачи установлен на стороне двустворчатой двери 14, которая обращена к внутренней части камеры для свежих продуктов, когда дверь 14 закрыта, и содержит отверстие для приема воды, как описано ниже. Кроме того, на стороне двустворчатой двери 14, которая обращена к внутренней части камеры для свежих продуктов, установлены полки 32 и 34, на которые размещают продукты питания или напитки.
Также на фиг.3 проиллюстрирована панель 36 управления, которая функционально соединена с различными блоками управления и устройствами, расположенными в холодильнике. Например, панель управления может использоваться для ввода входной или управляющей информации в микропроцессор (не показан), который управляет работой различных элементов в холодильнике, включая льдогенератор настоящего изобретения. Таким образом, пользователь может управлять с возможностью регулирования различными рабочими характеристиками холодильника с помощью панели управления. Работа микропроцессора также зависит от устройств, регистрирующих параметры, таких как термостаты, расположенных в холодильнике.
Камера для свежих продуктов холодильника также содержит, как лучше всего видно на фиг.3, панель 38, которая выполнена с множеством отверстий 40, через которые может проходить воздух. Также может быть использован узел вентиляционной решетки типа, хорошо известного специалистам в данной области техники, на месте панели 38 и отверстий 40, в качестве средства, через которое может проходить воздух. Как схематически изображено на фиг.4, за панелью 38 на задней стенке камеры для свежих продуктов находится отверстие 42. Воздушный канал 44 связан по текучей среде с отверстием 42 и проходит от отверстия 42 вниз вдоль задней стороны холодильника к отверстию 46 в задней стенке морозильной камеры. Воздухоподаватель, например вентилятор 47 в проиллюстрированном варианте осуществления, расположен около или в отверстии 46 и перемещает воздух из морозильной камеры через канал 44, из которого воздух проходит через отверстие 42 и отверстия в панели 38 в камеру для свежих продуктов. Отверстия 48 и 49 образованы в стенке или вертикальной стойке, которая отделяет камеру для свежих продуктов от морозильной камеры. Эти отверстия обеспечивают перемещение воздуха обратно из камеры для свежих продуктов в морозильную камеру. Таким образом, морозильная камера и камера для свежих продуктов связаны по текучей среде друг с другом, в результате чего воздух может циркулировать между морозильной камерой и камерой для свежих продуктов.
Заслонки (не показаны) могут быть установлены на отверстии 42 и/или отверстии 46 для регулирования количества воздуха, проходящего из морозильной камеры в камеру для свежих продуктов таким способом, который хорошо известен специалистам в данной области техники. Степень, до которой открываются заслонки в любое время, может регулироваться при помощи сервомеханизма, работой которого управляет микропроцессор в соответствии с информацией, выдаваемой термостатом, который измеряет температуру в камере для свежих продуктов.
Настоящее изобретение, воплощенное в холодильнике 10, дополнительно включает систему охлаждения, схематически изображенную на фиг.10. Система охлаждения функционально соединена с морозильной камерой и льдогенератором 80 для создания в морозильной камере охлаждающего эффекта, достаточного для поддержания температуры ниже 0°C в морозильной камере, в некоторых случаях значительно ниже 0°C, и для независимого создания в узле для образования льда льдогенератора 80 охлаждающего эффекта, достаточного для замерзания воды и образования льда в узле для образования льда.
Как более конкретно показано на фиг.10, в варианте осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированного на чертежах, система охлаждения включает первый испаритель 50, приспособленный для функционального соединения с морозильной камерой холодильника для создания в морозильной камере охлаждающего эффекта, достаточного для поддержания температуры ниже 0°C в морозильной камере. Испаритель 50, предпочтительно, расположен внутри морозильной камеры, но не обязательно расположен в ней. Система охлаждения также включает в проиллюстрированном варианте осуществления второй испаритель 51 в функциональном соединении с узлом для образования льда льдогенератора 80 для создания в узле для образования льда охлаждающего эффекта, достаточного для замерзания воды и образования льда в узле для образования льда.
Как показано на фиг.10, система охлаждения кроме первого испарителя и второго испарителя содержит компрессионное устройство 52 и конденсаторное устройство 53. Система охлаждения также содержит подходящий холодильный агент, такой как, например, HFC-113A. Компрессионное устройство 52 для сжатия холодильного агента содержит сторону 54 входа и сторону 55 выхода, из которой сжатый холодильный агент выходит из компрессионного устройства. Конденсаторное устройство 53 для конденсации холодильного агента после его сжатия содержит сторону 56 входа и сторону 57 выхода, из которой конденсированный холодильный агент выходит из конденсаторного устройства. Первый испаритель 50 содержит сторону 58 входа и сторону 59 выхода для холодильного агента, и второй испаритель 51 содержит сторону 60 входа и сторону 61 выхода для холодильного агента.
