專利名稱：一種用于家用電器的門的溫度均衡的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于家用電器的門的溫度均衡的系統(tǒng)，并且更具體地，用于制冷 設(shè)備，它們在下文中可能是“循環(huán)除霜(cycle defrost)”類型、自動的或手動的，循環(huán)除霜 時，除霜由壓縮機在每個循環(huán)中執(zhí)行(技術(shù)上稱為循環(huán)除霜)，自動時，除霜由冰箱自動控制 (技術(shù)上稱為不結(jié)霜(NoFrost)或無霜(FrostFree)),手動時,需要用戶的干預(yù)來進(jìn)行除霜， 無論產(chǎn)品擁有一個、兩個或更多個門，所述系統(tǒng)均是可用的。
背景技術(shù)：
從人類出現(xiàn)開始就存在保存食物以將其存儲的需求。第一臺家用冰箱在1913 年由Fred ff. Wolf Junior在芝加哥城生產(chǎn)，并且稱作Domelre (家用電冰箱(Domestic Electric Refrigerator))。直到1925年才制造了第一臺將制冷箱和馬達(dá)、壓縮機和冷凝 器(從前獨立存在的三件套，位于冰箱的側(cè)面或下面)包括在一個單一單元中的冰箱。
在1890年和1929年間，冰箱使用有毒氣體作為制冷劑。一些示例包括氨(NH3)、 氯甲烷(CH3CL)和二氧化硫(S02)。在1928年，美國工程師Thomas Midgley開發(fā)了氯氟烴 (CFC)作為有毒氣體的代替品，在CFC中應(yīng)該指出的是氟利昂(CCL2F2)15
不幸的是，直到1973 年，美國化學(xué)專家Frank Sherwood Rowland和Mario Molina 注意到CFC對地球臭氧層的有害作用。過去二十年直接用于代替家用冰箱中的氣體CFC、 R22 和 R12 的是 R134a。
除了制冷系統(tǒng)的發(fā)展，家用冰箱的總質(zhì)量還伴隨著溫度控制系統(tǒng)、強制通風(fēng)系統(tǒng)、 自動除霜系統(tǒng)的發(fā)展，以及具有更好性能的新材料、設(shè)計、人機工程學(xué)、美觀、實用性等的應(yīng)用。
在1990年代期間，人們非常關(guān)心家用器具(尤其是冰箱)的電力消耗。最近十年看 到了能耗分類標(biāo)簽的實現(xiàn)，將冰箱根據(jù)它們的能耗水平進(jìn)行分類。因而，本發(fā)明考慮了對于 降低家用冰箱的能耗水平的日益增加的關(guān)注，并且本發(fā)明的提出期望對能耗水平的持續(xù)降 低作出貢獻(xiàn)。
現(xiàn)有技術(shù)的分析
美國專利號5，826，437 (其標(biāo)題是用于從門釋放冷空氣的冰箱)描述了一種冰箱， 其中冷藏室的門包括嵌入其中的導(dǎo)管，所述導(dǎo)管包括位于門的內(nèi)側(cè)上的冷空氣吸氣開口和 幾個同樣位于所述內(nèi)側(cè)上的冷空氣擴散開口。在所引文件的圖3和圖4中(在本申請的圖1 和圖2中再現(xiàn))分別地示出了其討論的冷藏室和門的側(cè)面?？梢杂^察到，風(fēng)扇90安裝在豎 直導(dǎo)管80的吸氣開口 83上，所述豎直導(dǎo)管終止于門的上區(qū)域和下區(qū)域(在擴散口 81處)。 如箭頭指示的，所述風(fēng)扇從冷藏室的中部吸取冷空氣并且將冷空氣注入臨近門的上區(qū)域和 下區(qū)域，以改善存儲在門的擱板76上的食品的冷卻效果，每當(dāng)門被打開，這些食品通常置 身于環(huán)境的熱量中。
正如可以在圖1的橫截面圖中看到的，旨在對室進(jìn)行冷卻的冷空氣來自冷凍設(shè)備 (未示出)并且通過導(dǎo)管68的引進(jìn)。由于冷空氣的更高的密度，所述冷空氣往往會聚集在冰箱的下區(qū)域91。因此，如此呈現(xiàn)的分布模式證實了過程中的效率損失，因為由風(fēng)扇90抽取的冷空氣的大約一半體積被運送至所述下區(qū)域，該區(qū)域自然已經(jīng)是室中最冷的區(qū)域了。發(fā)明內(nèi)容
按照上文所述的，本發(fā)明的目的包括提供用于冰箱的溫度均衡系統(tǒng)，該系統(tǒng)比現(xiàn)有的(例如上述參考文獻(xiàn)呈現(xiàn)的那些)更有效率。
一個其他的目的包括提供能夠用于冷凍室、冷凍設(shè)備或冷藏室的溫度均衡系統(tǒng)。
本發(fā)明的一個其他的目的包括提供在冷藏系統(tǒng)中不需要改動的系統(tǒng)。
一個其他的目的包括提供可以用于與冰箱的系統(tǒng)，無論冰箱帶有一個、兩個或更多個門。
一個其他的目的包括提供溫度均衡系統(tǒng)，該系統(tǒng)也可以保持其基本工作原理而用于其他類型的家用電器，例如，烤箱和烹飪設(shè)備。
