ХОЛОДИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С ВРЕМЕННОЙ ФУНКЦИЕЙ ОХЛАЖДЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
REFRIGERATING DEVICE WITH TEMPORARY FUNCTION OF COOLING FOOD

Настоящее изобретение относится к холодильному устройству в соответствии с преамбулой пункта 1. В частности, настоящее изобретение применимо к бытовым морозильным камерам или двухтемпературным домашним холодильникам. Известно, что единственным назначением морозильной камеры является замораживание пищевых продуктов, т.е. понижение их температуры до -18°C в пределах конкретных периодов времени, установленных на основании соответствующих стандартов, тогда как холодильная камера обеспечивает только функцию хранения продуктов при низкой температуре, которая, однако, остается выше 0°C, так что пищевые продукты могут храниться без замораживания.
Холодильные устройства содержат один или более змеевиковые испарители, через которые проходит хладагент, поглощающий тепло из пищевых продуктов, хранящихся в морозильной камере.
Циркуляция хладагента обеспечивается компрессором, который включается и выключается в соответствии с рабочими циклами, определяемыми датчиком температуры в морозильной камере. Когда датчик регистрирует, что температура в камере становится выше конкретного значения, будет включаться компрессор.

Хотя все известные холодильники не имеют специальные функции быстрого охлаждения, некоторые известные решения морозильных камер или двухтемпературных домашних холодильников содержат конкретные функции, которые обеспечивают быстрое уменьшение температуры в камере для замороженных пищевых продуктов. Например, модель BCS 313 AVEI изделия фирмы ARISTON имеет функцию «глубокая заморозка», которая эффективна для замораживания недавно купленных пищевых продуктов, имеющих комнатную температуру, а также функцию «охлаждение напитков», которая эффективна для охлаждения напитков посредством охлаждения их от комнатной температуры до нескольких градусов выше 0°C.
Как для выполнения функции «глубокая заморозка», так и для выполнения функции «охлаждение напитков» необходимо, чтобы компрессор работал непрерывно, чтобы удаление тепла из морозильной камеры могло происходить в течение короткого времени.
В соответствии с функцией «глубокая заморозка» непрерывная работа компрессора прекращается, когда датчик температуры регистрирует, что достигнута очень низкая температура (обычно около -35°C).
Обычно для достижения такой температуры требуется более десяти часов, и, следовательно, это не только является неудобной функцией для охлаждения пищевых продуктов. Фактически пользователь должен открывать морозильную камеру очень быстро для проверки состояния пищевого продукта: заморозился или нет пищевой продукт. Кроме того, даже если пищевой продукт заморожен, компрессор будет продолжать бесполезно работать, что приводит к высокому расходу электроэнергии.
Из этого следует, что устройство, имеющее такую функцию, оказывается совершенно неэффективным при использовании только для охлаждения пищевых продуктов.
В соответствии с функцией «охлаждение напитков» непрерывная работа компрессора прекращается с помощью таймера в конце заранее установленного периода времени, приблизительно 25-30 минут. Этот период времени, который оптимизирован для охлаждения заранее установленного количества напитков, не всегда является удобным и эффективным для охлаждения других пищевых продуктов или является слишком продолжительным для охлаждения небольших количеств напитков (например, стакана воды). Кроме того, ни в коем случае нельзя использовать морозильную камеру для охлаждения горячих пищевых продуктов, поскольку хорошо известно, что это испортило бы замороженные продукты, находящиеся в морозильной камере, или, по меньшей мере, вызвало бы таяние льда. Вода, образованная в результате таяния льда, стекала бы по конструкции морозильной камеры, вызывая образование сосулек, что могло бы вызвать примерзание пищевых продуктов или ящиков к конструкции морозильной камеры.
В результате конструкция морозильной камеры могла бы повредиться при удалении пищевых продуктов или ящиков.
Целью настоящего изобретения является создание холодильного устройства, которое является особенно эффективным и удобным для быстрого охлаждения пищевых продуктов, не замораживая их.
Другой целью является обеспечение быстрого охлаждения горячих пищевых продуктов (т.е. пищевых продуктов, имеющих температуру выше комнатной температуры), не вызывая таяние льда в морозильной камере и предпочтительно не изменяя состояние других пищевых продуктов, предварительно замороженных и хранящихся в той же самой морозильной камере, в которой могут охлаждаться горячие пищевые продукты.