Сторона 55 выхода компрессионного устройства 52 связана по текучей среде со стороной 56 входа конденсаторного устройства 53 при помощи трубы 62. Каждая из стороны 58 входа первого испарителя 50 и стороны 60 входа второго испарителя 51 соединена со стороной 57 выхода конденсаторного устройства при помощи, например, трубы 63. И каждая из стороны 59 выхода первого испарителя 50 и стороны 61 выхода второго испарителя 51 связана по текучей среде со стороной 54 входа компрессионного устройства 52 при помощи, например, трубы 64.
Первая капиллярная трубка 65 расположена между стороной 57 выхода конденсаторного устройства 53 и стороной 58 входа первого испарителя 50 для регулирования расхода холодильного агента в первый испаритель 50 из конденсаторного устройства 53 и температуры холодильного агента в первом испарителе. В частности, первая капиллярная трубка 65 содержит входной конец 70 и выходной конец 71. Входной конец 70 первой капиллярной трубки связан по текучей среде со стороной выхода конденсаторного устройства 53, и выходной конец 71 первой капиллярной трубки связан по текучей среде со стороной 58 входа первого испарителя 50. Вторая капиллярная трубка 66 расположена между стороной 57 выхода конденсаторного устройства 53 и стороной 60 входа второго испарителя 51 для регулирования расхода холодильного агента во второй испаритель 51 из конденсаторного устройства 53 и температуры холодильного агента во втором испарителе. В частности, вторая капиллярная трубка 66 содержит входной конец 72 и выходной конец 73. Входной конец 72 второй капиллярной трубки связан по текучей среде со стороной 57 выхода конденсаторного устройства 53, и выходной конец 73 второй капиллярной трубки связан по текучей среде со стороной 60 входа второго испарителя 51. В варианте осуществления, изображенном на фиг.10, первая капиллярная трубка 65 и вторая капиллярная трубка 66 имеют такие размеры, что температура холодильного агента во втором испарителе 51 выше температуры холодильного агента в первом испарителе 50. При этом необходимо понимать, что холодильный агент при прохождении в первую и вторую капиллярные трубки имеет более высокую температуру и давление, и капиллярные трубки вызывают расширение холодильного агента при выходе холодильного агента из капиллярных трубок, таким образом, приводя к испарению и охлаждению холодильного агента в испарителях 50 и 51. Настоящее изобретение не ограничивается использованием капиллярных трубок, и могут использоваться другие типы регуляторов, такие как, например, устройства с переменным расширением. Кроме того, необязательно использовать трубу 63, и сторона 57 выхода конденсаторного устройства может соединяться непосредственно или через сушилку (не показана) с входными концами 70, 72, соответственно, капиллярных трубок 65 и 66. Подобным образом, не обязательно использовать трубу 64, и сторона 54 входа компрессионного устройства может соединяться непосредственно со сторонами 59 и 61 выхода, соответственно, испарителей 50 и 51.
Система охлаждения, изображенная в варианте осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированном на фиг.10, также включает устройство подачи тепла в функциональном соединении с узлом для образования льда льдогенератора 80 для селективного создания в узле для образования льда нагревающего эффекта, достаточного для удаления льда, образованного в узле для образования льда, с любой поверхности в узле для образования льда, к которой может налипнуть лед. Более конкретно, устройство подачи тепла содержит трубу 67 для прохождения текучей среды, соединенную со стороной 55 выхода компрессионного устройства 52 и стороной 60 входа второго испарителя 51 для расположения стороны 55 выхода компрессионного устройства 52 в связи по текучей среде со стороной 60 входа второго испарителя 51, в результате, по меньшей мере, часть холодильного агента из компрессионного устройства 52 может обходить конденсаторное устройство 53 и выходить из стороны 55 выхода компрессионного устройства 52 на сторону 60 входа второго испарителя 51. Клапан 68 функционально соединен с трубой 67 для прохождения текучей среды для селективного открытия и закрытия трубы 67 для прохождения текучей среды для потока холодильного агента из стороны 55 выхода компрессионного устройства 52 на сторону 60 входа второго испарителя 51. Механизм, такой как сервомеханизм 69, функционально соединен с клапаном 68, расположенным в трубе 67, для открытия и закрытия клапана в течение заданных периодов времени в соответствии с управляющими сигналами из микропроцессора, как описано ниже более подробно. Входная информация для микропроцессора с этой целью может быть введена в панель 36 управления. Могут использоваться другие средства для подачи тепла в узел для образования льда. Например, могут использоваться электрические сопротивления, работой которых управляет микропроцессор на основании входной информации, введенной в панель 36 управления.