上述的及其他的目的由本發(fā)明通過提供裝置完成，所述裝置引起冷凍室、冷凍設(shè)備或冰箱內(nèi)的空氣的循環(huán)，以消除空氣保持靜止的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述循環(huán)包括具有不同的溫度的區(qū)域之間的空氣置換， 使用一個或多個通風(fēng)扇用于所述目的。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所使用的裝置包括與配置相關(guān)的通風(fēng)扇，所述配置包括位于室的不同區(qū)域中的至少一個空氣入口和一個空氣出口，所述空氣入口和空氣出口通過用于在所述空氣入口和空氣出口之間傳導(dǎo)氣流的裝置互相連接，考慮將所述配置安裝在室的門上，以促進(jìn)空氣的強制循環(huán)，使所述室中的溫度均勻分布。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述不同區(qū)域?qū)?yīng)室的不同水平高度。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，當(dāng)前提出的系統(tǒng)可以應(yīng)用于循環(huán)除霜類型的產(chǎn)品、自動類型的產(chǎn)品或壬動類型的產(chǎn)品，循環(huán)除霜受到壓縮機的每個循環(huán)中實現(xiàn)(技術(shù)上稱為循環(huán)解凍)，自動類型的產(chǎn)品由冰箱自動控制(技術(shù)上稱為不結(jié)霜或無霜)，手動控制的產(chǎn)品需要用戶干預(yù)實現(xiàn)除霜，產(chǎn)品擁有一個、兩個或更多個門。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所提出的系統(tǒng)可以僅用于使冷凍室或冷凍設(shè)備中、冷藏室中，或者兩個室中(冷凍設(shè)備和冷藏室或者冷凍室和冷藏室)的溫度均衡。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述溫度平衡系統(tǒng)應(yīng)用于制冷裝置的門，因此避免了需要在制冷系統(tǒng)中進(jìn)彳丁改動。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所提出的系統(tǒng)促進(jìn)目標(biāo)區(qū)域中的氣流方向的朝向。
相似地，本發(fā)明在烹飪設(shè)備的門中工作，使烤箱室中的溫度變均勻。



通過對本發(fā)明優(yōu)選的例示性實施例以及這些實施例涉及的附圖的描述，本發(fā)明的其余特性和優(yōu)點將被更好地理解，給出的實施例僅是示例而沒有任何限定的含義，其中
圖1以橫截面圖示出了使冷藏室中的溫度均勻化的已知系統(tǒng)。
圖2中示出了嵌入圖1的冰箱的門中的管子。
圖3通過配有本發(fā)明的系統(tǒng)的雙門冰箱的橫截面圖示出了冷凍設(shè)備室中的氣流的一個可能的實施例。
圖4通過橫截面圖描繪了根據(jù)本發(fā)明原理的冷凍設(shè)備室的門。
圖5通過橫截面圖顯示了溫度均衡系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用于帶有單門儲藏柜的冰箱的 冷凍室。
圖6通過立體圖詳細(xì)說明了溫度均衡系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用于圖5所示的單門冰箱的 冷凍室的門的，該系統(tǒng)包括通風(fēng)扇、內(nèi)部的導(dǎo)管配置和空氣出口。
圖7以分解圖描繪了所提出的系統(tǒng)的可替換結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)應(yīng)用于帶有單門儲藏柜 的冰箱。
圖8針對圖7的結(jié)構(gòu)示出了冷凍室門的橫截面圖。
圖9通過立體圖示出了在圖7和圖8中例示的可選擇結(jié)構(gòu)中的空氣的流動。
具體實施方式
本發(fā)明提供用于改善制冷系統(tǒng)中的空氣循環(huán)的解決方案，本發(fā)明由此可以在遁還 臉重類型的產(chǎn)品、直動類型的產(chǎn)品或者壬動類型的產(chǎn)品中使用，在循環(huán)除霜類型的產(chǎn)品中， 除霜在壓縮機的每個循環(huán)中實現(xiàn)(技術(shù)上稱為循環(huán)除霜)，在自動類型的產(chǎn)品中，除霜由冰 箱自動控制(技術(shù)上稱為不結(jié)霜或無霜)，在手動除霜類型的產(chǎn)品中，需要用戶對除霜進(jìn)行 干預(yù)，上述產(chǎn)品包括擁有一個、兩個或更多個門的產(chǎn)品。
