Результат интеллектуальной деятельности: МНОГОКАМЕРНОЕ ХОЛОДИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СВЕЖИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ПРИ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Изобретение относится к холодильным устройствам, в частности холодильникам, например, бытового типа. В частности, изобретение относится к холодильникам с двумя или более камерами для хранения пищевых продуктов, предназначенными для работы в разных температурных диапазонах.

Хорошо известно, что свежие пищевые продукты необходимо надлежащим образом хранить, чтобы они не портились, и для сохранения их питательных качеств. Также хорошо известно, что к разным пищевым продуктам предъявляются различные требования по хранению; например, овощи лучше и дольше сохраняются при хранении при температуре около 0°С, в то время как сыр может храниться в течение относительно длительного периода времени при температурах, близких к температуре окружающей среды (по крайней мере, в областях холодного или умеренного климата).

Известно также, что большинство пищевых продуктов теряют, частично или полностью, свои питательные качества, если они подвергаются замораживанию (примером являются, опять же, овощи), что препятствует возможности их хранения в морозильной камере. Таким образом, данные продукты должны храниться в камере холодильника для свежих пищевых продуктов.

Были разработаны холодильники с двумя или более камерами для свежих пищевых продуктов, работающими при разных температурах, что расширяло возможности хранения благодаря различным температурным диапазонам, позволяющим хранить пищевые продукты различных типов оптимальным способом.

Было разработано несколько типов холодильников с камерами для хранения свежих пищевых продуктов в различных температурных диапазонах. Как правило, холодильники с двумя камерами для свежих пищевых продуктов имеют одну камеру, работающую во всем диапазоне температур, типичных для холодильников (например, от +3°С до +7°С), и еще одну камеру, работающую в диапазоне более низких температур, обычно вблизи 0°С, как правило, от 0°С до +3°С.

Простым способом получения камер для свежих пищевых продуктов, работающих при разных температурах, является обеспечение одного испарителя для каждой камеры. Но такое техническое решение, несмотря на то, что оно обеспечивает хорошие рабочие характеристики, повышает стоимость холодильника до величины, неконкурентоспособной на рынке. Другое техническое решение заключается в отсасывании холодного воздуха из морозильной камеры холодильника (когда холодильник выполнен совместно с морозильной камерой в так называемой комбинированной конструкции) и подаче его в низкотемпературное отделение для хранения свежих пищевых продуктов. Данное техническое решение, при котором используется воздух, охлажденный до очень низких температур (обычно от -18°С до -27°С), может привести к повреждению хранимых продуктов при отсутствии надлежащей настройки или при неправильной эксплуатации. Еще одним техническим решением может являться использование одного общего испарителя для всех отделений.

Задача настоящего изобретения заключается в создании экономически выгодного холодильника с одним или несколькими низкотемпературными отделениями для надежного хранения пищевых продуктов в течение длительных периодов времени.

Одним объектом настоящего изобретения является холодильное устройство, в частности бытовое. Данное холодильное устройство содержит первое отделение для хранения свежих пищевых продуктов при первом диапазоне температур, по меньшей мере, одно второе отделение для хранения свежих пищевых продуктов при втором диапазоне температур, более низком, чем первый диапазон температур, панель, разделяющую первое и второе отделения, испаритель для совместного охлаждения первого и второго отделений для свежих пищевых продуктов, установленный сзади холодильника и отделенный задней панелью от отделений для свежих пищевых продуктов, и основной вентилятор, расположенный в задней стенке и проходящий сквозь заднюю панель, служащий для втягивания воздуха из первого отделения и подачи данного воздуха в промежуточное пространство и через испаритель с целью охлаждения; при этом указанный воздух возвращается в первое отделение и достигает второго отделения по каналам, выполненным в задней панели. Холодильное устройство также содержит вспомогательный вентилятор, служащий для засасывания воздуха из первого отделения для хранения свежих пищевых продуктов и подачи данного воздуха во второе отделение для хранения свежих пищевых продуктов с целью повышения в нем температуры.

Предпочтительные отличительные признаки изобретения изложены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Разделительная панель имеет по существу ступенчатую форму и включает в себя первый горизонтальный участок, второй горизонтальный участок, расположенный на более высоком уровне, чем первый горизонтальный участок, и вертикальную часть, соединяющую первый и второй горизонтальные участки; при этом в вертикальной части разделительной панели установлен вспомогательный вентилятор.