В варианте осуществления настоящего изобретения, изображенном на фиг.10, компрессионное устройство 52 включает один компрессор, и конденсаторное устройство 53 включает один конденсатор. Кроме того, в данном варианте осуществления холодильный агент непрерывно проходит через первый испаритель 50, второй испаритель 51, и количество льда, производимого в льдогенераторе 80, регулируется посредством регулирования частоты, с которой вода подается в льдогенератор. Однако, как проиллюстрировано на фиг.11, на которой изображен второй вариант осуществления системы охлаждения, система охлаждения может включать два независимых холодильных контура. Компрессионное устройство в этом случае включает первый компрессор 52A для первого холодильного контура, обычно обозначенного ссылочным номером 74, в котором первый компрессор 52A связан по текучей среде с первым испарителем 50, и второй компрессор 52B для второго холодильного контура, обычно обозначенного ссылочным номером 75, в котором второй компрессор 52B связан по текучей среде со вторым испарителем 51. Кроме того, конденсаторное устройство в данном примере содержит первый конденсатор 53A для первого холодильного контура 74 и второй конденсатор 53B для второго холодильного контура 75. Кроме того, первый холодильный контур 74 содержит первую капиллярную трубку 65A между конденсаторным устройством 53A и испарителем 50, и второй холодильный контур 75 содержит вторую капиллярную трубку 66A между конденсаторным устройством 53B и испарителем 51. Кроме того, в холодильный контур 75 включено устройство подачи тепла, содержащее трубу 67A для прохождения текучей среды, соединенный со стороной выхода компрессора 52B и стороной входа второго испарителя 51 для расположения стороны выхода компрессора 52B в связи по текучей среде со стороной входа второго испарителя, в результате чего, по меньшей мере, часть холодильного агента из компрессора 52B может обходить конденсаторное устройство 53B и выходить из стороны выхода компрессора 52B на сторону входа второго испарителя 51B. Клапан 68A функционально соединен с трубой 67A для прохождения текучей среды для селективного открытия и закрытия трубы 67A для прохождения текучей среды для потока холодильного агента из стороны выхода компрессора 52A на сторону входа второго испарителя 51. Механизм, такой как сервомеханизм 69A, функционально соединен с клапаном 68A, расположенным в трубе 67A, для открытия и закрытия клапана в течение заданных периодов времени в соответствии с управляющими сигналами из микропроцессора так, как описано ниже более подробно. Входная информация для микропроцессора с этой целью может быть введена в панель 36 управления. Что касается системы охлаждения на фиг.11, холодильные контуры 74 и 75 могут управляться независимо при помощи микропроцессора таким образом, что холодильный контур 74 работает непрерывно, в то время как холодильный контур 75 работает только при необходимости производства льда, или, в качестве альтернативы, холодильный контур 74 может работать вхолостую при производстве льда с помощью холодильного контура 75.
В третьем варианте осуществления системы охлаждения, проиллюстрированном на фиг.12, регулирующий клапан 77 для второго испарителя 51 и способный управляться микропроцессором на основании информации, вводимой в панель 26 управления, добавлен к первому варианту осуществления системы охлаждения, изображенному на фиг.11. Регулирующий клапан 77 функционально соединен с конденсаторным устройством 53 и вторым испарителем 51 и регулирует расход холодильного агента через капиллярную трубку 66 во второй испаритель 51. Таким образом, посредством закрытия регулирующего клапана 77, охлаждающий эффект в узле для образования льда прекращается таким образом, что лед не будет образовываться в узле для образования льда 80. В этом случае, следовательно, образование льда может регулироваться посредством открытия и закрытия регулирующего клапана 77, и, кроме того, необязательно регулировать расход воды в льдогенераторе в качестве средства управления процессом образования льда.
В четвертом варианте осуществления системы охлаждения, проиллюстрированном на фиг.13, кроме регулирующего клапана 77 в систему включен регулирующий клапан 76 для первого испарителя 50, которым также может управлять микропроцессор на основании информации, вводимой в панель 26 управления. Регулирующий клапан 76 функционально соединен с конденсаторным устройством 53 и первым испарителем 50 и регулирует расход холодильного агента при помощи капиллярной трубки 65 в первый испаритель 50. В результате создание охлаждающего эффекта в морозильной камере может прекращаться всякий раз, когда необходимо, так что, например, по меньшей мере, часть времени, в течение которого регулирующий клапан 77 открыт, холодильный агент проходит во второй испаритель 51, и образуется лед. Система охлаждения, подобная системе, проиллюстрированной на фиг.13, в которой отдельные регулирующие клапаны установлены для двух испарителей, которые могут использоваться с настоящим изобретением, раскрыта в международной публикации № WO 2004/092661, опубликованной 28 октября 2004 г. Раскрытие международной публикации № WO 2004/092661 включено здесь согласно ссылке.
