CN103069228B - 一种用于家用电器的门的温度均衡的***和方法 - Google Patents

一种用于家用电器的门的温度均衡的***和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于家用电器的门（12、24、30）的温度均衡***和方法，通过使冷冻室（23）、冷冻设备室（11）或冷藏室（16）中的空气进行循环，消除空气保持静止的区域。所述循环包括在至少一个空气入口（34）和至少一个空气出口（15、25、35、36）之间的空气的强制移动，通过至少一个通风扇（13、26、37）来提供所述强制移动，所述通风扇安装在所述空气入口或所述空气出口中。所述空气入口或空气出口放置在室内不同温度的区域中，并且通过用于传导气流（14、27、34）的装置互相连接，所述装置可以通过导管进行设置。

Description

一种用于家用电器的门的温度均衡的***和方法
技术领域
本发明涉及一种用于家用电器的门的温度均衡的***，并且更具体地，用于制冷设备，它们在下文中可能是“循环除霜（cycledefrost）”类型、自动的或手动的，循环除霜时，除霜由压缩机在每个循环中执行（技术上称为循环除霜），自动时，除霜由冰箱自动控制（技术上称为不结霜（NoFrost）或无霜（FrostFree）），手动时，需要用户的干预来进行除霜，无论产品拥有一个、两个或更多个门，所述***均是可用的。
背景技术
从人类出现开始就存在保存食物以将其存储的需求。第一台家用冰箱在1913年由FredW.WolfJunior在芝加哥城生产，并且称作Domelre（家用电冰箱（DomesticElectricRefrigerator））。直到1925年才制造了第一台将制冷箱和马达、压缩机和冷凝器（从前独立存在的三件套，位于冰箱的侧面或下面）包括在一个单一单元中的冰箱。
在1890年和1929年间，冰箱使用有毒气体作为制冷剂。一些示例包括氨（NH3）、氯甲烷（CH3CL）和二氧化硫（SO2）。在1928年，美国工程师ThomasMidgley开发了氯氟烃（CFC）作为有毒气体的代替品，在CFC中应该指出的是氟利昂（CCL2F2）。
不幸的是，直到1973年，美国化学专家FrankSherwoodRowland和MarioMolina注意到CFC对地球臭氧层的有害作用。过去二十年直接用于代替家用冰箱中的气体CFC、R22和R12的是R134a。
除了制冷***的发展，家用冰箱的总质量还伴随着温度控制***、强制通风***、自动除霜***的发展，以及具有更好性能的新材料、设计、人机工程学、美观、实用性等的应用。
在1990年代期间，人们非常关心家用器具（尤其是冰箱）的电力消耗。最近十年看到了能耗分类标签的实现，将冰箱根据它们的能耗水平进行分类。因而，本发明考虑了对于降低家用冰箱的能耗水平的日益增加的关注，并且本发明的提出期望对能耗水平的持续降低作出贡献。
现有技术的分析
美国专利号5,826,437（其标题是用于从门释放冷空气的冰箱）描述了一种冰箱，其中冷藏室的门包括嵌入其中的导管，所述导管包括位于门的内侧上的冷空气吸气开口和几个同样位于所述内侧上的冷空气扩散开口。在所引文件的图3和图4中（在本申请的图1和图2中再现）分别地示出了其讨论的冷藏室和门的侧面。可以观察到，风扇90安装在竖直导管80的吸气开口83上，所述竖直导管终止于门的上区域和下区域（在扩散口81处）。如箭头指示的，所述风扇从冷藏室的中部吸取冷空气并且将冷空气注入临近门的上区域和下区域，以改善存储在门的搁板76上的食品的冷却效果，每当门被打开，这些食品通常置身于环境的热量中。
正如可以在图1的横截面图中看到的，旨在对室进行冷却的冷空气来自冷冻设备（未示出）并且通过导管68的引进。由于冷空气的更高的密度，所述冷空气往往会聚集在冰箱的下区域91。因此，如此呈现的分布模式证实了过程中的效率损失，因为由风扇90抽取的冷空气的大约一半体积被运送至所述下区域，该区域自然已经是室中最冷的区域了。
发明内容
按照上文所述的，本发明的目的包括提供用于冰箱的温度均衡***，该***比现有的（例如上述参考文献呈现的那些）更有效率。
一个其他的目的包括提供能够用于冷冻室、冷冻设备或冷藏室的温度均衡***。
本发明的一个其他的目的包括提供在冷藏***中不需要改动的***。
