ХОЛОДИЛЬНИК
REFRIGERATOR

Уровень техники
Изобретение относится к холодильнику, имеющему отдельные испарители для отделения для свежих продуктов и морозильного отделения, соответственно, а также имеющему контейнер для овощей в отделении для свежих продуктов.
Чтобы удовлетворить различные потребности пользователей, в настоящее время выпускаются бытовые холодильники большой вместимости, имеющие отдельные дверцы для соответствующих камер хранения. При такой ситуации на рынке контур циркуляции хладагента конструктивно выполняют таким образом, чтобы отделение для свежих продуктов, включающее камеру для свежих продуктов и камеру для овощей, охлаждалось при помощи испарителя отделения для свежих продуктов, температуру испарения в котором задают относительно высокой, и в то же время морозильное отделение, включающее морозильную камеру и камеру для приготовления льда, а также камеру с изменяемой температурой, охлаждалось при помощи испарителя морозильного отделения, температуру испарения в котором задают относительно низкой. Для испарителя отделения для свежих продуктов и испарителя морозильного отделения предусмотрены соответствующие отдельные вентиляторы. В результате повышается эффективность использования электроэнергии в цикле охлаждения. Кроме того, влажность в отделении для свежих продуктов поддерживается на высоком уровне, позволяющем сохранить свежесть продуктов в течение длительного периода времени. С точки зрения легкости использования, основным подходом стало размещение в верхней части камеры для свежих продуктов, которая используется наиболее часто и имеет наибольшую вместимость, и размещение камеры для овощей ниже камеры для свежих продуктов, в то время как морозильную камеру размещают в нижней части холодильника. В предлагаемой компоновке холодильников камеру для приготовления льда и камеру с многоступенчатым изменением температуры, имеющие относительно небольшой объем, размещают между камерой для овощей и морозильной камерой, чтобы дополнительно повысить легкость использования. Смотри, например, документ JP-2004-037042 A (японская патентная заявка №2004-037042). В холодильнике, описанном в JP-2004-037042 A, одно выходное отверстие трехходового клапана соединено с испарителем для свежих продуктов, а другое выходное отверстие трехходового клапана соединено с испарителем морозильного отделения; и работой управляют таким образом, чтобы происходило поочередное выполнение операции охлаждения отделения для свежих продуктов и операции охлаждения морозильного отделения.
В камере для овощей, находящейся, как указано выше, в нижней части или на промежуточной высоте, понижают температуру и поддерживают ее на том же уровне, что и в камере для свежих продуктов, либо выше, например, на уровне 4°С, а влажность в ней предпочтительно поддерживают на уровне 80-90%, чтобы она подходила для хранения овощей. Во время операции охлаждения отделения для свежих продуктов и операции охлаждения морозильного отделения задействуют, соответственно, два вентилятора, обеспечивающие подачу и циркуляцию воздуха, который охлаждается, соответственно, испарителем отделения для свежих продуктов и испарителем морозильного отделения. Вентилятор отделения для свежих продуктов вращается даже во время операции охлаждения морозильного отделения, чтобы расплавлять иней на испарителе отделения для свежих продуктов и посылать охлажденный воздух, содержащий много влаги, в отделение для свежих продуктов. Таким образом, в камере для свежих продуктов и камере для овощей поддерживаются высокие уровни влажности.
Некоторые холодильники устроены таким образом, что камера для овощей расположена внутри того же отсека, что и камера для свежих продуктов. В большинстве таких холодильников на полке, находящейся на дне отделения для свежих продуктов, расположен контейнер для овощей, имеющий вид выдвижного ящика; как показано в документе JP-1993(H05)-157429 A (опубликованная японская патентная заявка № Н05-157429).
