ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И ХРАНЕНИЯ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
ELECTRIC DEVICE FOR COOLING AND STORAGE OF FOOD PRODUCTS

Данное изобретение относится к электрическому устройству для охлаждения и хранения продуктов питания, предпочтительно для использования в домашних условиях. Например, эти устройства представляют собой холодильник-морозилку, обычно самостоятельного размораживания, с двумя или более камерами, каждая из которых предназначена для хранения продуктов питания различными способами при различной температуре. Термин «холодильник-морозилка» используется для обозначения устройства, содержащего как холодильную, так и морозильную камеру.
Известны холодильники-морозилки самостоятельного размораживания, которые содержат:
- холодильную камеру для хранения продуктов питания,
- морозильную камеру для хранения продуктов питания при низких температурах,
- средства охлаждения воздуха в холодильной и морозильной камере,
- трубопровод, обеспечивающий проточное сообщение между охлаждающими средствами и холодильной камерой,
- вентилятор, обеспечивающий перемещение воздуха по трубопроводу от охлаждающих средств к холодильной камере,
- запорный клапан, предназначенный для запирания трубопровода и в закрытом положении препятствующий сообщению между холодильной камерой и охлаждающими средствами (на профессиональном жаргоне этот клапан, как правило, называют «заслонкой»); причем заслонка обычно открыта, когда холодный воздух должен поступать в холодильную камеру для снижения температуры камеры,
- обратный клапан, который функционально соединен с трубопроводом и содержит присоединенные друг к другу перегородку и несущий держатель.
Указанный держатель ограничивает канал, образующий часть трубопровода, а перегородка содержит по меньшей мере одну первую часть, которая может перемещаться между первым положением, в котором она обращена к держателю и находится в контакте с ним для закрытия канала, и вторым положением, в котором ее часть находится на удалении от держателя. Когда воздух перемещается по трубопроводу от охлаждающих средств к холодильной камере через канал в держателе, он оказывает давление на перегородку. Это давление заставляет первую часть перегородки принять второе положение. При сбросе давления перегородка возвращается обратно в первое положение и входит в контакт с держателем, тем самым препятствуя прохождению воздуха от холодильной камеры к охлаждающим средствам через обратный клапан. Зона контакта перегородки и держателя имеет по меньшей мере один край, проходящий по периметру канала, причем этот край выполнен в виде плоской поверхности.
Однако холодильники-морозилки такого типа обладают несколькими недостатками.
Влажный воздух в холодильной камере конденсируется в капли воды на плоском крае канала. Поверхностное натяжение воды, находящейся между перегородкой и плоским краем, может вызывать прилипание перегородки к держателю. Если давление, оказываемое воздухом, является недостаточно высоким, чтобы преодолеть силу поверхностного натяжения воды, то поток воздуха, создаваемый вентилятором, не может попасть в холодильную камеру. Это обстоятельство приводит к сбою в работе холодильника-морозилки.
Таким образом, целью данного изобретения является устранение вышеуказанных недостатков путем создания электрического устройства для охлаждения и хранения продуктов питания с пониженным риском сбоя в работе.
Эти и другие цели, которые излагаются в последующем описании, достигаются в данном изобретении электрическим устройством для охлаждения и хранения продуктов питания, конструктивные и функциональные характеристики которого описаны в независимых пунктах формулы изобретения. Другие варианты выполнения данного устройства определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Другие свойства данного изобретения излагаются в последующем подробном описании со ссылкой на предпочтительный неограничительный вариант выполнения, проиллюстрированный на прилагаемых чертежах.
Фиг.1 представляет собой схематичный вид предложенного электрического устройства для охлаждения и хранения продуктов питания.
Фиг.2 представляет собой местный вид в аксонометрии, на котором некоторые части не показаны для лучшей иллюстрации других деталей предлагаемого электрического устройства для охлаждения и хранения продуктов питания.
Фиг.3 и 4 показывают элемент устройства, показанного на фиг.2, в двух различных рабочих положениях.
Фиг.5 и 6 показывают две части элемента, показанного на фиг.3 и 4.
Фиг.7 и 8 показывают два других варианта выполнения частей, показанных на фиг.5 и 6.
В соответствии с прилагаемыми чертежами номером 1 позиции обозначено электрическое устройство для охлаждения и хранения продуктов питания, предпочтительно для использования в домашних условиях.