一个其他的目的包括提供可以用于与冰箱的***，无论冰箱带有一个、两个或更多个门。
一个其他的目的包括提供温度均衡***，该***也可以保持其基本工作原理而用于其他类型的家用电器，例如，烤箱和烹饪设备。
上述的及其他的目的由本发明通过提供装置完成，所述装置引起冷冻室、冷冻设备或冰箱内的空气的循环，以消除空气保持静止的区域。
根据本发明的另一特征，所述循环包括具有不同的温度的区域之间的空气置换，使用一个或多个通风扇用于所述目的。
根据本发明的另一特征，所使用的装置包括与配置相关的通风扇，所述配置包括位于室的不同区域中的至少一个空气入口和一个空气出口，所述空气入口和空气出口通过用于在所述空气入口和空气出口之间传导气流的装置互相连接，考虑将所述配置安装在室的门上，以促进空气的强制循环，使所述室中的温度均匀分布。
根据本发明的另一特征，所述不同区域对应室的不同水平高度。
根据本发明的另一特征，当前提出的***可以应用于循环除霜类型的产品、自动类型的产品或手动类型的产品，循环除霜受到压缩机的每个循环中实现（技术上称为循环解冻），自动类型的产品由冰箱自动控制（技术上称为不结霜或无霜），手动控制的产品需要用户干预实现除霜，产品拥有一个、两个或更多个门。
根据本发明的另一特征，所提出的***可以仅用于使冷冻室或冷冻设备中、冷藏室中，或者两个室中（冷冻设备和冷藏室或者冷冻室和冷藏室）的温度均衡。
根据本发明的另一特征，所述温度平衡***应用于制冷装置的门，因此避免了需要在制冷***中进行改动。
根据本发明的另一特征，所提出的***促进目标区域中的气流方向的朝向。
相似地，本发明在烹饪设备的门中工作，使烤箱室中的温度变均匀。
附图说明
通过对本发明优选的例示性实施例以及这些实施例涉及的附图的描述，本发明的其余特性和优点将被更好地理解，给出的实施例仅是示例而没有任何限定的含义，其中：
图1以横截面图示出了使冷藏室中的温度均匀化的已知***。
图2中示出了嵌入图1的冰箱的门中的管子。
图3通过配有本发明的***的双门冰箱的横截面图示出了冷冻设备室中的气流的一个可能的实施例。
图4通过横截面图描绘了根据本发明原理的冷冻设备室的门。
图5通过横截面图显示了温度均衡***，该***应用于带有单门储藏柜的冰箱的冷冻室。
图6通过立体图详细说明了温度均衡***，该***应用于图5所示的单门冰箱的冷冻室的门的，该***包括通风扇、内部的导管配置和空气出口。
图7以分解图描绘了所提出的***的可替换结构，该***应用于带有单门储藏柜的冰箱。
图8针对图7的结构示出了冷冻室门的横截面图。
图9通过立体图示出了在图7和图8中例示的可选择结构中的空气的流动。
具体实施方式
本发明提供用于改善制冷***中的空气循环的解决方案，本发明由此可以在循环 除霜类型的产品、自动类型的产品或者手动类型的产品中使用，在循环除霜类型的产品中，除霜在压缩机的每个循环中实现（技术上称为循环除霜），在自动类型的产品中，除霜由冰箱自动控制（技术上称为不结霜或无霜），在手动除霜类型的产品中，需要用户对除霜进行干预，上述产品包括拥有一个、两个或更多个门的产品。
本发明可以在传统的冰箱中使用，仅用于对冷冻设备或冷藏室中的冷冻室内的空气进行分布，或者对二者（冷冻设备和冷藏室或者冷冻室和冷藏室）中的空气进行分布。进一步地，目前所提出的***还能够用于带有一个或两个门的水平类型的冷冻设备和垂直类型的冷冻设备。本发明包括通风扇、用于传导气流的装置（可以通过导管配置提供所述装置）、内部的或者外部的空气出口或空气入口，使得当应用于制冷***的门时，本发明促进了空气的强制循环，使所讨论的室中的温度变得均匀。
通风扇可以安装在门的内侧甚至在门的外部，因为这不改变本发明的目的，通风扇的用途包括使室内的空气运转（强制通风）。
通过通风扇吸取或吹动空气产生的变化也不改变本发明的目的和成果。空气出口或空气入口的形状和位置的变化也不影响本发明的目的和成果，因为空气出口和空气入口的特定功能包括朝向预定的区域引导气流。导管配置（内部的或外部的）的形状和排列不影响本发明的一般目的。