При использовании системы охлаждения типа, проиллюстрированного на любой из фиг.10-13, компрессионное устройство может содержать компрессор с переменной скоростью. В таких компрессорах скорость и производительность согласованы с нагрузками, создаваемыми в морозильной камере и камере для свежих продуктов, включая узел для образования льда холодильника.
Ссылка сделана на фиг.5-9 для описания варианта осуществления льдогенератора 80 настоящего изобретения. Льдогенератор содержит узел для образования льда и емкость для вмещения воды для узла для образования льда. Система охлаждения функционально соединена с льдогенератором, которая может быть типом, описанным выше, хотя могут использоваться другие системы охлаждения с льдогенератором настоящего изобретения.
Полное рабочее описание льдогенератора 80 лучше всего представлено со ссылкой на принципиальную схему на фиг.9. Льдогенератор, схематически изображенный на фиг.9, приспособлен для работы в отделении холодильного устройства, в котором поддерживается температура выше 0°C, таком как, например, камера для свежих продуктов холодильника 10, в котором узел для образования льда льдогенератора и лед, образованный при помощи узла для образования льда, подвергаются воздействию температуры в отделении холодильного устройства, в котором температура поддерживается выше 0°C. Узел для образования льда льдогенератора 80 приспособлен для размещения в функциональном соединении с системой охлаждения, такой как система охлаждения, описанная выше, для создания в узле для образования льда охлаждающего эффекта, достаточного для замерзания воды и образования льда в узле для образования льда. Вариант осуществления узла для образования льда, который является частью льдогенератора, проиллюстрированного на фиг.6-8, включает форму 82 для образования льда, в которой лед образуется вокруг элементов 83 для образования льда, водосборного участка 84 и участка 86 для хранения льда. Узел для образования льда, по выбору, может содержать крышку 81, изображенную на фиг.2. Кроме узла для образования льда, льдогенератор содержит емкость 88 для вмещения воды.
Как показано на фиг.9, емкость 88 приспособлена для связи по текучей среде с источником воды, таким как водопровод 90, расположенный снаружи холодильного устройства, в результате чего вода из источника воды может автоматически подаваться в емкость, например, через трубу 89 для подачи воды, когда количество воды в емкости становится ниже заданного уровня. Льдогенератор также содержит поплавковый клапан 91, который функционально соединен с емкостью и источником воды 90, расположенным снаружи холодильного устройства 10, для регулирования количества воды в емкости с помощью способа, хорошо известного специалистам в данной области техники. Фильтр 93 также может быть установлен в трубе 89 для подачи воды с целью фильтрации воды из водопровода перед подачей ее в емкость 88.
Емкость 88 связана по текучей среде с узлом для образования льда таким образом, что вода из емкости может подаваться в форму 82 для образования льда узла для образования льда, и вода из узла для образования льда может возвращаться в емкость. Конкретно, насос 94, функционально соединенный с емкостью 88 и формой 82 для образования льда узла для образования льда, подает воду из емкости 88 в форму 82 для образования льда по трубе 95 для подачи воды. Кроме того, избыточная вода, собранная на водосборном участке 84, и вода, полученная в результате таяния льда на участке 86 для хранения льда, возвращается в емкость 88, соответственно, по трубам 96 и 97 для подачи воды. Таким образом, вода подается в емкость 88 из трех источников: водопровода 90, водосборного участка 84 и участка 86 для хранения льда. Поплавковый клапан 91 является эффективным для обеспечения того, что вода не будет переливаться через емкость 88, данное обстоятельство может возникнуть, если отключено электропитание, и имеется значительное количество льда, которое тает на участке для хранения льда.
Работой насоса 94 управляет микропроцессор в соответствии со способом, хорошо известным специалистам в данной области техники. Микропроцессор может быть установлен в панели 36 управления и обычно будет установлен таким образом, что насос будет работать достаточный период времени, чтобы полностью заполнить форму 82 водой. При желании, чтобы обеспечить полное заполнение формы, микропроцессор может быть установлен таким образом, что насос будет подавать воду из емкости 88 до уровня, при котором вода будет переливаться через форму 82 для образования льда. Избыточная вода собирается на водосборном участке 84. По меньшей мере, одно отверстие 85, через которое может проходить вода, образовано на водосборном участке 84, и, по меньшей мере, одно отверстие связано по текучей среде с емкостью 88 при помощи трубы 96 для подачи воды для возврата воды с водосборного участка 84 в емкость 88.