Эти и другие цели настоящего изобретения достигаются с помощью холодильного устройства, включающего отличительные особенности, указанные в прилагаемой формуле изобретения, которая подразумевается как неотъемлемая часть настоящего описания.
Дополнительные цели и преимущества настоящего изобретения станут понятными из нижеследующего описания и прилагаемых чертежей, представленных в виде неограничивающего примера, на которых:
фиг.1 изображает холодильное устройство в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.2a и 2b изображают опору контейнера для пищевых продуктов в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.1 изображает холодильное устройство 1 в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Холодильное устройство 1 является комбинированным статическим холодильником, содержащим камеру 2 для свежих пищевых продуктов, в которой температура сохраняется выше 0°C, и камеру 3 для замороженных пищевых продуктов, в которой температура обычно сохраняется ниже -18°C.
Камеры закрываются при помощи дверей 4a и 4b и содержат множество полок 5, ящиков 6 и контейнеров 7, которые могут использоваться для размещения пищевых продуктов внутри камер.
Камеры охлаждаются известным способом при помощи охлаждающего устройства, содержащего компрессор, пригодный для циркуляции хладагента, обычно R134a или R600a, в контуре, включающем несколько элементов, среди которых находится испаритель, обычно состоящий из змеевикового металлического канала.
При прохождении через испаритель хладагент поглощает тепло из камер и затем возвращается в компрессор.
Охлаждающее устройство не изображено подробно на чертежах для ясности, так как оно известно.
В примере на фиг.1 испаритель 4 расположен как в корпусе, так и в камере для замороженных пищевых продуктов, в частности на полках 5, поддерживающих (непосредственно или с помощью ящиков 6) пищевые продукты, и на потолке камеры 3.
Ссылочный номер 8 обозначает панель управления, содержащую известным образом множество средств управления, таких как дисплеи, сигнальные светодиоды, а также кнопки и ручки управления, с помощью которых пользователь может изменять температуру в камерах и выбирать конкретные рабочие программы, например функцию «глубокая заморозка».
Преимущественно холодильное устройство в соответствии с настоящим изобретением содержит ряд средств управления, с помощью которых пользователь может выбрать время, в течение которого компрессор охлаждающего устройства должен работать непрерывно для охлаждения пищевых продуктов.
Преимущественно пользователь может выбрать указанное время из множества значений времени в зависимости от его потребностей.
С этой целью холодильное устройство содержит таймер, который соединен с указанными средствами управления и который выполнен с возможностью обеспечения работы компрессора в течение периода времени, установленного пользователем.
В частности, таймер содержит реле времени (или часы) и устройство управления.
Когда пользователь выбирает период времени, он устанавливает таймер: устройство управления принимает входной сигнал пользователя и инициирует непрерывную работу компрессора в течение выбранного пользователем периода времени.
Предпочтительно непрерывная работа компрессора прекращается с помощью устройства управления, когда реле времени, установленное в соответствии с выбором пользователя, подает сигнал, указывающий, что период времени, равный периоду времени, выбранному пользователем, истек.
Выбор времени с помощью средств управления может осуществляться или непосредственно (посредством ввода числового значения или посредством поворота ручки управления) или косвенно (посредством выбора цикла охлаждения, связанного с заранее установленным периодом времени, в течение которого компрессор должен работать непрерывно).
Таким образом, пользователь может или выбрать время охлаждения, например 18 минут, или выбрать один из множества циклов охлаждения (с помощью кнопки или меню), причем заранее установленное время охлаждения связано с каждым циклом.
Проведенные испытания показали, что для пищевых продуктов, имеющих разную морфологию или вес, требуется разное время охлаждения; устройство в соответствии с настоящим изобретением заранее установлено для существующих циклов охлаждения, в которых период времени, в течение которого компрессор должен непрерывно работать, зависит от вида охлаждаемого пищевого продукта. Как объясняется ниже, указанный период времени может быть выбран в диапазоне от 5 до 90 минут, так что может сохраняться большой ряд пищевых продуктов, имеющих разную морфологию и вес.