Устройство 1 содержит
- первую камеру 11 для хранения продуктов питания,
- средства 2 охлаждения воздуха, используемого для охлаждения первой камеры 11,
- трубопровод 3, предназначенный для обеспечения проточного сообщения между охлаждающими средствами 2 и первой камерой 11,
- средства 4 перемещения воздуха, которые в рабочем состоянии обеспечивают перемещение воздуха от охлаждающих средств 2 к первой камере 11; причем эти средства 4 могут содержать, например вентилятор,
- запорный клапан 5, предназначенный для запирания трубопровода 3 и в закрытом положении препятствующий проточному сообщению между первой камерой 11 и охлаждающими средствами 2.
Запорный клапан 5 (обычно известный как «заслонка») открыт для обеспечения охлаждения первой камеры 11.
Преимущественно устройство 1 содержит вторую камеру 12 для хранения продуктов питания. Предпочтительно первая камера 11 является холодильной камерой (в которой температура обычно составляет 0-10°С), а вторая камера 12 является морозилкой (в которой температура обычно находится ниже -15°С). Первая камера 11 может быть расположена или выше, или ниже камеры 12.
Охлаждающие средства 2 также используются для охлаждения воздуха во второй камере 12 для лучшего сохранения хранящихся в ней продуктов питания. Для этого также используются перемещающие средства 4, предназначенные для перемещения воздуха от охлаждающих средств 2 ко второй камере 12.
Управление перемещающими средствами 4 выполняется в соответствии с информацией, поступающей от первого датчика 8 температуры, который измеряет температуру вблизи второй камеры 12. Перемещающие средства 4 включаются, когда температура, измеренная первым датчиком 8, превышает первое заданное значение. Охлаждающие средства 2 содержат охлаждающий контур, по которому протекает холодильный агент. В частности, охлаждающий контур содержит испаритель, который обеспечивает теплообмен с воздухом, используемым по меньшей мере для охлаждения первой камеры 11. Охлаждающий контур также содержит компрессор, который перемещает холодильный агент по контуру. Предпочтительно перемещающие средства 4 и компрессор включаются одновременно.
Управление запорным клапаном 5 выполняется в соответствии с информацией, поступающей от второго датчика 7 температуры, расположенного вблизи запорного клапана 5. Запорный клапан 5 открывается, когда температура, измеренная вторым датчиком 7, превышает второе заданное значение. Поскольку управление запорным клапаном 5 и перемещающими средствами 4 выполняется, соответственно, с помощью первого и второго датчиков 8 и 7, которые не зависят друг от друга, запорный клапан 5 может быть открыт (обеспечивая перемещение воздуха через него), даже когда перемещающие средства 4 выключены (то есть, когда вентилятор выключен).
Устройство 1 содержит обратный клапан 6, функционально соединенный с трубопроводом 3.
Трубопровод 3 содержит трубчатый элемент 30, функционально расположенный между охлаждающими средствами 2 и обратным клапаном 6. Трубопровод 3 также содержит канал 601, предназначенный для распределения потока воздуха в первой камере 11. Канал 601 расположен за трубчатым элементом 30 относительно направления движения потока воздуха от охлаждающих средств 2 к первой камере 11. Канал 601 может быть проточно присоединен к трубчатому элементу 30 для распределения потока воздуха на разные высоты в первой камере 11. Как показано на фиг.1, для возвращения воздуха из первой камеры 11 к охлаждающим средствам 2 имеется циркуляционный трубопровод 302.
Важная функция обратного клапана 6 заключается в предотвращении перемещения влажного воздуха из первой камеры 11 в трубчатый элемент 30, когда открыт запорный клапан 5, а перемещающие средства 4 выключены. Трубчатый элемент 30 предназначен исключительно для перемещения холодного воздуха от охлаждающих средств 2, так что обратный клапан снижает риск конденсации и замерзания влажного воздуха внутри трубчатого элемента 30.
Обратный клапан 6 может быть расположен перед запорным клапаном 5 или за ним относительно направления перемещения потока воздуха от охлаждающих средств 2 к первой камере 11.
Обратный клапан 6 содержит присоединенные друг к другу перегородку 60 и держатель 62. В частности, перегородка 60 и держатель 62 прикреплены друг к другу.
Держатель 62 имеет отверстие 63, обеспечивающее перемещение воздуха и образующее участок трубопровода 3.