Как показано на фиг.9, куски льда образуются в узле для образования льда из воды, находящейся в форме 82 для образования льда, которая подается из емкости 88. Таким образом, как описано выше со ссылкой на фиг.10, холодильный агент после прохождения через капиллярную трубку 66 подается во множество элементов 83 для образования льда, которые расположены в воде, содержащейся в форме для образования льда. Элементы выполнены из теплопроводного материала, который является стойким к коррозии, вызываемой водой, или который покрыт водостойким покрытием. Холодильный агент может или приводиться в общий контакт с элементами 83, и элементы, таким образом, охлаждаются, или холодильный агент может быть помещен в более плотный контакт с элементами при прохождении холодильного агента внутри элементов. В любом случае в результате воздействия капиллярной трубки 66 на холодильный агент, холодильный агент будет иметь температуру достаточно низкую, чтобы обеспечить замерзание воды в форме 82 для образования льда, которая находится вблизи элементов 83 для образования льда. При контакте холодильного агента с элементами 83 для образования льда куски льда образуются на элементах. По истечении заданного периода времени микропроцессор будет приводить в действие сервомеханизм 69, открывающий клапан 68 в трубе 67 системы охлаждения, и, по меньшей мере, часть горячего или теплого сжатого холодильного агента из компрессора 52 или 52B будет проходить через элементы 83 для образования льда. Продолжительность контакта холодильного агента с элементами 83 для образования льда зависит в значительной степени от размера кусков льда, которые необходимы, и время регулируется микропроцессором на основании информации, вводимой в микропроцессор, установленный в панели 36. Циклом образования льда может управлять другое средство, такое как часовой механизм, который приводится в действие на основании входных данных пользователя, например, вводимых в панель 36. Часовой механизм управляет работой сервомеханизма 69. Таким образом, когда необходимо образовать лед, пользователь будет устанавливать часовой механизм на период времени, в течение которого должен образоваться лед в зависимости от желаемого размера кусков льда.
Непосредственное охлаждение воды в форме 82 для образования льда при помощи элементов 83 для образования льда является особо эффективным способом образования льда. Лед может быть образован быстрее по сравнению со способом охлаждения воды в результате конвекции с использованием холодного воздуха. Кроме того, охлаждение воды в результате конвекции холодного воздуха вызывает образование кусков льда от наружной части к внутренней части кусков, приводя к растрескиванию кусков льда и тому, что куски льда становятся мутными. С другой стороны, охлаждение воды при помощи элементов 83 для образования льда обеспечивает образование кусков льда от внутренней части к наружной части кусочков, и растрескивание кусков льда в значительной степени уменьшается. Кроме того, способ образования льда в соответствии с настоящим изобретением дает возможность пользователю по желанию получать лед мягким или твердым. Куски льда будут более мягкими, чем выше температура холодильного агента, входящего в контакт с элементами 83 для образования льда. Одним способом регулирования температуры холодильного агента является использование капиллярной трубки, которая содержит отверстие, соответствующее виду льда, который необходимо получить. Как известно специалистам в данной области техники, размер отверстия влияет на температуру холодильного агента при его выходе из капиллярной трубки. Другим способом регулирования температуры холодильного агента является использование устройства с переменным расширением на месте капиллярной трубки 66.
При контакте горячего или теплого сжатого холодильного агента с элементами 83 для образования льда, силы сцепления, заставляющие куски льда налипать на элементы для образования льда, будут разрушаться, и куски льда будут удаляться с множества элементов для образования льда. Однако до того, как это произойдет, управляемый микропроцессором опрокидывающий механизм, функционально соединенный с формой 82 для образования льда, будет поворачивать форму для образования льда и выливать воду из формы для образования льда, которая не превратилась в лед. Слитая вода переместится на водосборный участок 84, как показано стрелкой 100 направления на фиг.9, и пройдет через, по меньшей мере, одно отверстие 85 на водосборном участке и вернется в емкость 88 через трубу 96 для подачи воды.
Поворот формы 82 для образования льда приводит к тому, что форма повернется из положения под кусками льда так, что, когда куски льда удалятся с элементов 83 для образования льда под действием теплого холодильного агента, они упадут на водосборный участок 84, как показано стрелкой 101 направления на фиг.9. Устройство, дополнительно описанное ниже и расположенное на водосборном участке, перемещает куски льда с водосборного участка сбора на участок 86 для хранения льда, как показано стрелкой 102 направления на фиг.9. Участок для хранения льда содержит, по меньшей мере, одно отверстие 103, через которое может проходить вода, и, по меньшей мере, одно отверстие связано по текучей среде с емкостью 88 при помощи трубы 97 для подачи воды для возврата воды с участка 86 для хранения льда в емкость. Вода на участке для хранения льда, в основном, образуется в результате таяния льда, поскольку узел для образования льда, включая участок 86 для хранения льда и куски льда, хранящиеся на нем, подвергаются воздействию окружающей среды, в которой окружающий воздух имеет температуру выше 0°C, например в камере для свежих продуктов холодильника 10.
