Результат интеллектуальной деятельности: ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, ПРЕДОТВРАЩАЮЩЕЕ ЗАМОРАЖИВАНИЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ В КАМЕРЕ ДЛЯ СВЕЖИХ ПРОДУКТОВ

Настоящее изобретение относится к охлаждающему устройству, которое предотвращает замораживание пищевых продуктов, находящихся в камере для свежих продуктов.

В охлаждающих устройствах, в частности в холодильниках, пищевые продукты, такие как овощи, фрукты и напитки, обычно размещают в камере для свежих продуктов, и эти пищевые продукты не предназначены для замораживания. В случаях когда температура окружающей среды низкая, например когда она ниже 0°C, температура в камере для свежих продуктов снижается до отрицательных величин, даже если компрессор, обеспечивающий охлаждение камеры для свежих продуктов, не работает, что вызывает замораживание находящихся там пищевых продуктов. Для решения этой проблемы используют нагреватели, которые обычно расположены на тыльной стороне камеры для свежих продуктов. Но при очень низкой температуре окружающей среды (например, -15°C), даже при том, что районы вокруг нагревателей нагреты до желательных температур, не может обеспечиваться равномерное теплораспределение в пределах камеры для свежих продуктов и в некоторых местах создаются температуры отрицательной величины. Когда мощность нагревателей увеличивают, место вокруг нагревателей перегревается до высокой температуры. Таким образом разрабатываются охлаждающие устройства, в которых в камере для свежих продуктов используют два нагревателя одновременно.

В заявке на патент КНР № CN101922837 известного уровня техники описано охлаждающее устройство, которое содержит два нагревателя, один из которых расположен на испарителе морозильной камеры, а другой расположен у выходного отверстия для воды морозильной камеры. Мощность нагревателя, расположенного на испарителе морозильной камеры, выше, чем мощность нагревателя, расположенного у выходного отверстия для воды. Когда температура морозильной камеры опускается ниже заданной величины, оба нагревателя включаются, и когда температура морозильной камеры повышается до уровня выше заданной величины, оба нагревателя выключаются. Посредством нагревателей предотвращается снижение температуры морозильной камеры компрессором, который работает для ее охлаждения, ниже заданной пороговой температуры.

В заявке на патент Японии № JP2010230223 известного уровня техники описано охлаждающее устройство со смежными дверцами. Применены два нагревателя в охлаждающем устройстве, один из которых расположен на выходе устройства оттаивания и другой - на боковой стенке, при этом они оба работают одновременно. Когда температура внешнего воздуха очень низка, микропроцессор обнаруживает разность температур между морозильной камерой и холодильной камерой и регулирует мощность нагревателей.

Целью настоящего изобретения является получение охлаждающего устройства, в котором камера для свежих продуктов эффективно охлаждается даже при очень низкой температуре окружающей среды и замораживание находящихся там пищевых продуктов предотвращается.

В охлаждающем устройстве, выполненном для достижения цели настоящего изобретения, изложенной в первом пункте формулы изобретения и соответствующих ему пунктах, расположены, по меньшей мере, одна камера для свежих продуктов, компрессор, по меньшей мере, один испаритель, датчик температуры испарителя, датчик температуры камеры для свежих продуктов, блок управления и первый нагреватель и второй нагреватель, которые приспособлены для нагревания внутреннего пространства камеры для свежих продуктов. Первый нагреватель расположен на испарителе, и второй нагреватель расположен у основания камеры для свежих продуктов.

Когда датчик температуры испарителя достигает пороговой величины для испарителя, заданной производителем, блок управления контролирует температуру, определенную датчиком температуры камеры для свежих продуктов, для включения компрессора. Компрессор включается или выключается в зависимости от величины температуры, определенной датчиком температуры камеры для свежих продуктов.

Когда температура окружающей среды очень низка, температура, определенная датчиком температуры камеры для свежих продуктов, продолжает уменьшаться даже при том, что компрессор выключается, и после достижения первой температуры начала работы нагревателя блок управления включает первый нагреватель. Таким образом, падение температуры, определенной датчиком температуры камеры для свежих продуктов, ниже нуля и замораживание пищевых продуктов в камере для свежих продуктов предотвращается.

В случае когда температура, обнаруженная датчиком температуры камеры для свежих продуктов, повышается при работе первого нагревателя, блок управления выключает первый нагреватель, когда температура, определенная датчиком температуры камеры для свежих продуктов, достигает температуры выключения нагревателей. Так как температура выключения нагревателей ниже температуры включения компрессора, первый нагреватель может включаться снова перед включением компрессора в зависимости от температуры окружающей среды.