本發(fā)明可以在傳統(tǒng)的冰箱中使用，僅用于對冷凍設(shè)備或冷藏室中的冷凍室內(nèi)的空 氣進(jìn)行分布，或者對二者(冷凍設(shè)備和冷藏室或者冷凍室和冷藏室)中的空氣進(jìn)行分布。進(jìn) 一步地，目前所提出的系統(tǒng)還能夠用于帶有一個或兩個門的水平類型的冷凍設(shè)備和垂直類 型的冷凍設(shè)備。本發(fā)明包括通風(fēng)扇、用于傳導(dǎo)氣流的裝置(可以通過導(dǎo)管配置提供所述裝 置)、內(nèi)部的或者外部的空氣出口或空氣入口，使得當(dāng)應(yīng)用于制冷系統(tǒng)的門時，本發(fā)明促進(jìn) 了空氣的強制循環(huán)，使所討論的室中的溫度變得均勻。
通風(fēng)扇可以安裝在門的內(nèi)側(cè)甚至在門的外部，因為這不改變本發(fā)明的目的，通風(fēng) 扇的用途包括使室內(nèi)的空氣運轉(zhuǎn)(強制通風(fēng))。
通過通風(fēng)扇吸取或吹動空氣產(chǎn)生的變化也不改變本發(fā)明的目的和成果。空氣出口 或空氣入口的形狀和位置的變化也不影響本發(fā)明的目的和成果，因為空氣出口和空氣入口 的特定功能包括朝向預(yù)定的區(qū)域引導(dǎo)氣流。導(dǎo)管配置(內(nèi)部的或外部的)的形狀和排列不影 響本發(fā)明的一般目的。
出于方便，在附圖中描繪了本發(fā)明的一些特定方面，其中可以把每個方面與其他 方面組合，在同一創(chuàng)造性方面可能這樣要求。因而，圖3將本發(fā)明的系統(tǒng)的應(yīng)用例示為帶有 兩個門的冰箱10的冷凍設(shè)備室11。如圖3和圖4中的細(xì)節(jié)所示，冷凍室的門12配有安裝 在吸氣開口中的通風(fēng)扇13，所述吸氣開口沿著基本上豎直的導(dǎo)管14延伸并且在至少一個 空氣出口 15處終止。正如可以在該例示性實施例中看到的，空氣在門12的靠下的區(qū)域或 水平高度吸入，即冷凍設(shè)備室11靠下的區(qū)域，并且通過所述至少一個空氣出口 15再次排進(jìn) 相同的室，空氣出口 15位于相對于吸氣開口的不同的區(qū)域或水平高度；在這種情況下，該 水平高度是靠上的水平高度?？諝獾膹娭七\動引起閉合環(huán)路類型的循環(huán)，如箭頭所示，使得 整個冷凍設(shè)備室中的溫度均衡。在使用兩個或更多個出口的情況下，這些出口應(yīng)該優(yōu)選地 位于相同的高度。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解可替換的實施例是可能的，并且這些可替換的實施例應(yīng)該包括在權(quán)利要求的范圍中。因而，(例如)系統(tǒng)所應(yīng)用的室中的空氣循環(huán)的指向或方向可以 和圖中示出的不同。
通過橫截面圖，圖5將所提出的系統(tǒng)的應(yīng)用例示為具有帶單個門21的儲藏柜的冰 箱20，其中安裝有擱板22。如圖所示，溫度均衡系統(tǒng)安裝在冷凍室23的門24中，溫度均衡 系統(tǒng)還包括風(fēng)扇26，風(fēng)扇26從所述室的靠下的區(qū)域吸取冷空氣，并且通過開口 25排出所述 空氣(開口 25位于同一室的靠上的區(qū)域)，因此促進(jìn)了室內(nèi)的空氣循環(huán)。圖6通過立體圖描 繪了所提出的系統(tǒng)的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。在示出的實施例中，由通風(fēng)扇26吸取的空氣通過嵌入 門24中的一組導(dǎo)管27被朝向空氣出口 25引導(dǎo)。
圖7、8和9示出了可選擇的建設(shè)性配置，其中用于傳導(dǎo)氣流的裝置起到導(dǎo)管的作 用。如圖所示，冷凍室(沒在這些圖中示出)的門30包括絕熱的主板31，在其朝向冷凍室旋 轉(zhuǎn)的內(nèi)表面上疊加有優(yōu)選地由熱塑性材料成型的板32 (帶有或不帶有絕熱材料層)。所述 板具有深度33，該深度足夠容納通風(fēng)扇37及其支撐底座38，出于方便，支撐底座38固定于 所述板31的所述內(nèi)表面。所述板具有圓形的吸氣開口 34，該吸氣開口 34位于對應(yīng)通風(fēng)扇 37的位置并且具有足夠的直徑容納通風(fēng)扇37的螺旋槳。進(jìn)一步地，所述板具有兩個開口 35和36，這兩個開口位于不同于所述吸氣開口的水平位置。因而，當(dāng)通過在所述面板上疊 加板32安裝成組件時，形成了腔或“充氣空間”34，如圖8所示。通風(fēng)扇37吸取的空氣被 推進(jìn)所述充氣空間并且朝向開口 35和36擴散(如圖9的點線箭頭所示)，空氣通過開口 35 和36吹進(jìn)冷凍室。所述結(jié)構(gòu)使得系統(tǒng)的生產(chǎn)成本降低，因為它起到了引導(dǎo)氣流的導(dǎo)管的作 用，所述氣流通常從吸氣開口 34向出氣開口 35和36行進(jìn)。最后，可以在板32的內(nèi)表面上 設(shè)置與板32—體成型的肋狀物，并且設(shè)置為(例如)適應(yīng)所述吸氣開口和出氣開口之間的氣 流。