Что касается холодильника, предлагаемого в документе JP-2004-037042 А, то внутреннее пространство камеры для овощей нельзя увидеть, не открыв дверцу выдвижного ящика, которая предназначена исключительно для этой камеры и прикреплена к контейнеру для овощей. Как следствие, некоторые овощи можно легко оставить на слишком долгое время. Что касается холодильника, предложенного в документе JP-1993(H05)-157429 A, то повышенная закрытость контейнера для овощей приводит к высокой влажности и образованию росы внутри контейнера; как следствие, для управления влажностью устанавливают влагопроницаемую пленку. Когда необходимо открыть контейнер для овощей, необходимо выполнить два этапа этой процедуры - открыть распашную дверцу и вытянуть контейнер для овощей.
В качестве альтернативы, выпускаются холодильники, имеющие следующую конструкцию: переднее отверстие контейнера для овощей, имеющего вид выдвижного ящика закрывается, а потом открывается за счет изменения положения закрывающей крышки, чтобы обеспечить поступление охлажденного воздуха в контейнер для овощей или прекратить поступление охлажденного воздуха в этот контейнер. Таким образом, за счет выбора положения закрывающей крышки обеспечивается приоритет охлаждения или замедления высыхания. Даже при такой конструкции, влажность в отделении для свежих продуктов является низкой и составляет всего лишь приблизительно 55%. Помимо этого, трудно замедлить как высыхание, так и образование росы внутри контейнера для овощей.
С учетом сказанного выше, задачей является облегчить размещение овощей в контейнере для овощей и извлечение овощей из этого контейнера и, в то же время, поддержать высокую влажность в камере для овощей, чтобы замедлить высыхание овощей и обеспечить долговременное сохранение их свежести.
Сущность изобретения
Холодильник, предлагаемый настоящим изобретением, содержит: испаритель (22) отделения (3) для свежих продуктов и испаритель (23) морозильного отделения (5); контроллер, выполненный с возможностью переключения между операцией охлаждения отделения для свежих продуктов и операцией охлаждения морозильного отделения, которые предназначены, соответственно, для направления потока хладагента в испаритель (22) отделения для свежих продуктов и испаритель (23) морозильного отделения, а также с возможностью поддерживать вращение вентилятора (24) для обеспечения циркуляции охлажденного воздуха в отделении (3) для свежих продуктов даже во время операции охлаждения морозильного отделения; и контейнер для овощей (11), который размещен в нижней части отделения (3) для свежих продуктов и имеет переднее отверстие (15), которое поддерживают в открытом состоянии.
Из указанного выше очевидно, что, благодаря повышению влажности внутри отделения для свежих продуктов, на высоком уровне поддерживается влажность в контейнере для овощей, размещенном в этом отделении. В то же время, можно охлаждать овощи, находящиеся в контейнере для овощей, до нужной температуры, чтобы обеспечить долговременное хранение этих овощей.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вертикальный разрез холодильника, соответствующего одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 - вид спереди холодильника, показанного на Фиг.1, иллюстрирующий состояние, когда открыта пара распашных дверец отделения для свежих продуктов;
Фиг.3 - схематичный общий вид камеры для овощей внутри отделения для свежих продуктов, изображенного на Фиг.1;
Фиг.4 - схематичное изображение контура циркуляции хладагента в холодильнике, показанном на Фиг.1;
Фиг.5(а) - Фиг.5(d) представляют собой модификации контейнера для овощей, иллюстрирующие расположение в этом контейнере отверстия относительно окружающих поверхностей, образующих его корпус коробчатой формы; и
Фиг.6 - график, на котором показано изменение процента удерживаемой влаги в зависимости от модификации контейнера для овощей, показанной на Фиг.5(а) - Фиг.5(d).
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее со ссылкой на чертежи будет рассмотрен один из вариантов осуществления настоящего изобретения. На Фиг.1 приведен вертикальный разрез холодильника, и на Фиг.2 приведен вид спереди холодильника в состоянии, когда открыта пара распашных дверец отделения для свежих продуктов. Корпус 1 холодильника, показанного на Фиг.1 - Фиг.2, имеет такую конструкцию, при которой теплоизолированный кожух 2 состоит из внешней оболочки, внутренней оболочки и теплоизоляционной пены, которой заполнена пустота между внешней и внутренней оболочками; при этом внутренняя часть теплоизолированного кожуха 2 разделена теплоизолирующей разделительной стенкой 4 на отделение 3 для свежих продуктов, расположенное с верхней стороны, и морозильное отделение 5, расположенное с нижней стороны.