Разделительная панель содержит теплоизолирующий материал или выполнена из него с целью термической изоляции первого отделения для хранения свежих пищевых продуктов от второго отделения для хранения свежих пищевых продуктов.

В задней панели предусмотрены боковые каналы, соединяющиеся с первым отделением для хранения свежих пищевых продуктов, и нижний канал, соединяющийся со вторым отделением для хранения свежих пищевых продуктов.

Задняя панель выполнена таким образом, чтобы оставался, как минимум, передний зазор и/или задний зазор между разделительной панелью и дверцей морозильной камеры, а также между разделительной панелью и задней панелью, соответственно.

Кроме того, холодильное устройство содержит управляющий блок для регулярного включения главного вентилятора, частота которого зависит от заданной максимальной температуры, выбранной потребителем.

Холодильное устройство также содержит первый температурный датчик для измерения температуры в первом отделении для хранения свежих пищевых продуктов, причем управляющий блок осуществляет включение главного вентилятора в момент, когда температура, измеряемая первым температурным датчиком, станет выше заданного потребителем максимального значения.

Холодильное устройство также содержит второй температурный датчик для измерения температуры во втором отделении для хранения свежих пищевых продуктов, причем управляющий блок осуществляет включение вспомогательного вентилятора в момент, когда температура, измеряемая вторым температурным датчиком, станет ниже заданного потребителем минимального значения.

Управляющий блок производит включение вспомогательного вентилятора регулярно, причем частота включения вспомогательного вентилятора зависит от минимальной температуры.

Управляющий блок настроен на включение вспомогательного вентилятора, когда разница между заданной максимальной температурой и перепадом температур, определяемая первым температурным датчиком, станет равна минимальной температуре или меньше нее.

Вспомогательный вентилятор ориентирован таким образом, что подаваемый им воздух, по меньшей мере, частично останавливает поток воздуха, подаваемый главным вентилятором и выходящий из каналов в задней панели во второе отделение для хранения свежих пищевых продуктов.

Задаваемая максимальная температура в первом отделении для хранения свежих пищевых продуктов составляет от +3°С до +7°С.

Минимальная температура во втором отделении для хранения свежих пищевых продуктов составляет от 0°С до +3°С.

Другим объектом изобретения является способ хранения свежих пищевых продуктов, включающий обеспечение: отделения холодильника, содержащего первое и второе дополнительные отделения для хранения свежих пищевых продуктов, панели для разделения указанных первого и второго отделений, испарителя, задней панели для отделения испарителя от первого и второго отделений для хранения свежих пищевых продуктов, каналов в задней панели для прохождения воздуха между испарителем и первым и вторым отделениями, главного вентилятора, сообщающегося с испарителем и первым отделением для хранения свежих пищевых продуктов, вспомогательного вентилятора, сообщающегося с первым и вторым отделениями для хранения свежих пищевых продуктов, а также предусматривающий включение главного вентилятора для поддержания температуры первого отделения для хранения свежих пищевых продуктов ниже максимальной температуры и включение вспомогательного вентилятора для поддержания температуры второго отделения для хранения свежих пищевых продуктов выше минимальной температуры.

Данные и другие отличительные признаки и преимущества технического решения, предлагаемого настоящим изобретением, станут более понятны после ознакомления с приведенным ниже подробным описанием данного изобретения и некоторыми вариантами его осуществления, приводимыми чисто в целях иллюстрации и не несущими какой-либо ограничительной нагрузки, со ссылками на прилагаемые чертежи. В связи с этим, следует особо подчеркнуть, что чертежи не обязательно выполнены в масштабе и что, если не указано иначе, они служат лишь для принципиальной иллюстрации предлагаемых конструкций и способов.

На фиг.1 схематически показан вид спереди холодильника без дверец в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг.2 - вид в разрезе по линии II-II холодильника, показанного на фиг.1.