出于方便，在附图中描绘了本发明的一些特定方面，其中可以把每个方面与其他方面组合，在同一创造性方面可能这样要求。因而，图3将本发明的***的应用例示为带有两个门的冰箱10的冷冻设备室11。如图3和图4中的细节所示，冷冻室的门12配有安装在吸气开口中的通风扇13，所述吸气开口沿着基本上竖直的导管14延伸并且在至少一个空气出口15处终止。正如可以在该例示性实施例中看到的，空气在门12的靠下的区域或水平高度吸入，即冷冻设备室11靠下的区域，并且通过所述至少一个空气出口15再次排进相同的室，空气出口15位于相对于吸气开口的不同的区域或水平高度；在这种情况下，该水平高度是靠上的水平高度。空气的强制运动引起闭合环路类型的循环，如箭头所示，使得整个冷冻设备室中的温度均衡。在使用两个或更多个出口的情况下，这些出口应该优选地位于相同的高度。
本领域的技术人员理解可替换的实施例是可能的，并且这些可替换的实施例应该包括在权利要求的范围中。因而，（例如）***所应用的室中的空气循环的指向或方向可以和图中示出的不同。
通过横截面图，图5将所提出的***的应用例示为具有带单个门21的储藏柜的冰箱20，其中安装有搁板22。如图所示，温度均衡***安装在冷冻室23的门24中，温度均衡***还包括风扇26，风扇26从所述室的靠下的区域吸取冷空气，并且通过开口25排出所述空气（开口25位于同一室的靠上的区域），因此促进了室内的空气循环。图6通过立体图描绘了所提出的***的进一步的细节。在示出的实施例中，由通风扇26吸取的空气通过嵌入门24中的一组导管27被朝向空气出口25引导。
图7、8和9示出了可选择的建设性配置，其中用于传导气流的装置起到导管的作用。如图所示，冷冻室（没在这些图中示出）的门30包括绝热的主板31，在其朝向冷冻室旋转的内表面上叠加有优选地由热塑性材料成型的板32（带有或不带有绝热材料层）。所述板具有深度33，该深度足够容纳通风扇37及其支撑底座38，出于方便，支撑底座38固定于所述板31的所述内表面。所述板具有圆形的吸气开口34，该吸气开口34位于对应通风扇37的位置并且具有足够的直径容纳通风扇37的螺旋桨。进一步地，所述板具有两个开口35和36，这两个开口位于不同于所述吸气开口的水平位置。因而，当通过在所述面板上叠加板32安装成组件时，形成了腔或“充气空间”34，如图8所示。通风扇37吸取的空气被推进所述充气空间并且朝向开口35和36扩散（如图9的点线箭头所示），空气通过开口35和36吹进冷冻室。所述结构使得***的生产成本降低，因为它起到了引导气流的导管的作用，所述气流通常从吸气开口34向出气开口35和36行进。最后，可以在板32的内表面上设置与板32一体成型的肋状物，并且设置为（例如）适应所述吸气开口和出气开口之间的气流。
在可选的可替换结构中，可以在形成充气空间的墙的内侧之间***绝热或非绝热的材料块，所述块具有使得它们形成通道的形状和排列，所述通道引导入口和出口之间的气流。
本文介绍的创新不仅限于在此注释或示出的描述，并且应该按照其最广泛的范围进行理解。本领域的技术人员将会想到本发明的同样包含上述创新的许多修改和其他的描述，这些修改和其他的描述具有前面的说明书和附图中呈现的教义的益处。因此应该理解，正被讨论的所述创新不仅限于在此具体公开的形式，而且应该理解，修改和其他的形式也包括在本文件所附的权利要求的范围中。在可能的建设性的变化中，应该指出那些关于具有一个或两个门的竖直冷冻设备和水平冷冻设备的变化，在水平冷冻设备的情形中，吸气和吹气区域可以位于相同的水平。
虽然在此使用了特定的术语，但是这些术语只是以普通的和描述性的形式使用，而没有任何限制性的目的。
因此，上述描述应该理解为示例性的而不是对本发明的保护范围进行的限制，并且全部显而易见的改动和修正包括在所附权利要求书限定的保护范围中。

Claims (26)

1.一种温度均衡***，其用于冰箱的门，所述门能够对应于冰箱的冷冻设备室(11)，对应于冰箱的冷冻室(23)，或者对应于冰箱的冷藏室(17、21)，所述***包括至少一个通风扇(13、26、37)、用于气流的传导的装置(14、27、34)，所述装置将至少一个空气入口(34)与至少一个空气出口(15、25、35、36)相互连接，其特征在于，所述至少一个空气入口基本上位于所述室的第一高度，在所述第一高度中的温度和同一室的第二高度中的温度不同，仅仅在第二高度处有至少一个空气出口，其中所述空气入口和空气出口中的一个与所述通风扇相关。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一高度对应于所述室中的低气温的位置，所述第二高度对应于高气温的位置。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一高度对应于所述室中的高气温的位置，并且所述第二高度对应于低气温的位置。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的***，其特征在于，所述空气入口位于所述第一高度。