Переднее отверстие отделения 3 для свежих продуктов должно закрываться парой распашных дверец 6 французского типа. Отделение 3 для свежих продуктов разделено разделительной пластиной 9 из прозрачного полимера, которая дополнительно служит полкой и находится в нижней части отделения 3 для свежих продуктов, и разделительной пластиной 12, которая служит нижней стенкой камеры 10 для овощей, на следующие элементы: камеру 8 для свежих продуктов, находящуюся в верхней части, которая снабжена множеством полок 7; камеру 10 для овощей, содержащую контейнер 11 для овощей в виде выдвижного ящика; и камеру 13 для охлаждения, находящуюся на дне, температура в которой поддерживается на уровне приблизительно от 0°С до -3°С.
Контейнер для овощей 11 выполнен такой формы, как показано на общем виде на Фиг.3, и представляет собой емкость, образованную невысокой передней стенкой 11а, имеющей небольшой размер по вертикали, задней стенкой 11b, правой и левой боковыми стенками 11с и нижней стенкой 11d, что позволяет этой емкости быть открытой с верхней стороны и в верхней части передней стороны. На внешней поверхности правой и левой боковых стенок 11с выдвижной элемент с ограничителем закреплен таким образом, чтобы перемещаться в направлении вперед-назад на всю глубину контейнера для овощей, а направляющая 14 прикреплена к боковой стенке внутренней оболочки теплоизолированного кожуха 2. В результате контейнер 11 для овощей поддерживается со стороны внутренней оболочки при помощи упомянутых выдвижных элементов и направляющих 14 таким образом, чтобы он свободно скользил в направлении вперед-назад и мог быть легко вытянут.
Когда контейнер 11 для овощей задвигают в заранее заданное положение в отделении 3 для свежих продуктов, верхняя сторона контейнера 11 для овощей закрывается разделительной пластиной 9, расположенной сверху камеры 10 для овощей. В этом состоянии образуется переднее отверстие 15 между верхним краем невысокой передней стенки 11а и передним краем разделительной пластины 9, который, если смотреть в горизонтальной плоскости, смещен назад относительно упомянутого верхнего края стенки 11а, и между наклоненными назад краями передних частей боковых стенок 11с. В левой области контейнера 11 для овощей предусмотрен контейнер 16 для небольших предметов, который находится в подвешенном состоянии и закреплен, как консоль, только своим левым концом на направляющей, созданной на внутренней поверхности левой боковой стенки 11с, таким образом, чтобы иметь возможность свободно скользить в направлении вперед-назад.
В морозильном отделении 5 размещены камера 17 для приготовления льда, которая оборудована автоматическим льдогенератором, и дополнительная морозильная камера 18. Эти камеры имеют относительно небольшой объем, размещены непосредственно под теплоизолирующей разделительной стенкой 4 сбоку друг от друга, и конструктивно выполнены в виде выдвижных ящиков таким образом, чтобы имелась возможность их вытягивания вместе с их дверцами, находящимися на передней стороне. Ниже этих камер морозильное отделение 5 образует морозильную камеру 19, которая также конструктивно выполнена в виде выдвижного ящика аналогично двум камерам 17 и 18, находящимся сверху, и содержит верхний и нижний контейнеры 20а и 20b в качестве составляющих частей конструкции в виде выдвижного ящика.