Участок 86 для хранения льда и емкость 88 функционально соединены со сливным отверстием 18 в двери 14 камеры для свежих продуктов холодильника 10, как показано, соответственно, стрелками 104 и 105 направления, так что куски льда и холодная вода могут подаваться через сливное отверстие 18.
Вариант осуществления льдогенератора настоящего изобретения, который способен выполнять рабочие аспекты, описанные выше со ссылкой на фиг.9, лучше всего описан со ссылкой на фиг.5-8. Как можно видеть на фиг.5, форма 82 для образования льда узла для образования льда содержит закрытую нижнюю часть 111 и замкнутый периметр стенок 112, проходящих от закрытой нижней части формы для образования замкнутого пространства для вмещения воды, когда форма находится в вертикальном положении. Множество элементов 83 для образования льда, расположенных в двух рядах поддерживаются на трубопроводе 113 для прохождения в замкнутое пространство, образованное формой 82. Как указано выше, элементы 83, а также трубопровод 113 выполнены из материала, такого как нержавеющая сталь, которая способна передавать тепло и холод. Элементы приспособлены для функционального соединения с системой охлаждения таким образом, что охлаждающий эффект может передаваться на элементы для образования кусков льда в закрытом пространстве, образованном формой 82 для образования льда, и нагревающий эффект может передаваться на элементы для удаления кусков льда с элементов 83. При этом трубопровод 113 может содержать полую трубу и, таким образом, являться испарителем 51, в результате чего элементы 83 охлаждаются в достаточной степени для образования кубиков льда на элементах 83 и затем нагреваются для ослабления сил сцепления, из-за которого куски льда налипают на элементы 83. Элементы 83 для образования льда могут быть выполнены таким образом, что холодильный агент проходит внутрь, по меньшей мере, части каждого элемента, или элементы могут содержать целые части из теплопередающего материала.
Фиг.6 изображает льдогенератор в состоянии, в котором форма 82 для образования льда повернута назад, приблизительно, на 90°, как указано стрелкой 114 направления на фиг.5, из положения, в котором элементы 83 для образования льда расположены внутри формы для образования льда, в положение, в котором форма для образования льда переместилась из положения под элементами для образования льда, и куски льда, образованные на элементах 83 для образования льда, могут собираться. Для того чтобы яснее увидеть и понять настоящее изобретение, пластина 124, прикрепленная к форме 82, не показана на фиг.6, и ни один из чертежей не изображает куски льда, ни когда они налипают на элементы 83, когда они находятся на водосборном участке 84, ни когда они находятся на участке 86 для хранения льда.
Узел для образования льда также содержит опрокидывающий механизм, функционально соединенный с формой 110 для образования льда для поворота формы для образования льда. В одном случае, как указано выше, когда куски льда образовались на элементах 83 и должны собираться, опрокидывающий механизм будет поворачивать форму 110 для льда назад, приблизительно, на 90°, в положение, показанное на фиг.6. Во втором случае, после сбора кусков льда, опрокидывающий механизм будет поворачивать форму вперед, как показано стрелкой 115 направления на фиг.5, приблизительно, на 90°, и возвращать форму для льда в положение под элементами. Это рабочее состояние изображено на фиг.7. Опрокидывающий механизм содержит стержни 117 и 118, которые прикреплены к соответствующим сторонам формы для образования льда и шарнирно соединены на противоположных сторонах узла для образования льда. Стержень 118 функционально соединен с зубчатой передачей, обычно обозначенной ссылочным номером 120, которая установлена в узле для образования льда для поворота стержня 118 и, таким образом, формы 82. При начальном запуске зубчатой передачи после образования кусков льда на элементах 83 форма 83 для льда будет поворачиваться назад, приблизительно, на 90°, в положение, показанное на фиг.6, и при повороте формы вода, которая не замерзла, выльется из формы для льда на водосборный участок 84. Одновременно клапан 68 в трубе 67 системы охлаждения откроется для прохождения теплого или горячего сжатого холодильного агента из компрессионного устройства 52 или 52B. После прохождения через открытый клапан 68 теплый или горячий сжатый холодильный агент перемещается по трубопроводу 113, контактирует с элементами 83 для образования льда и повышает температуру элементов для ослабления сил сцепления, вызывающих слипание элементов и кусков льда, образованных на элементах, друг с другом. В результате куски льда падают на водосборный участок 84.
Водосборный участок 84 в проиллюстрированном варианте осуществления, как лучше всего видно на фиг.6, содержит поддон с отверстием 85 в нижней части поддона, через которое может проходить вода, слитая из формы, кроме кусков льда. Отверстие 85 на водосборном участке связано по текучей среде с емкостью 88 для воды, как дополнительно описано ниже, так что вода, проходящая на водосборный участок, может быть возвращена в емкость.