В случае снижения температуры, определенного датчиком температуры камеры для свежих продуктов, даже когда первый нагреватель работает, второй нагреватель включается, когда температура, определенная датчиком температуры камеры для свежих продуктов, достигает температуры включения второго нагревателя, заданной производителем. Таким образом обеспечивается более эффективное нагревание в камере для свежих продуктов и замораживание предотвращается.

В зависимости от температуры окружающей среды температура, определенная датчиком температуры камеры для свежих продуктов, зафиксирована между второй температурой включения нагревателя, заданной производителем, и температурой выключения нагревателей, когда первый нагреватель работает. В этом варианте осуществления изобретения второй нагреватель включается в конце порогового времени, заданного производителем, для предотвращения работы первого нагревателя в течение долгого времени. Когда второй нагреватель работает, температура, определенная датчиком температуры камеры для свежих продуктов, повышается, достигая температуры выключения нагревателей, и оба нагревателя выключаются.

Когда температура, определенная датчиком температуры камеры для свежих продуктов, достигает температуры выключения нагревателей, когда первый нагреватель и/или второй нагреватель работают, оба нагревателя выключаются.

В варианте осуществления настоящего изобретения первый нагреватель расположен на нижней стороне испарителя. В этом варианте осуществления изобретения первый нагреватель почти совмещен с центром камеры для свежих продуктов. Таким образом, тепло, излучаемое нагревателем, равномерно рассеивается в камере для свежих продуктов. В версии этого варианта осуществления изобретения на передней стороне первого нагревателя расположен накопительный контейнер. Иней вокруг испарителя накапливается в накопительном контейнере и тает, когда первый нагреватель работает.

В этих вариантах осуществления изобретения второй нагреватель находится вблизи нижней стенки камеры для свежих продуктов. Поддерживается равномерное теплораспределение, когда эти два нагревателя работают совместно, так как первый нагреватель расположен в центре камеры для свежих продуктов, и второй нагреватель расположен в нижней части камеры для свежих продуктов. Следовательно, когда некоторая часть камеры для свежих продуктов имеет температуру выше нуля, падение температуры другой части ниже нуля предотвращается.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения в охлаждающем устройстве расположен вентилятор, который вдувает воздух в камеру для свежих продуктов. Вентилятор, предпочтительно, расположен на испарителе вблизи первого нагревателя. Таким образом, вентилятор приводит в движение холодный воздух, когда компрессор работает, приводит в движение горячий воздух, когда первый нагреватель работает, и в обоих случаях подает тепло в камеру для свежих продуктов, которое распределяется равномерно.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, помимо камеры для свежих продуктов, существует морозильная камера, в которой находятся продукты питания, которые должны быть замороженными. Испаритель морозильной камеры, который обеспечивает охлаждение, расположен на тыльной стороне морозильной камеры. В этом варианте осуществления изобретения, предпочтительно, первый нагреватель расположен на обоих испарителях, и второй нагреватель расположен для нагревания только внутреннего пространства камеры для свежих продуктов.

Посредством настоящего изобретения пищевые продукты, расположенные в камере для свежих продуктов, не замораживаются даже при очень низких температурах окружающей среды и поддерживается эффективное охлаждение. Кроме того, обеспечивается экономия энергии посредством оптимизации продолжительности работы нагревателей и компрессора.

Охлаждающее устройство, выполненное для достижения цели настоящего изобретения, поясняется на прилагаемых фигурах, на которых:

фиг.1 - схематический вид охлаждающего устройства согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 - схематический вид охлаждающего устройства, относящегося к варианту осуществления настоящего изобретения.

Элементы, поясняемые на фигурах, пронумерованы следующим образом:

1. охлаждающее устройство,

2. камера для свежих продуктов,

3. компрессор,

4. испаритель,

5. датчик температуры камеры для свежих продуктов,

6. датчик температуры испарителя,

7. первый нагреватель,

8. второй нагреватель,

9. блок управления,

10. накопительный контейнер,

11. вентилятор,

12. морозильная камера,

13. испаритель морозильной камеры.

Для описания охлаждающего устройства (1), соответствующего настоящему изобретению, используются следующие символы:

- T_R: температура, определенная датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов;

- T_Rcut-in: температура включения компрессора (3);

- T_Rcut-out: температура выключения компрессора (3);

- T_EVA: температура, определенная датчиком (6) температуры испарителя;

- T_EVAcr: пороговая температура испарителя (4), заданная производителем;

- T_1cut-in: температура включения первого нагревателя (7);

- T_2cut-in: температура включения второго нагревателя (8);

- Т_1,2cut-out: температура выключения нагревателей (7, 8);

- t: пороговое время, заданное производителем.