В задней части отделения 3 для свежих продуктов и морозильного отделения 5 размещены, соответственно, испаритель 22 отделения для свежих продуктов и испаритель 23 морозильного отделения, а также вентиляторы 24 и 25 для соответствующих испарителей 22 и 23. Воздух, охлаждаемый испарителями 22 и 23, направляется вентиляторами 24 и 25, соответственно, в отделения 3 и 5 по соответствующим каналам. Испаритель 22 отделения для свежих продуктов и испаритель 23 морозильного отделения установлены в контуре 21 циркуляции хладагента, изображенном на Фиг.4, в котором на стороне выходного патрубка компрессора 27, размещенного на дне корпуса холодильника, установлены в указанном порядке следования конденсатор 28 и трехходовой клапан 29, предназначенный для переключения потока хладагента, которые соединены между собой последовательно. На стороне выходного отверстия трехходового клапана 29 установлены в указанном порядке следования капиллярная трубка 30 отделения для свежих продуктов и испаритель 22 отделения для свежих продуктов, которые соединены между собой последовательно; а на стороне другого выходного отверстия трехходового клапана 29 установлены в указанном порядке следования капиллярная трубка 31 морозильного отделения и испаритель 23 морозильного отделения, которые соединены между собой последовательно. Выход испарителя 23 морозильного отделения соединен с входным патрубком компрессора 27, а выход испарителя 22 отделения для свежих продуктов соединен с выходом капиллярной трубки 31 морозильного отделения и входом испарителя 22 морозильного отделения.
Трехходовой клапан 29 переключает поток хладагента в соответствии с сигналами, поступающими от контроллера, чтобы направлять этот поток поочередно в испаритель 22 отделения для свежих продуктов и испаритель 23 морозильного отделения. Во время выполнения операции охлаждения отделения для свежих продуктов поток хладагента направляется трехходовым клапаном 29 в испаритель 22 отделения для свежих продуктов, в результате чего хладагент большей частью испаряется внутри этого испарителя 22. Воздух, охлажденный за счет теплообмена, посылается вентилятором 24 в отделение 3 для свежих продуктов, чтобы охладить камеру 8 для свежих продуктов и камеру 10 для овощей до необходимой в них температуры. Камера 13 заморозки охлаждается до температуры ниже, чем в других частях отделения 3 для свежих продуктов, за счет поступления воздуха, циркулирующего в отделении 3 для свежих продуктов, и, в то же время, за счет прямого поступления той части воздуха, которая только что была охлаждена испарителем 22 отделения для свежих продуктов. Во время выполнения операции охлаждения морозильного отделения хладагент подается непосредственно в испаритель 23 морозильного отделения, где он испаряется при относительно низкой температуре. Воздух, охлажденный до температуры не выше -20°С, направляется вентилятором 25 в морозильную камеру 19 и камеру 17 для приготовления льда и т.д., чтобы поддержать в этих камерах соответствующие заданные температуры.
Контроллер сравнивает температуру в отделении 3 для свежих продуктов, главным образом, с температурой в морозильной камере 19, и приводит в действие компрессор 27 и вентиляторы 24 и 25. Контроллер приводит в действие трехходовой клапан 29 для переключения между операцией охлаждения отделения для свежих продуктов и операцией охлаждения морозильного отделения, когда температура в камере опускается до заданного уровня. Например, переключение между операциями осуществляется, когда температура, измеренная датчиком в камере 8 для свежих продуктов, опускается до уровня 0°С, и когда температура, измеренная датчиком в морозильной камере 19, опускается до уровня -20°С. В качестве альтернативы, переключение между операциями осуществляется, когда длительность операции охлаждения достигает величины заданного интервала времени. Например, переключение между операциями осуществляется, когда длительность операции охлаждения отделения для свежих продуктов достигла 15-20 минут, и когда длительность операции охлаждения морозильного отделения достигла 15-20 минут 30-40 минут.