5.根据权利要求2或权利要求3所述的***，其特征在于，所述空气入口位于所述第二高度。
6.根据权利要求1-3之一所述的***，其特征在于，所述通风扇(26、37)位于所述空气入口(34)中。
7.根据权利要求1-3之一所述的***，其特征在于，所述通风扇位于空气出口中。
8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***包括两个或更多个空气出口(25、35、36)，所有空气出口基本上位于同一水平高度。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述用于气流的传导的装置由导管(14、27)提供，所述导管放置在相对于安装所述***的门(12、24)的内部。
10.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述用于气流的传导的装置由导管提供，所述导管放置在相对于安装所述***的门的外部。
11.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述用于气流的传导的装置由与安装所述***的门(30)有关的充气空间(34)提供。
12.根据权利要求9、10或11中的任一项所述的***，其特征在于，所述***应用于冷冻室(23)的门(24、31)。
13.根据权利要求9、10或11中的任一项所述的***，其特征在于，所述***应用于冷冻设备室(11)的门(12)。
14.根据权利要求9、10或11中的任一项所述的***，其特征在于，所述***应用于冷藏箱(16)的门(17)。
15.根据上述权利要求1-3中的任一项所述的***，其特征在于，包括将空气吹进特定的内部附件。
16.根据上述权利要求1-3中的任一项所述的***，其特征在于，包括将空气排出特定的内部附件。
17.根据权利要求1、2或3中的任一项所述的***，其特征在于，所述***应用于烹饪设备。
18.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***用于冷冻设备的门，所述门能够对应于冷冻设备的冷冻设备室(11)或对应于冷冻设备的冷冻室(23)。
19.根据权利要求18所述的***，其特征在于，所述冷冻设备对应于水平类型或竖直类型的冷冻设备。
20.一种温度均衡的方法，该方法应用于冰箱的门，其特征在于，通过将空气经过与所述门(12、24、31)相关的孔进行抽吸或吸取，并且将空气吹进至少一个开口(15、25、35、36)，提供了一个或多个室(11、16、23)中的空气循环，所述孔仅仅位于所述一个或多个室的第一高度中，所述开口位于同一室的第二高度。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一高度对应于所述室中的低气温的位置，并且所述第二高度对应于室中的高气温的位置。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一高度对应于所述室中的高气温的位置，并且所述第二高度对应于室中的低气温的位置。
23.根据权利要求20、21或22中的任一项所述的方法，其特征在于，通过通风扇(13、26、37)提供空气的抽吸。
24.根据权利要求20、21或22中的任一项所述的方法，其特征在于，空气通过通风扇吹入。
25.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一高度对应于所述一个或多个室的第一水平高度，并且所述第二高度对应于所述一个或多个室的第二水平高度。
26.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，该方法应用于冷冻设备的门。
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