Преимущественно перегородка 60 является гибкой. В частности, перегородка 60 содержит по меньшей мере одну первую часть 61, которая может перемещаться между первым положением, в котором она обращена к держателю 62 и находится с ним в контакте для полного закрытия отверстия 63, и вторым положением, в котором по меньшей мере одна часть перегородки находится на удалении от держателя 62.
Когда поток воздуха, создаваемый перемещающими средствами 4, перемещается по трубопроводу 3 от охлаждающих средств 2 к первой камере 11, он проходит через отверстие 63 держателя 62, оказывая давление на первую часть 61 перегородки 60, которая, таким образом, принимает второе положение (см. фиг.4).
Когда перемещение потока воздуха прекращается, первая часть 61 перегородки 60 перемещается в первое положение и находится в контакте с держателем 62 (см. фиг.3). В этом случае отверстие 63 закрыто, и путь перемещения воздуха от первой камеры 11 к охлаждающим средствам 2 перекрыт, даже если запорный клапан 5 отключен, то есть открыт.
Держатель 62 имеет по меньшей мере один выступ 67, который при нахождении первой части 61 перегородки 60 в первом положении проходит к первой части 61 перегородки 60 и образует по меньшей мере одну линейную или точечную зону контакта держателя 62 и первой части 61 перегородки 60.
В другом варианте выполнения, который не показан, первая часть 61 перегородки 60 содержит по меньшей мере один выступ 67, который при нахождении первой части 61 перегородки 60 в первом положении находится в контакте с держателем 62 и образует по меньшей мере одну линейную или точечную зону контакта держателя 62 и первой части 61 перегородки 60. Этот вариант выполнения не является предпочтительным, поскольку при этом сложнее сделать перегородку.
В целом, указанный по меньшей мере один выступ 67 при нахождении первой части 61 перегородки 60 в первом положении уменьшает общую зону контакта держателя 62 и первой части 61 перегородки 60 по сравнению с возможным случаем, в котором отсутствуют выступы, обеспечивающие контакт держателя 62 и первой части 61 перегородки 60. Такое решение сводит к минимуму прилипание, вызываемое поверхностным натяжением сконденсированных капель влаги вдоль зоны контакта держателя 62 и первой части 61 перегородки 60.
Выражение «линейная зона контакта» используется для обозначения зоны контакта, которая вытянута в основном по длине и шириной которой по сравнению с ее длиной можно пренебречь. Подобным образом, выражение «зона точечного контакта» используется для обозначения зоны контакта, площадью которой можно пренебречь по сравнению с общей площадью поверхности первой части 61 перегородки 60 или держатели 62.
Перегородка 60 расположена сразу за держателем 62 относительно направления перемещения потока воздуха по трубопроводу 3 от охлаждающих средств 2 к первой камере 11.
Держатель 62 содержит рамку 65, которая проходит по периметру отверстия 63 и, таким образом, ограничивает его.
Перегородка 60 прикреплена консольно к держателю 62 на одном краю рамки 65. Пунктирные линии на фиг.5, в частности, показывают вставки 622 (закрыты перегородкой 60), с помощью которых перегородка 60 прикреплена к держателю 62. С другой стороны, на фиг.6 показаны гнезда 621, выполненные в держателе 62 и предназначенные для размещения вставок 622. Таким образом, воздух, перемещающийся в трубопроводе 3 от охлаждающих средств 2 к первой камере 11, может легко переместить часть перегородки 60, противоположную прикрепленной к рамке 65 части, от держателя 62 и переместиться на другую сторону. Вышеупомянутый способ крепления перегородки 60 к держателю 62 является неограничивающим примером.
Край держателя 62, к которому перегородка прикреплена консольно, относительно вертикали является верхним краем 66 рамки 65. Таким образом, когда прекращается перемещение потока воздуха в трубопроводе 3, первая часть 61 перегородки 60 под действием своего веса может легко переместиться из второго положения обратно в первое положение.
Когда первая часть 61 перегородки 60 находится в первом положении, общая зона контакта первой части 61 и рамки 65 по существу линейна.
Указанный по меньшей мере один выступ 67, который создает по меньшей мере одну зону линейного контакта первой части 61 и держателя 62, когда первая часть 61 перегородки 60 находится в первом положении, содержит рельефный участок 671, выполненный на части рамки 65, или является с ним одним целым. В этом случае, выступ 67 образует часть держателя 62. Соответственно, рельефный участок 671 образует часть рамки 65.