При выполнении операции охлаждения морозильного отделения на поверхности испарителя 22 отделения для свежих продуктов имеется иней, и температура этой поверхности составляет приблизительно -3°С, даже несмотря на то, что через этот испаритель 22 не протекает хладагент. В этом состоянии при приведении во вращение вентилятора 24 в камеру для свежих продуктов вдоль испарителя 22 отделения для свежих продуктов начинает протекать воздух, вследствие чего иней тает. В результате охлажденный воздух, содержащий много влаги, протекает через камеру 8 для свежих продуктов и затем в камеру 10 для овощей. Таким образом, внутреннее пространство камеры 10 для овощей может быть охлаждено до уровня 2°С, и может поддерживаться средняя температура, составляющая 4°С. Из-за притока увлажненного воздуха, влажность в камере 8 для свежих продуктов и камере 10 для овощей повышается до уровня приблизительно 80%. В дополнение к этому, при хранении овощей из-за выделения из них пара влажность повышается до уровня 90-95%.
Влажность в камере 10 для овощей, а также испарение от овощей в этой камере 10 меняются с изменением степени открытия контейнера 11 для овощей, то есть с изменением отношения площади переднего отверстия 15 контейнера 11 к общей площади поверхностей, ограничивающих его внутреннее пространство, включая переднее и/или верхнее отверстия и все стенки контейнера 11. Авторы настоящего изобретения сосредоточили внимание на этом и провели эксперимент по изменению способов создания отверстия в контейнере для овощей, как показано на Фиг.5(а) - Фиг.5(d), в описанном выше холодильнике, содержащем два отдельных испарителя 22 и 23, соответственно, для отделения 3 для свежих продуктов и морозильного отделения 5, а также имеющего камеру 10 для овощей внутри отделения 3 для свежих продуктов. На Фиг.5(а) показана полка 7 для овощей, для которой степень открытия составляет 81%; на Фиг.5(b) показан контейнер 11 для овощей, который снабжен верхней стенкой, служащей разделительной пластиной 9, и имеет отверстие, занимающее всю переднюю сторону корпуса коробчатой формы, а также имеет степень открытия, составляющую 15,9%; на Фиг.5(с) показан контейнер 11 для овощей, переднее отверстие 15 которого меньше по сравнению с показанным на Фиг.5(b), и который имеет степень открытия, составляющую 12,6%; и на Фиг.5(d) показан контейнер для овощей, который почти полностью закрыт и имеет степень открытия, составляющую 0,5%. С использованием каждого из контейнеров для овощей, показанных на Фиг.5(а) - Фиг.5(d), в камере для овощей холодильника в течение семи дней хранили 5 кг овощей, которые не были ничем обернуты или закрыты, и была измерена степень испарения как отношение снизившегося веса овощей к их первоначальному весу. В дополнение к этому был измерен уровень образования росы внутри контейнера для овощей 11. В результате эксперимента степень испарения составила 6,7% для контейнера, показанного на Фиг.5(а), 5,7% для контейнера, показанного на Фиг.5(b), 5,6% для контейнера, показанного на Фиг.5(с), и 0,6% для контейнера, показанного на Фиг.5(d).
Фиг.6 представляет собой график, на котором показана взаимосвязь между формой контейнера для овощей и степенями испарения, полученными, как описано выше. Контейнер, показанный на Фиг.5(d), является оптимальным с точки зрения внешнего вида овощей после 7-дневного хранения, в течение которого не наблюдалось увядания, однако контейнер, показанный на Фиг.5(d), нельзя применять, так как избыточное образование росы в контейнере для овощей вызывает развитие бактерий и грибков в областях нахождения капель росы, а также ухудшение внешнего вида. Эксперимент выявил, что овощи, потерявшие 10% или более своей влаги, заметно увядают и не подходят для еды. Эксперимент также выявил, что при степени испарения, составляющей приблизительно 6%, овощи, очевидно, подходят для еды с точки зрения свежего вида. На основе этих результатов был сделан вывод, что степени открытия, составляющей 35% или менее, достаточно для долговременного хранения овощей, так как степень испарения после недельного хранения составляла всего лишь 6% или менее.