Узел для образования льда также содержит участок 86 для хранения льда, на котором могут храниться куски льда. Куски льда, образованные в форме для образования льда и собранные на водосборном участке 84, перемещаются с водосборного участка на участок 86 для хранения льда при помощи устройства в виде поворотной пластины 124, которая физически зацепляет лед на водосборном участке и сметает его с водосборного участка на участок 86 для хранения льда. Как лучше всего видно на фиг.5, поворотная пластина 124 прикреплена к передней стороне формы для льда и проходит вдоль всей длины этой стороны формы, так что пластина будет воздействовать на все куски льда, находящиеся на водосборном участке 84, поскольку она поворачивается вместе с формой 82. К тому времени, как зубчатая передача 120 приводится в действие для поворота формы из положения, показанного на фиг.6, в положение для образования льда с элементами 83 для образования льда, снова расположенными в форме, как показано на фиг.7, пластина 124 будет поворачиваться вверх от поддона, включающего водосборный участок 84, выталкивая вперед куски льда, находящиеся на водосборном участке, и куски льда будут собираться на участке 86 для хранения льда.
Поскольку участок 86 для хранения льда обычно будет подвергаться воздействию температуры в камере для свежих продуктов, которая будет несколько выше 0°C, то куски льда на участке для хранения льда, если их сразу не удалить, будут постепенно таять. Отверстие 103 образовано на участке 86 для хранения льда, через которое будет проходить вода, образованная в результате таяния льда. Это отверстие связано по текучей среде с емкостью 88 таким образом, что вода может возвращаться в емкость. Как отмечено выше, узел для образования льда может содержать крышку, как показано под ссылочным номером 81 на фиг.2. Крышка закрывает, по меньшей мере, участок 86 для хранения льда и ограничивает количество влаги, которая может проходить из узла для образования льда в камеру для свежих продуктов.
В варианте осуществления настоящего изобретения, изображенном на чертежах, емкость 88 для воды, как лучше всего видно на фиг.8, установлена в корпусе 130, который образует нижнее отделение льдогенератора 80 и на котором находятся верхнее отделение узла для образования льда с формой для образования льда, водосборным участком и участком для хранения льда. Корпус 130 также содержит фильтр 93 для воды и насос 94. Вода из домашнего источника 90 воды подается в емкость 88 по трубе 89 для подачи воды, в которой установлен фильтр. Насос 94 используется для подачи воды из емкости 88 в форму 82 для образования льда по трубе 95 для подачи воды. Вода возвращается в емкость из отверстия 85 на водосборном участке 84 и отверстия 105 на участке 86 для хранения льда по трубам 96 и 97 для подачи воды соответственно. В качестве альтернативы, вода, возвращенная в емкость 88 с водосборного участка 84 и участка 86 для хранения льда, может сначала направляться в фильтр 93. В любом случае содержание емкости 88 и труб для подачи воды между емкостью и водосборным участком 84 и участком 86 для хранения льда внутри камеры для свежих продуктов будет способствовать сохранению воды в емкости холодной. Это состояние улучшено, поскольку вода, вылитая из формы 82 для льда, и вода, образованная в результате таяния кусков льда на участке 86 для хранения льда, будет холодной. В результате потребуется меньше энергии для образования льда, используя воду из емкости 88. Кроме того, куски льда, взятые с участка 86 для хранения льда, обычно будут более свежими, поскольку более старые куски льда, находящиеся в хранении в течение длительного периода времени, растают.
Емкость 88 для воды вместо установки внутри корпуса 130 может быть размещена рядом с отделением для хранения продуктов или напитков, в результате чего отделение для хранения охлаждается водой из емкости. Один пример такого расположения емкости для воды изображен на фиг.11. В данном варианте осуществления емкостью является формованный пластмассовый резервуар, обозначенный обычно ссылочным номером 88A, стенки которого имеют внутреннюю поверхность 140, которая контактирует с водой, находящейся в емкости, и удерживает ее в емкости, и наружную поверхность 142. Как проиллюстрировано на фиг.11, стенки емкости выполнены таким образом, что отделение 144 для хранения, изображенное с удаленной его передней дверью, по меньшей мере, частично содержится в пределах наружной поверхности 142 стенок емкости. Другими словами, емкость 88A, по существу, окружает отделение для хранения, в результате чего отделение для хранения охлаждается водой, содержащейся в емкости. Вентилятор 145 функционально соединен с отделением для хранения для циркуляции воздуха внутри отделения для хранения. В качестве альтернативы, емкость может использоваться с отделением для хранения продуктов в виде «сосуда» для хранения продуктов (не показан), хорошо известного специалистам в данной области техники.