Рельефный участок 671, выполненный на части рамки 65, проходит по периметру отверстия 63 по краям рамки 65 за исключением края, у которого консольно прикреплена первая часть 61 перегородки 60.
Преимущественно рельефный участок 671, выполненный на участке рамки 65, имеет сужающуюся форму. Преимущественно рельефный участок 671 образует выпуклое тело, которое при нахождении первой части 61 перегородки 60 в первом положении опирается на плоскую поверхность первой части 61.
Как показано на примере на фиг.6, рельефный участок 671, выполненный по меньшей мере на одном участке рамки 65, имеет клинообразную форму и образует у верхней части острый край 673, который является по меньшей мере одним участком всей зоны контакта рамки 65 и первой части 61 перегородки 60. Преимущественно основной край 673 выполнен у пересечения двух плоскостей, образованных сторонами клина выступа 67. Верхний край 673 рельефного участка 671 проходит параллельно периметру отверстия 63 рамки 65.
Преимущественно верхний край 673 образует всю зону контакта рамки 65 и первой части 61 перегородки 60, когда последняя находится в первом положении.
Выступ 67 указанного по меньшей мере одного участка держателя 62 проходит вокруг отверстия 63 по краям рамки 65 за исключением края, к которому консольно прикреплена первая часть 61 перегородки 60. Преимущественно выступ 67 указанного по меньшей мере одного участка держателя 62 проходит непрерывно между первой и второй точками по периметру отверстия 63, так что отверстие 63 в закрытом состоянии герметично уплотнено.
Держатель 62 содержит решетку 69, которая частично закрывает отверстие 63 и выполнена внутри области, ограниченной рамкой 65.
Решетка 69 содержит удлиненные пересекающиеся друг с другом элементы, которые преимущественно пересекаются в центре отверстия 63. В частности, решетка 69 содержит перекрестие. Предпочтительно рамка 65 имеет форму четырехугольника, а концы перекрестия прикреплены по меньшей мере к двум нижним углам рамка 65. Такое решение снижает опасность того, что первая часть 61 перегородки 60 прилипнет к рамке 65, по сравнению со случаем, в котором концы перекрестия прикреплены к точкам, расположенным по середине краев рамки 65 (то есть в варианте выполнения, в котором перекрестие выполнено в форме, подобной графическому знаку «+»). В одном конкретном варианте выполнения концы перекрестия присоединены ко всем четырем углам рамки 65 (в этом случае перекрестие выполнено в форме, подобной букве "X" - см. фиг.6), или перекрестие выполнено в форме, подобной перевернутой букве "Y", и прикреплено к двум нижним углам рамки 65 и к верхнему краю рамка 65 (см. фиг.7). Решетка 69 предотвращает залипание перегородки 60 внутри отверстия 63 держателя 62, обусловливающее риск необратимого перекрытия потока воздуха и ухудшения работы устройства 1.
Когда первая часть 61 перегородки 60 находится в первом положении, полная зона контакта первой части 61 и решетки 69 является по существу зоной линейного или точечного контакта.
Указанный по меньшей мере один выступ 67, который образует по меньшей мере одну зону линейного или точечного контакта первой части 61 перегородки 60 и держателя 62 при нахождении первой части 61 в первом положении, содержит по меньшей мере один рельефный участок 672, преимущественно выполненный по меньшей мере на одной части решетки 69, или является с ним одним целым. В этом случае, указанный по меньшей мере один выступ 67 образует часть держателя 62. Указанный по меньшей мере один выступ 67, который создает по меньшей мере одну зону линейного или точечного контакта первой части 61 и держателя 62 при нахождении первой части 61 перегородки 60 в первом положении, преимущественно содержит по меньшей мере один рельефный участок 672, выполненный на всей решетке 69, или является с ним одним целым.
Предпочтительно указанный по меньшей мере один выступ 67 держателя 62 содержит по меньшей мере один рельефный участок 671, выполненный на рамке 65, и по меньшей мере один рельефный участок 672, выполненный на решетке 69.
Преимущественно указанный по меньшей мере один рельефный участок 672, выполненный по меньшей мере на одной части решетки 69, выполнен сужающимся.
Указанный по меньшей мере один рельефный участок 672, выполненный по меньшей мере на одной части решетки 69, имеет клинообразную форму и образует у верхней части острый край 674, который по меньшей мере частично ограничивает зону контакта решетки 69 и первой части 61 перегородки 60. Верхний край 674 проходит вдоль линии основной протяженности удлиненных элементов, составляющих решетку 69.