在可選的可替換結(jié)構(gòu)中，可以在形成充氣空間的墻的內(nèi)側(cè)之間插入絕熱或非絕熱 的材料塊，所述塊具有使得它們形成通道的形狀和排列，所述通道引導(dǎo)入口和出口之間的氣流。
本文介紹的創(chuàng)新不僅限于在此注釋或示出的描述，并且應(yīng)該按照其最廣泛的范圍 進(jìn)行理解。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會想到本發(fā)明的同樣包含上述創(chuàng)新的許多修改和其他的描 述，這些修改和其他的描述具有前面的說明書和附圖中呈現(xiàn)的教義的益處。因此應(yīng)該理解， 正被討論的所述創(chuàng)新不僅限于在此具體公開的形式，而且應(yīng)該理解，修改和其他的形式也 包括在本文件所附的權(quán)利要求的范圍中。在可能的建設(shè)性的變化中，應(yīng)該指出那些關(guān)于具 有一個或兩個門的豎直冷凍設(shè)備和水平冷凍設(shè)備的變化，在水平冷凍設(shè)備的情形中，吸氣 和吹氣區(qū)域可以位于相同的水平。
雖然在此使用了特定的術(shù)語，但是這些術(shù)語只是以普通的和描述性的形式使用， 而沒有任何限制性的目的。
因此，上述描述應(yīng)該理解為示例性的而不是對本發(fā)明的保護(hù)范圍進(jìn)行的限制，并 且全部顯而易見的改動和修正包括在所附權(quán)利要求書限定的保護(hù)范圍中。
權(quán)利要求
1.一種用于家用電器的門的溫度均衡系統(tǒng)，所述門能夠?qū)?yīng)于冷凍設(shè)備室(11)，對應(yīng)于冷凍室(23)，對應(yīng)于冷藏室(17、21)，對應(yīng)于烹飪室或者水平類型或豎直類型的冷凍設(shè)備，所述系統(tǒng)包括至少一個通風(fēng)扇(13、26、37)、用于氣流的傳導(dǎo)的裝置(14、27、34)，所述裝置將至少一個空氣入口(34)與至少一個空氣出口( 15、25、35、36)相互連接，其特征在于，所述至少一個空氣入口基本上位于所述室的第一區(qū)域，在所述第一區(qū)域中的溫度和同一室的第二區(qū)域中的溫度不同，至少一個空氣出口位于所述第二區(qū)域中，其中所述空氣入口和空氣出口中的一個與所述通風(fēng)扇相關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一區(qū)域?qū)?yīng)于所述室中的低氣溫的位置，所述第二區(qū)域?qū)?yīng)于高氣溫的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一區(qū)域?qū)?yīng)于所述室中的高氣溫的位置，并且所述第二區(qū)域?qū)?yīng)于低氣溫的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣入口位于所述第一區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣入口位于所述第二區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通風(fēng)扇(26、37)位于所述空氣入口(34)中。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通風(fēng)扇位于空氣出口中。
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括兩個或更多個空氣出口 (25、35、36)，所有空氣出口基本上位于同一水平高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于傳導(dǎo)氣流的裝置由導(dǎo)管(14、27) 提供，所述導(dǎo)管放置在相對于安裝所述系統(tǒng)的門(12、24)的內(nèi)部。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣流傳導(dǎo)裝置由導(dǎo)管提供，所述導(dǎo)管放置在相對于安裝所述系統(tǒng)的門的外部。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于傳導(dǎo)氣流的裝置由與安裝所述系統(tǒng)的門(30 )有關(guān)的充氣空間(34 )提供。