На фиг.1 представлен схематический вид спереди холодильника 100 без дверец согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В частности, холодильник 100 представляет собой так называемый комбинированный холодильник, оборудованный морозильной камерой 105, размещенной в одном и том же корпусе 110, в котором размещено отделение 115 для свежих пищевых продуктов. Отделение 115 для свежих пищевых продуктов разделено на первое отделение 120 и второе отделение 125 для хранения свежих пищевых продуктов с помощью панели 130, предпочтительно обеспечивающей теплоизоляцию. В первом отделении 120 для хранения свежих пищевых продуктов установлен главный вентилятор 135, предпочтительно, но не обязательно, размещенный рядом с верхней частью задней стенки 140. В соответствии с расположением главного вентилятора 135, в задней стенке размещен испаритель 145 (показан пунктиром). Испаритель 145 вытянут вертикально вверх на большую часть высоты первого отделения 120 для хранения свежих пищевых продуктов и содержит нижнюю часть 150, ориентированную соответственно расположению второго отделения 125 для хранения свежих пищевых продуктов. В панели 130 установлен вспомогательный вентилятор 155. Предпочтительно, панель 130 имеет в значительной степени ступенчатую форму и включает в себя первый горизонтальный участок 130а (большей длины), второй горизонтальный участок 130b, расположенный ближе к задней стенке 140 и выше, чем первый горизонтальный участок 130а, и вертикальную часть 130с, соединяющую вышеупомянутые первый и второй горизонтальные участки 130а и 130b. Вспомогательный вентилятор 155 установлен на панели 130, в ее вертикальной части 130с. В альтернативных не показанных вариантах осуществления настоящего изобретения панель, разделяющая первое и второе отделения для свежих пищевых продуктов, может иметь другую форму, например может быть выполнена плоской, и вспомогательный вентилятор может быть установлен в ней горизонтально.

На фиг.2 схематично показан вид в разрезе (по линии II-II, показанной на фиг.1) холодильника 100, представленного на фиг.1. Как можно видеть, задняя панель 160 образует промежуточное пространство 165 с задней стенкой 140 и отделяет испаритель 145 от отделения 115 для свежих пищевых продуктов. Главный вентилятор 135 проходит сквозь заднюю панель 160 и достигает промежуточного пространства 165. Кроме того, задняя панель 160 имеет меньшую ширину, чем задняя стенка 140, образуя боковые каналы 170, проходящие вдоль вертикальных краев задней стенки 140 отделения 115 для свежих пищевых продуктов по длине, предпочтительно, но не обязательно, соответствующей длине испарителя 145. Панель 160 проходит вертикально почти по всей высоте первого отделения 120 для хранения свежих пищевых продуктов и почти по всей верхней части второго отделения 125 для хранения свежих пищевых продуктов. Таким образом, основная часть боковых каналов 170 проходит в первом отделении 120 для свежих пищевых продуктов, а более короткая часть данных каналов проходит во втором отделении 125 для свежих пищевых продуктов.

В нижней части задней панели 160, между данной панелью 160 и задней стенкой 140, имеется еще один канал 175, ведущий во второе отделение 125 для хранения свежих пищевых продуктов. Боковые каналы 170 и нижний канал 175 обеспечивают гидравлическое соединение испарителя 145 с отделением 115 для свежих пищевых продуктов. Канал 175 предпочтительно расположен перед вспомогательным вентилятором 155.

В дополнительных (не показанных) вариантах осуществления данного изобретения задняя панель 160 может быть заменена альтернативными задними панелями с выполненными в них отверстиями, или решеткообразной конструкцией для обеспечения гидравлического соединения между испарителем и отделением 115 для свежих пищевых продуктов.

Кроме того, первый горизонтальный участок 130а панели 130 имеет длину, обеспечивающую наличие переднего зазора 177 между передней дверцей 178 отделения 115 для свежих пищевых продуктов и самой панелью 130. Дополнительно или альтернативно может быть обеспечен задний зазор 179 между задней панелью 160 и вторым горизонтальным участком 130b панели 130. Кроме того, могут быть предусмотрены дополнительные каналы (не показаны) в первом и втором горизонтальных участках 130а и 130b, а также в вертикальной части 130с панели 130.

Управление работой холодильника 100 осуществляет его управляющий блок 180. В первом отделении 120 и втором отделении 125 для хранения свежих пищевых продуктов могут быть установлены, соответственно, первый температурный датчик 185 и второй температурный датчик 190, служащие для обеспечения возможности контроля управляющим блоком 180 температуры в первом и втором отделениях 120 и 125 для свежих пищевых продуктов.