Вода в емкости 88 также может являться источником питьевой воды, которая подается через сливное отверстие 18 в двери 14. Вода проходит в сливное отверстие по каналу для подачи воды, который проходит между сливным отверстием и емкостью. В варианте осуществления настоящего изобретения, изображенном на чертежах, канал для подачи воды расположен таким образом, чтобы, по существу, полностью разместиться в камере для свежих продуктов перед прохождением в сливное отверстие. Конкретно, как показано на фиг.1, 2 и 8, труба 150 для подачи воды установлена между емкостью 88 и передней частью наружной стороны корпуса 130. Труба 150 для подачи воды заканчивается на наружной стороне корпуса 130 на насадке 151, причем насадка проходит от корпуса 130 на достаточном расстоянии, таком, что, когда дверь 14 закрыта, вода, выходящая из трубы 150 через насадку 151, направляется в отверстие 31 в воронке 30. Электромагнитный клапан 152 установлен в трубе 150 для подачи воды и функционально соединен с рычагом, или ему подобным, расположенным в отверстии 18 таким образом, что, когда рычаг перемещается при нажиме стакана для воды на него, схема, управляющая электромагнитным клапаном 152 будет включаться, и электромагнитный клапан 152 будет открываться таким образом, что вода может проходить в воронку 30.
Лед также может подаваться через сливное отверстие 18. Для выполнения этого установлен пригодный механизм для перемещения льда с участка 86 для хранения льда в отверстие 31 в воронке 30.
На основании вышеприведенного описания можно понять, что настоящее изобретение помимо своих различных аспектов описывает способ управления холодильным устройством, содержащим морозильную камеру и камеру для свежих продуктов, в которой расположен узел для образования льда, и в котором морозильная камера и камера для свежих продуктов связаны по текучей среде друг с другом, так что воздух может циркулировать между морозильной камерой и камерой для свежих продуктов. Способ включает создание в морозильной камере охлаждающего эффекта, достаточного для поддержания температуры 0°C или ниже в морозильной камере и циркуляции воздуха между морозильной камерой и камерой для свежих продуктов при поддержании температуры выше 0°C в камере для свежих продуктов. Охлаждающий эффект, независимый от охлаждающего эффекта, создаваемого в морозильной камере, создается в узле для образования льда, расположенном в камере для свежих продуктов, причем независимый охлаждающий эффект является достаточным для замерзания воды и образования льда в узле для образования льда. В конкретном варианте осуществления способа охлаждающий эффект в морозильной камере создается при помощи первого испарителя, и охлаждающий эффект в узле для образования льда обеспечивается при помощи второго испарителя. Кроме того, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, охлаждающий эффект в узле для образования льда прекращается, когда лед не образуется в узле для образования льда. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, охлаждающий эффект в морозильной камере прекращается в течение, по меньшей мере, части времени, в течение которого охлаждающий эффект создается в узле для образования льда.
Также можно понять на основании изложенного выше описания настоящего изобретения, что способ, описанный в предыдущем абзаце, может включать производство кусков льда в узле для образования льда. Куски льда могут образовываться посредством подачи воды из источника воды в форму для образования льда, расположенную в узле для образования льда и посредством подачи холодильного агента во множество элементов для образования льда, которые расположены в воде. Элементы для образования льда выполнены из материала, который является проводником тепла, и холодильный агент имеет температуру, достаточно низкую для замерзания воды около элементов для образования льда. В результате куски льда образуются на множестве элементов для образования льда. Вода, которая не была превращена в лед, сливается из формы для образования льда, и куски льда удаляются с множества элементов для образования льда. В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения куски льда удаляются посредством подачи холодильного агента в элементы для образования льда, который имеет температуру, достаточно высокую для ослабления сил сцепления, вызывающих налипание кусков льда на элементы для образования льда. Способ дополнительно включает падение кусков льда и начальный сбор на водосборном участке под формой для образования льда. Куски льда могут перемещаться с водосборного участка на участок для хранения льда, расположенный в камере для свежих продуктов.
Способ также может включать использование емкости для воды в качестве источника воды и подачу воды в форму для образования льда из емкости до уровня, при котором вода переливается через форму для образования льда. По меньшей мере, часть воды, которая переливается через форму для образования льда, а также вода, проходящая на водосборный участок в результате слива воды из формы, и вода, образующаяся в результате таяния льда на участке для хранения льда, возвращается в емкость для воды.
В дополнительном аспекте способа, вода из емкости для воды подается в качестве питьевой воды. Кроме того, отделение для охлаждения продуктов или напитков может охлаждаться при помощи воды, содержащейся в емкости.
Настоящее изобретение было описано относительно различных конкретных вариантов осуществления. Однако специалистам в данной области техники должно быть понятно, что при практическом осуществлении настоящего изобретения возможны модификации настоящего изобретения без отхода от сущности и объема прилагаемой формулы изобретения.