Охлаждающее устройство (1) содержит, по меньшей мере, одну камеру (2) для свежих продуктов, в которой находятся пищевые продукты, которые требуется охлаждать, компрессор (3), который сжимает и обеспечивает циркуляцию охлаждающей текучей среды в цикле охлаждения, по меньшей мере, один испаритель (4), который обеспечивает охлаждение внутреннего объема камеры (2) для свежих продуктов, поглощая тепловую энергию, датчик (5) температуры камеры для свежих продуктов, который измеряет температуру в камере (2) для свежих продуктов, датчик (6) температуры испарителя, который измеряет температуру испарителя (4), первый нагреватель (7), расположенный на испарителе (4), второй нагреватель (8), расположенный на тыльной стороне камеры (2) для свежих продуктов для нагревания камеры (2) для свежих продуктов, и блок (9) управления (фиг.1).

Блок (9) управления

- сравнивает температуру (T_EVA), определенную датчиком (6) температуры испарителя, с пороговой температурой (T_EVAcr) испарителя (4), заданной производителем, когда компрессор (3) не включается, и проверяет температуру (T_R), определенную датчиком (5) камеры для свежих продуктов, когда температура (T_EVA), определенная датчиком (6) температуры испарителя, достигает пороговой температуры (T_EVAcr) испарителя (4), заданной производителем,

- сравнивает температуру (T_R), определенную датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, с температурой (T_Rcut-in) включения компрессора (3), заданной производителем, и включает компрессор (3), когда температура (T_R), определенная датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, равна или больше температуры (T_Rcut-in) включения компрессора (3), заданной производителем,

- если температура (T_R), определенная датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, меньше температуры (T_Rcut-in) включения компрессора (3), заданной производителем, находится в режиме ожидания достижения температурой (T_R), определенной датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, температуры (T_Rcut-in) включения компрессора (3), заданной производителем, и включает компрессор (3), когда температура (T_R), определенная датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, достигает температуры (T_Rcut-in) включения компрессора (3), заданной производителем, и

- когда компрессор (3) включается, сравнивает температуру (T_R), определенную датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, с температурой (T_Rcut-out) выключения компрессора (3), заданной производителем, и выключает компрессор (3), когда температура (T_R), определенная датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, достигает температуры (T_Rcut-out) выключения компрессора (3), заданной производителем.

Пороговая температура (T_EVAcr) испарителя (4), заданная производителем, предпочтительно, составляет приблизительно +4°C, при которой иней вокруг испарителя (4) почти полностью устраняется. Температура (T_Rcut-in) включения компрессора (3) составляет +5,5°C, и температура (T_Rcut-out) выключения компрессора (3) составляет +4,5°C.

В охлаждающем устройстве (1), соответствующем настоящему изобретению, после того как компрессор (3) выключается, блок (9) управления сравнивает температуру (T_R), определенную датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, с температурой (T_1cut-in) включения первого нагревателя (7), заданной производителем, и включает первый нагреватель (7), когда температура (T_R), определенная датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, достигает температуры (T_1cut-in) включения первого нагревателя (7), заданной производителем. Таким образом, когда температура окружающей среды низкая, температура (T_R), определенная датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, не может достигать отрицательных величин, и пищевые продукты, расположенные в камере (2) для свежих продуктов, не будут заморожены. В этом варианте осуществления изобретения температура (T_1cut-in) включения первого нагревателя (7) ниже температуры (T_Rcut-out) выключения компрессора (3). Температура (T_1cut-in) включения первого нагревателя (7), предпочтительно, составляет +4°С.