Обратимся к фиг.1 и фиг.2 и рассмотрим работу холодильника 100. Управляющий блок 180 холодильника включает главный вентилятор 135 и испаритель 145 с целью поддержания температуры в первом отделении 120 для хранения свежих пищевых продуктов ниже заданной максимальной температуры Т, обычно задаваемой потребителем; более конкретно, задаваемая максимальная температура Т, как правило, регулируется с помощью, например, хорошо известного термостата (не показан на чертежах), в диапазоне от +3°С до +7°С. Во время работы главный вентилятор 135 засасывает воздух из первого отделения 120 для хранения свежих пищевых продуктов и подает его в промежуточное пространство 165, где данный воздух охлаждается испарителем 145. Затем часть охлажденного воздуха возвращается в первое отделение 120 для хранения свежих пищевых продуктов по каналам 170, ведущим в первое отделение 120, а часть поступает во второе отделение 125 для хранения свежих пищевых продуктов по каналу 175 и по каналам 170, ведущим во второе отделение 125 для хранения свежих пищевых продуктов. Таким образом, температура в первом отделении 120 для хранения свежих пищевых продуктов снижается до тех пор, пока не станет ниже максимальной температуры Т, заданной потребителем. Когда это происходит, испаритель 145 и главный вентилятор 135 отключаются.

Одновременно температура во втором отделении 125 для хранения свежих пищевых продуктов также снижается. В частности, температура во втором отделении 125 для хранения свежих пищевых продуктов снижается до значения, более низкого, чем температура в первом отделении 120 для свежих пищевых продуктов. Говоря более подробно, благодаря явлению стратификации воздуха (заключающемуся в том, что холодный воздух, обладающий более высокой плотностью, является более тяжелым, и, таким образом, остается ниже, чем более теплый воздух), холодный воздух стремится остаться во втором отделении 125 для хранения свежих пищевых продуктов; кроме того, холодный воздух в нижней части первого отделения 120 для свежих пищевых продуктов стремится опуститься во второе отделение 125 по переднему и заднему зазорам 177, 179.

Кроме того, вследствие конструктивных особенностей второго отделения 125 для хранения свежих пищевых продуктов (которое меньше первого отделения 120 для свежих пищевых продуктов и термически изолировано от него панелью 130, содержащей, как минимум, один высокоэффективный теплоизоляционный материал или выполненной из него), при открытии дверцы холодильника теплообмен второго отделения с внешней окружающей средой меньше, чем теплообмен первого отделения 120 для свежих пищевых продуктов.

Кроме того, второе отделение 125 для хранения свежих пищевых продуктов расположено над морозильной камерой 105, температура в которой является очень низкой, так что тепло во второе отделение 125 через его дно не поступает.

Тем не менее, воздух, поступающий во второе отделение 125 для хранения свежих пищевых продуктов по каналу 175 и нижней части каналов 170, холоднее, чем воздух, поступающий в первое отделение 120 для хранения свежих пищевых продуктов по верхней части каналов 170, поскольку первый вышеупомянутый поток воздуха проходит по всей длине испарителя 145, прежде чем выйти из промежуточного пространства 165. Даже при отключении испарителя 145 и главного вентилятора 135, вследствие вышеупомянутого явления стратификации, более холодный воздух (поскольку температура испарителя остается низкой в течение относительно длительного периода времени после его отключения) стремится проникнуть во второе отделение 125 для хранения свежих пищевых продуктов по каналу 175 и каналам 170, доходящим до нижней части задней панели 160.

Температуры во втором отделении 125 и в первом отделении 120 для свежих пищевых продуктов соответственно выше и ниже установленных значений, а наличие панели 130 предотвращает перемешивание воздуха из отделений 120 и 125 в такой степени, чтобы достигнуть общей температуры.

Управляющий блок 180 холодильника также может периодически включать главный вентилятор 135 и испаритель 145 (например, используя циклы включения заданной продолжительности с частотой, зависящей от температуры, заданной потребителем), или посредством контроля температуры в первом отделении 120 для хранения свежих пищевых продуктов с помощью установленного внутри него первого температурного датчика 185, (т.е. путем включения испарителя 145 и главного вентилятора 135 каждый раз, когда будет обнаружено, что замеренная температура превышает заданную максимальную температуру Т).