С этой целью холодильное устройство может быть оснащено множеством кнопок, связанных с показаниями веса или природы охлаждаемого пищевого продукта. Например, холодильное устройство 1 содержит поворотную ручку управления, которая обеспечивает выбор веса охлаждаемого пищевого продукта. После этого выбора устройство включит компрессор для заранее установленного времени, соответствующего весу, выбранному пользователем (например, в соответствии с эмпирическими таблицами).
На практике, после выбора с помощью ручки управления значения веса, таймер обеспечит работу компрессора в течение заранее установленного времени, соответствующего указанному значению веса.
С этой целью холодильное устройство содержит область памяти, содержащую, по меньшей мере, одну таблицу, в которой заранее установленные периоды времени связаны с значениями веса.
Таймер соединен с указанной областью памяти, и после выбора значения веса он получит доступ к указанной области памяти для определения заранее установленного значения времени, соответствующего значению веса, выбранному пользователем.
Таким образом, можно охлаждать различные пищевые продукты эффективно и для разных и соответствующих значений времени, от отдельной порции пищевого продукта (например, охлаждение в морозильной камере в течение 5 минут) до большого зажаренного куска мяса (например, охлаждение в морозильной камере в течение 70 минут).
В соответствии с одним вариантом осуществления время можно выбирать с помощью единственной кнопки, которая выбирает различное заранее установленное время в зависимости от того, как долго она удерживается.
Когда кнопка удерживается менее трех секунд, будет выбран режим охлаждения овощей, в котором компрессор будет непрерывно работать в течение 30 минут. Когда кнопка удерживается более трех секунд, будет выбран режим охлаждения жареных пищевых продуктов, в котором компрессор будет непрерывно работать в течение 70 минут.
Преимущественно холодильное устройство 1 предусмотрено с (визуальным и/или звуковым) устройством сигнализации, которое будет включаться устройством управления устройства 1 в конце выбранного цикла охлаждения. Это устройство будет информировать пользователя о том, что цикл охлаждения закончился, таким образом, освобождая пользователя от необходимости отслеживания времени работы для предотвращения замораживания пищевых продуктов, которые пользователь хотел только охладить.
Хотя пример варианта осуществления на фиг.1 относится к статическому комбинированному холодильнику, идея настоящего изобретения также применима к холодильным устройствам типа “no frost”, “без инея” (без образования инея на испарителе).
В устройствах “no frost” охлаждение обеспечивается посредством использования узла испарителя, размещенного на задней стороне корпуса устройства, в котором циркулирует воздух. Охлажденный воздух поступает в камеру для свежих пищевых продуктов и камеру для замороженных пищевых продуктов, содержащихся в разных количествах.
Воздух, поступающий в камеру для свежих пищевых продуктов, является особенно холодным и, следовательно, пригодным для быстрого охлаждения пищевых продуктов.
В особенно преимущественном варианте осуществления холодильное устройство “no frost” может работать в соответствии с циклами охлаждения, имеющими разные продолжительности в зависимости от того, хочет ли пользователь охладить пищевые продукты в камере для замороженных пищевых продуктов или пищевые продукты в камере для свежих пищевых продуктов. Данный вариант осуществления позволяет охлаждать пищевые продукты, даже если камера для замороженных пищевых продуктов занята полностью.
Ссылаясь на пример варианта осуществления на фиг.1, поскольку холодильное устройство является статическим типом, то часть испарителя находится внутри камеры для замороженных пищевых продуктов.
В данных устройствах часто образуется лед. Следовательно, существует риск того, что лед будет таять, если разместить горячие пищевые продукты в устройстве.
Преимущественно холодильное устройство 1 содержит опору 10, которая может удерживать контейнер 9 для горячих пищевых продуктов на определенной высоте над опорной полкой 5, на которой расположена секция испарителя 4.

Предпочтительно контейнер для горячих пищевых продуктов является жаропрочным лотком, выполненным из pirex, который может выдерживать резкие изменения температуры.
Горячие пищевые продукты, которые должны охлаждаться, размещаются в контейнере, который в исходном положении находится при комнатной температуре. Затем контейнер закрывают крышкой, например, выполненной из пластмассы.