Преимущественно решетка 69 содержит отдельные рельефные участки 672, которые при нахождении первой части 61 перегородки 60 в первом положении проходят к первой части 61, причем каждый из рельефных участков ограничивает соответствующую зону линейного или точечного контакта решетки 69 и первой части 61 перегородки 60. Преимущественно рельефные участки 672 содержат сужающиеся пирамидальные элементы, которые могут быть усеченными или закругленными у вершины, так что каждый из них по существу ограничивает зону точечного контакта.
Как проиллюстрировано в неограничительном примере, показанном на фиг.3, при нахождении первой части 61 перегородки 60 в первом положении она находится в контакте с держателем 62 и лежит в плоскости, расположенной под углом к вертикальной плоскости, по существу перпендикулярной направлению потока воздуха, проходящего через отверстие 63. В этом случае собственный вес удерживает перегородку 60 в первом положении по меньшей мере до тех пор, пока поток воздуха не переместит ее.
В варианте выполнения, который не проиллюстрирован, перегородка 60 может содержать ребра жесткости. Эти ребра увеличивают ее жесткость, усложняя, таким образом, открытие. В любом случае, при одинаковом потоке воздуха наличие ребер уменьшает угол открытия перегородки из-за ее утяжеления. Такое решение снижает вероятность деформации первой части 61 перегородки 60 из-за многократных изменений воздействующих на нее температур. В действительности, при деформации первой части 61 перегородки 60 герметичное уплотнение нарушается и, соответственно, работа устройства 1 ухудшается.
Рассмотрим теперь непоказанный вариант выполнения, в котором указанный по меньшей мере один выступ 67 выполнен на первой части 61 перегородки 60. Когда первая часть 61 перегородки 60 находится в первом положении, часть перегородки 60, на которой выполнен выступ 67, обращена к держателю 62. Преимущественно выступ 67 на перегородке 60 находится в контакте с краями рамки 65 за исключением края, к которому первая часть 61 перегородки 60 прикреплена консольно, и/или с решеткой 69.
В одном конкретном варианте выполнения обратный клапан 6 содержит несколько перегородок 60, 600, каждая из которых предназначена для полного закрытия соответствующего отверстия 63, 630 в держателе 62 (см. фиг.7 и 8). В этом варианте выполнения каждая перегородка 60, 600 преимущественно представляет собой перегородку описанного выше типа. Подобным образом, каждое отверстие 63, 630 выполненное с возможностью закрытия соответствующей перегородкой 60, 600, ограничено рамкой 65. Каждая из рамок 65 является рамкой описанного выше типа. Решетка 69 в каждом отверстии 63, 630 также является решеткой описанного выше типа. В случае нескольких перегородок 60, 600, они также могут быть выполнены отдельно с общим соединительным элементом. Такое решение позволяет выполнить более маленькие отверстия 63, 630 и, в результате, уменьшить поток воздуха, необходимый для открытия первой части 61 перегородки 60, 600.
Таким образом, повреждение одной из перегородок 60, 600 не повлияет на работу всего обратного клапана 6.
Кроме того, уменьшение площади поверхности каждой перегородки 60, 600 снижает риск ее деформации. Пример, показанный на фиг.7 и 8, содержит две перегородки 60, 600, закрывающие соответствующие отверстия 63, 630. Однако большее количество перегородок и отверстий также возможно.
Преимущественно перегородка 60, 600 выполнена из силиконового каучука, например, из материала, имеющегося на рынке под названием «Dynasil 1050». Как вариант, перегородка может быть выполнена с защитной подложкой на основе силикона с покрывающей пленкой (например, из пластифицированного каландрованного ПВХ).
Преимущественно устройство 1 содержит холодильник-морозилку 10 или является с ним одним целым. Данным изобретением достигается важное преимущество, которое заключается в сведении к минимуму риска залипания перегородки в держателе в результате конденсации капель влаги между перегородкой и держателем. Снижение силы поверхностного натяжения до минимума достигается, в основном, путем уменьшения общей зоны контакта перегородки и держателя.
Следует понимать, что в данное изобретение могут быть внесены несколькими способами модификации и изменения без отклонения от объема изобретения.
Кроме того, все детали данного изобретения могут заменяться другими технически эквивалентными элементами.
На практике все используемые материалы, а также размеры могут быть изменены для соответствия конкретным требованиям.