Другими словами, чтобы сохранить свежесть овощей в течение длительного периода хранения, можно поддерживать высокую влажность внутри контейнера 11 для овощей и препятствовать испарению следующим путем: выполняют переключение между операцией охлаждения отделения для свежих продуктов и операцией охлаждения морозильного отделения; вентилятором 24, обеспечивающим циркуляцию охлажденного воздуха в отделении 3 для свежих продуктов, управляют таким образом, чтобы он вращался даже во время операции охлаждения морозильного отделения; и степень открытия контейнера 11 для овощей, являющуюся отношением площади переднего отверстия к общей площади поверхностей, ограничивающих воображаемый прямоугольный отсек, образованный овощным контейнером 11 и разделительной пластиной 9, устанавливают в заданном диапазоне. Если степень открытия поддерживается на уровне 35% или менее, степень испарения из овощей поддерживается на уровне всего лишь 6% или менее. Если степень открытия поддерживается на уровне 10% или более, не будет происходить образования росы. Следовательно, подходящий диапазон степеней открытия составляет от 10% до 35%, что позволяет обеспечить хорошую свежесть при хранении, без увядания.
Контейнер 11 для овощей, соответствующий этому варианту осуществления настоящего изобретения, который имеет большую площадь переднего отверстия 15, повышает легкость пользования камерой для овощей, так как овощи можно вынимать и класть, просовывая руку через это отверстие 15, всего лишь после открывания распашных дверец 6 отделения 3 для свежих продуктов, после чего при необходимости можно вытянуть контейнер 11 для овощей. Как следствие, облегчаются размещение и вынимание овощей аналогично размещению и выниманию продуктов, находящихся на полках 7 в камере 8 для свежих продуктов.
На потолке отделения 3 для свежих продуктов предусмотрена лампа 32. Света от этой лампы 32 недостаточно для освещения внутреннего пространства камеры 10 для овощей, так как в данном варианте реализации настоящего изобретения камера 10 для овощей и камера 13 заморозки размещены в отделении 3 для свежих продуктов под полками 7 и разделительной пластиной 9. Поэтому, как показано на Фиг.3, на задней стенке камеры 10 для овощей размещена осветительная лампа 33, состоящая из светодиодов с высокой яркостью или тому подобного, чтобы освещать внутреннее пространство контейнера 11 для овощей. В случае отсутствия осветительной лампы 33, камере 10 для овощей не оказывается достаточное внимание, так как при открывании распашных дверец 6 становятся отчетливо видны в целом все составляющие части отделения 3 для свежих продуктов, при этом необходимо учесть, что средняя высота положения глаз относительно пола для типичного пользователя холодильника, которым чаще всего являются женщины, в Японии составляет приблизительно 144 см, что выше не только положения камеры 10 для овощей, но также и большинства составляющих частей отделения 3 для свежих продуктов. При наличии осветительной лампы 33 достигается достаточное внимание к камере 10 для овощей, и обеспечивается удовлетворительная видимость овощей. Следовательно, можно контролировать свежесть овощей на основе их внешнего вида, чтобы избежать ситуации, когда некоторые овощи ошибочно оставляют на слишком долгое время.
Если осветительная лампа 33 размещена на высоте 77-120 см от пола, камера 10 для овощей напрямую освещается этой лампой 33 и косвенно за счет света, проходящего через разделительную пластину 9. В результате автоматически внимание фокусируется на внутреннем пространстве камеры 10 для овощей, и будет увеличиваться объем визуальной информации, поступающей от овощей в этой камере, чтобы облегчить контроль их свежести. Необязательно, чтобы осветительная лампа 33 располагалась на задней стенке камеры для свежих продуктов, она может располагаться на правой или левой боковых стенках, либо в передней области разделительной пластины 9. Необязательно, чтобы контур циркуляции хладагента соответствовал показанному на Фиг.4 для данного варианта осуществления настоящего изобретения, нет необходимости говорить, что этот контур может быть выполнен таким образом, чтобы испаритель 22 отделения для свежих продуктов и испаритель 23 морозильного отделения были установлены параллельно.