В варианте осуществления настоящего изобретения, когда первый нагреватель (7) включается, блок (9) управления сравнивает температуру (T_R), определенную датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, с температурой (Т_1,2cut-out) выключения нагревателей (7, 8), заданной производителем, и выключает первый нагреватель (7), когда температура (T_R), определенная датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, достигает температуры (Т_1,2cut-out) выключения нагревателей (7, 8), заданной производителем. Таким образом предотвращается работа первого нагревателя (7), если она не требуется, и обеспечивается экономия энергии. В предпочтительной версии этого варианта осуществления изобретения температура (Т_1,2cut-out) выключения нагревателей (7, 8) ниже температуры (T_Rcut-in) включения компрессора (3). Следовательно, работа компрессора (3) предотвращается, если она не требуется.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, когда первый нагреватель (7) включается, блок (9) управления сравнивает температуру (T_R), определенную датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, с температурой (T_2cut-in) включения второго нагревателя (8), заданной производителем, и включает второй нагреватель (8), когда температура (T_R), определенная датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, достигает температуры (T_2cut-in) включения второго нагревателя (8), заданной производителем. Таким образом, в условиях очень низкой температуры окружающей среды, например около -15°C, при которых первый нагреватель (7) не может предотвращать замораживание пищевых продуктов в камере (2) для свежих продуктов, включается второй нагреватель (8) и обеспечивает поддержание температуры (T_R), определенной датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, для поддержания на уровне предотвращения замораживания пищевых продуктов, находящихся в камере (2) для свежих продуктов. Температура (T_2cut-in) включения второго нагревателя (8), предпочтительно, составляет +2°C.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, когда первый нагреватель (7) работает один в течение порогового времени (t), заданного производителем, блок (9) управления включает второй нагреватель (8), даже если температура (T_R), определенная датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, не достигает температуры (T_2cut-in) включения второго нагревателя (8). Когда температура (T_R), определенная датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, сбалансирована между температурой (T_2cut-in) включения второго нагревателя (8) и температурой (Т_1,2cut-out) выключения нагревателей (7, 8), второй нагреватель (8) включается в конце порогового времени (t), заданного производителем, и нагреватели (7, 8) выключаются при достижении температурой (T_R), определенной датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, температуры (Т₁,_2cut-out) выключения нагревателей (7, 8) и таким образом обеспечивается экономия энергии.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, когда первый нагреватель (7) и второй нагреватель (8) активизированы, блок (9) управления сравнивает температуру (T_R), определенную датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, с температурой (Т_1,2cut-out) выключения нагревателей (7, 8), заданной производителем, и выключает нагреватели (7, 8), когда температура (T_R), определенная датчиком (5) температуры камеры для свежих продуктов, достигает температуры (Т_1,2cut-out) выключения нагревателей (7, 8), заданной производителем. В этом варианте осуществления изобретения нагреватели (7, 8) выключаются перед тем, как включается компрессор (3). Таким образом предотвращается излишняя работа компрессора (3) и поддерживается экономия энергии.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения первый нагреватель (7) расположен на нижней стороне испарителя (4) таким образом, что он почти выровнен относительно центра задней стенки камеры (2) для свежих продуктов. В этом варианте осуществления изобретения испаритель (4) проходит от верхней стороны камеры (2) для свежих продуктов к центру позади задней стенки камеры (2) для свежих продуктов. Соответственно, и устраняется иней на испарителе (4), и также нагревается внутреннее пространство камеры (2) для свежих продуктов.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения охлаждающее устройство (1) содержит, по меньшей мере, один накопительный контейнер (10), в который падает иней, накапливающийся вокруг испарителя (4), и первый нагреватель (7), расположенный позади накопительного контейнера (10). В этом варианте осуществления изобретения иней вокруг испарителя (4) отпадает и накапливается в накопительном контейнере (10) во время процесса размораживания. Когда первый нагреватель (7) работает, иней в накопительном контейнере (10) тает, что обеспечивает завершение процесса размораживания.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения второй нагреватель (8) расположен таким образом, что он выровнен относительно нижней части задней стенки камеры (2) для свежих продуктов. Первый нагреватель (7) и второй нагреватель (8), предпочтительно, имеют одинаковую мощность. В этом варианте осуществления изобретения, так как первый нагреватель (7) совмещен с центральной частью камеры (2) для свежих продуктов, когда нагреватели (7, 8) работают совместно, внутреннее пространство камеры (2) для свежих продуктов нагревается равномерно и эффективность охлаждающего устройства (1) повышается.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения охлаждающее устройство (1) содержит, по меньшей мере, один вентилятор (11), который создает движение воздуха в камере (2) для свежих продуктов. Таким образом достигается равномерное теплораспределение в камере (2) для свежих продуктов. Вентилятор (11) может действовать одновременно с нагревателями (7, 8) и компрессором (3).

В другом варианте осуществления настоящего изобретения охлаждающее устройство (1) содержит морозильную камеру (12), в которую помещают пищевые продукты для их замораживания и хранения при температурах, более низких, чем в камере (2) для свежих продуктов, и испаритель (13) морозильной камеры, который обеспечивает охлаждение внутреннего объема морозильной камеры (12), поглощая тепловую энергию. В этом варианте осуществления изобретения хладагент, перекачиваемый от компрессора (3), циркулирует через оба испарителя (4, 13) (фиг.2).

Благодаря настоящему изобретению пищевые продукты в камере (2) для свежих продуктов могут храниться без замораживания даже при очень низкой температуре окружающей среды. Кроме того, увеличена эффективность охлаждения, а также обеспечивается экономия энергии посредством управляемого применения первого нагревателя (7), второго нагреватели (8) и компрессора (3).

Следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено описанными выше вариантами его осуществления и специалист в данной области техники может легко вносить другие варианты. Их следует рассматривать в пределах объема охраны, обусловленного формулой настоящего изобретения.