Несколько проведенных испытаний посредством использования разных холодильных устройств, таких как модели BCB 313 AVEIC и BCS 312 AVEI устройства ARISTON, показали, что посредством обеспечения непрерывной работы компрессора и расположения контейнера, закрытого пластмассовой крышкой, на расстоянии, большем 35 мм, от полки (и, следовательно, от испарителя, находящегося внутри) можно охлаждать пищевой продукт, не вызывая таяния льда на испарителе. В частности, с помощью соответствующих датчиков установлено, что на расстоянии, равном 35 мм, наружная поверхность канала испарителя под контейнером имеет температуру ниже 0°C.
Во всех проведенных испытаниях наблюдалось, что лед не таял, когда закрытый контейнер, при комнатной температуре заполненный приготовленными пищевыми продуктами, только что взятыми со сковороды или из печи, был размещен на расстоянии 30-35 мм ото льда.
Другими словами, функция охлаждения является эффективной, когда существует расстояние, равное, по меньшей мере, 35 мм, между корпусом контейнера и льдом, образованным на стенках.
Эти испытания проводились с продуктами, имеющими разную морфологию и вес (рис, жареное мясо, нарезанное мясо, шпинат и т.д.), и показали, что, по меньшей мере, могут быть выбраны два особенно эффективных цикла охлаждения:
длинный цикл, продолжающийся 70 минут, который обеспечивает охлаждение более плотных и тяжелых пищевых продуктов (например, 750 г жареного мяса, готовившегося в печи в течение 45 минут при 200°C) от начальной наружной температуры 75-85°C до наружной температуры 25-30°C;
короткий цикл, продолжающийся 30 минут, который обеспечивает охлаждение менее плотных и более легких пищевых продуктов (например, 500 г шпината, сваренного в кастрюле) от начальной наружной температуры 70-80°C до наружной температуры 25-30°C.
В конце данных испытаний пищевой продукт был охлажден, но лед не образовался на наружной поверхности пищевого продукта.
В данных условиях, когда контейнер был закрыт, испытания, проводимые с пищевыми продуктами разных видов и веса, позволили определить диапазон значений времени от 15 до 90 минут, который может быть использован для функции охлаждения, хотя диапазоны 15-70 мин и 30-70 мин, как оказалось, являются наиболее оптимальными диапазонами при обеспечении соответствующего охлаждения и исключении обледенения.
В частности, оказалось, что диапазоны 25-35 мин и 65-75 мин были особенно оптимальными (с точки зрения охлаждения без обледенения) соответственно для короткого цикла и длинного цикла.
Независимо от используемого холодильного устройства, являлось ли оно статическим или “no frost”, опора для поднятия контейнера для горячих пищевых продуктов над испарителем является эффективной в любом случае, поскольку это обеспечивает оптимальное использование, в целях охлаждения, конвекционных движений воздуха вокруг контейнера.
В предпочтительном варианте осуществления для уменьшения теплопроводности между контейнером и испарителем через опору последняя имеет очень важную конструкцию, которая может быть выполнена из пригодного фасонного металлического бруса, таким образом, сводя к минимуму контакт между контейнером и опорой.
Предпочтительно опора также содержит изолирующие средства, приспособленные для уменьшения теплообмена между опорой и контейнером.
В примере на фиг.2a и 2b опора 10 имеет железную конструкцию 101, покрытую поливинилхлоридом, приспособленную для удержания контейнера 9 для горячих пищевых продуктов над опорной полкой.
Фиг.2b изображает расстояние h между контейнером и испарителем, которое, как указывалось выше, предпочтительно больше 35 мм; даже более предпочтительно оно является таким, что контейнер не может быть размещен на расстоянии h1 менее 35 мм от испарителя, расположенного над контейнером, в частности на потолке камеры.
С целью минимизации теплообмена, происходящего в результате теплопроводности через опору, контактная поверхность 102 между конструкцией опоры и контейнером предпочтительно проходит меньше чем по половине периметра контейнера, измеренного в части контейнера на контактной поверхности между опорой и контейнером.
Преимущества и отличительные особенности настоящего изобретения понятны из указанного описания.
Также понятно, что возможны некоторые изменения в указанном холодильном устройстве без отхода от объема настоящего изобретения, вытекающие из этого описания и прилагаемой формулы изобретения.
Например, контейнер для горячих пищевых продуктов и опора могут быть выполнены из материалов, отличных от материалов, указанных в приведенном выше описании.
Кроме того, опора 10 может быть выполнена как одно целое с элементом конструкции указанного устройства, таким как опорные выступы полок или сами полки.