12.根據(jù)權(quán)利要求9、10或11中的任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)應(yīng)用于冷凍室(23)的門(24、31)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9、10或11中的任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)應(yīng)用于冷凍設(shè)備室(11)的門(12)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9、10或11中的任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)應(yīng)用于冷藏箱(16)的門(17)。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括將空氣吹進(jìn)特定的內(nèi)部附件。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括將空氣排出特定的內(nèi)部附件。
17.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3中的任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)應(yīng)用于烹飪設(shè)備。
18.一種應(yīng)用于家用電器的門的溫度均衡的方法，其特征在于，通過將空氣經(jīng)過與所述門(12、24、31)相關(guān)的孔進(jìn)行抽吸或吸取，并且將空氣吹進(jìn)至少一個開口(15、25、35、36)， 提供了一個或多個室(11、16、23)中的空氣循環(huán)，所述孔位于所述一個或多個室的第一區(qū)域，所述開口位于同一室的第二區(qū)域。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一區(qū)域?qū)?yīng)于所述室中的低氣溫的位置，并且所述第二區(qū)域?qū)?yīng)于室中的高氣溫的位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一區(qū)域?qū)?yīng)于所述室中的高氣溫的位置，并且所述第二區(qū)域?qū)?yīng)于室中的低氣溫的位置。
21.根據(jù)權(quán)利要求18、19或20中的任一項所述的方法，其特征在于，通過通風(fēng)扇(13、 26、37)提供空氣的抽吸。
22.根據(jù)權(quán)利要求18、19或20中的任一項所述的方法，其特征在于，空氣通過通風(fēng)扇吹入。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一區(qū)域?qū)?yīng)于所述一個或多個室的第一水平高度，并且所述第二區(qū)域?qū)?yīng)于所述一個或多個室的第二水平高度。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于家用電器的門(12、24、30)的溫度均衡系統(tǒng)和方法，通過使冷凍室(23)、冷凍設(shè)備室(11)或冷藏室(16)中的空氣進(jìn)行循環(huán)，消除空氣保持靜止的區(qū)域。所述循環(huán)包括在至少一個空氣入口(34)和至少一個空氣出口(15、25、35、36)之間的空氣的強制移動，通過至少一個通風(fēng)扇(13、26、37)來提供所述強制移動，所述通風(fēng)扇安裝在所述空氣入口或所述空氣出口中。所述空氣入口或空氣出口放置在室內(nèi)不同溫度的區(qū)域中，并且通過用于傳導(dǎo)氣流(14、27、34)的裝置互相連接，所述裝置可以通過導(dǎo)管進(jìn)行設(shè)置。
文檔編號F24C15/32GK103069228SQ201180025251
公開日2013年4月24日 申請日期2011年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者H·F·B·贊凱塔, R·R·V·科雷亞, E·康蒂里, E·A·卡多嗦 申請人:伊萊克斯巴西有限公司