Вспомогательный вентилятор 155 включается управляющим блоком 180 холодильника таким образом, чтобы удерживать температуру второго отделения 125 для хранения свежих пищевых продуктов в заданном диапазоне, в частности выше заданной минимальной температуры Tm; более конкретно, минимальную температуру Tm обычно выбирают в диапазоне температур безопасного хранения пищевых продуктов, от 0°С до +3°С. Вспомогательный вентилятор 155 всасывает воздух из первого отделения 120 для хранения свежих пищевых продуктов и подает его во второе отделение 125 для хранения свежих пищевых продуктов. По указанным выше причинам, температура этого воздуха выше, чем температура воздуха во втором отделении 125 для хранения свежих пищевых продуктов; таким образом, подача воздуха из первого отделения 120 во второе отделение 125 для свежих пищевых продуктов позволяет поднять температуру во втором отделении 125 (до величины, зависящей от продолжительности времени включения вспомогательного вентилятора 155). Кроме того, поток воздуха, создаваемый вспомогательным вентилятором 155, направлен в сторону, противоположную направлению воздушного потока, создаваемого главным вентилятором 135 и поступающего во второе отделение 125 для свежих пищевых продуктов по каналам 170 (в нижней части панели 160) и по каналу 175. Вспомогательный вентилятор 155 также с успехом может быть предназначен для создания воздушного потока, как минимум, частично или полностью останавливающего противоположный воздушный поток, поступающий из промежуточного пространства 165, предупреждая дополнительное охлаждение второго отделения 125 для свежих пищевых продуктов, до тех пор, пока температура в нем не поднимется выше минимальной. При таких условиях работы (т.е. когда включены оба вентилятора 135 и 155) воздух выходит из второго отделения 125 для хранения свежих пищевых продуктов через передний и задний зазоры 177, 179. И наоборот, когда главный вентилятор 135 выключен, а вспомогательный вентилятор 155 включен, воздух выходит из второго отделения 125 для хранения свежих пищевых продуктов и поступает в первое отделение 120 для свежих пищевых продуктов по переднему и заднему зазорам 177, 179, и также по каналам 170, после того, как вспомогательный вентилятор 155 подаст его в обратном направлении в промежуточное пространство 165 по каналу 175.

Управляющий блок может производить включение вспомогательного вентилятора 155 каждый раз, когда температура, определяемая вторым температурным датчиком 190 внутри второго отделения 125 для свежих пищевых продуктов, станет равна или ниже минимальной температуры Tm.

Возможен также альтернативный вариант, при котором внутри второго отделения 125 для хранения свежих пищевых продуктов поддерживается температура, более низкая, чем заданная максимальная температура Т в первом отделении 120 для свежих пищевых продуктов, на фиксированную величину, например, 4°С. Таким образом, управляющий блок 180 может периодически включать вспомогательный вентилятор (например, используя для этого циклы включения вентилятора заданной продолжительности с частотой, зависящей от заданной максимальной температуры Т) для предотвращения падения температуры во втором отделении 125 для свежих пищевых продуктов ниже 0°С, только когда заданная максимальная температура Т первого отделения 120 для свежих пищевых продуктов устанавливается потребителем сравнительно низкой (например, в диапазоне от +3°С до +4°С). Например, при установке вышеупомянутой максимальной температуры Т в диапазоне от +7°С до +5°С, температура во втором отделении 125 для хранения свежих пищевых продуктов остается в диапазоне от +3°С до +1°С; таким образом, вспомогательный вентилятор 155 всегда выключен. И наоборот, при установке вышеупомянутой максимальной температуры Т в диапазоне от +3°С до +4°С, температура во втором отделении 125 для хранения свежих пищевых продуктов может опуститься до -1-0°С; таким образом, вспомогательный вентилятор 155 будет периодически включаться, чтобы поддерживать температуру выше 0°С. Следует отметить, что в этом случае нет необходимости во втором температурном датчике 190, соответствующей проводке и схемах в управляющем блоке 180 для управления указанным температурным датчиком 190, что обеспечивает снижение стоимости.

При описании настоящего изобретения рассматривались конкретные варианты его осуществления, но подразумевается, что возможны различные изъятия, замены и изменения в форме и особенностях конструкции, так же, как и другие варианты исполнения без выхода за рамки объема настоящего изобретения; кроме того, явно предполагается, что конкретные элементы или операции, описанные в связи с любым раскрытым способом осуществления, являются применимыми и к любому другому возможному способу осуществления настоящего изобретения в качестве общего вопроса выбора дизайна.