ВАКУУМНАЯ СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ Российский патент 2012 года по МПК F25D17/04 F25D11/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к вакуумной системе, преимущественно к вакуумной системе хранения для электрических бытовых приборов, в частности для электрических холодильников, и к способу управления этой системой.

Уровень техники

Как известно, продукты питания могут храниться при низких температурах в охлажденном или замороженном виде в течение относительно длительного времени. Срок хранения продуктов питания определяется не только температурой и влажностью, но и наличием кислорода и бактерий в воздухе вокруг хранящихся продуктов питания. Чтобы увеличить срок хранения продуктов питания, желательно обеспечить хранение в среде с низким содержанием кислорода и бактерий, например, в вакуумном контейнере.

Китайский патент ZL 03245813.4 описывает вакуумную систему хранения, установленную в охлаждаемой полости электрического холодильника, как показано на фигуре 1 (фигура 1 согласно приложению к патентному описанию китайского патента ZL 03245813.4). Эта вакуумная система хранения содержит контейнер 3 для фруктов и овощей, установленный в охлаждаемой полости холодильника. Контейнер для фруктов и овощей соединен с наружным воздухом, последовательно через всасывающее сопло 4, направляющую трубку 2, распределительный клапан 8 для подачи воздуха и вакуумный насос 1. Вакуумный насос 1 соединен с контроллером 16 для откачивания. Под распределительным клапаном 8 для подачи воздуха подразумевается обратный клапан. После того как вакуумный насос 1 прекратит свою работу, этот обратный клапан препятствует проникновению наружного воздуха в направляющую трубку 2 и контейнер 3 для фруктов и овощей, благодаря чему поддерживается вакуумное уплотнение системы. Однако, так как контейнер 3 для фруктов и овощей и направляющая трубка 2 соединены между собой посредством всасывающего сопла 4, трудно избежать наличия зазора между ними, который будет причиной утечки. После того как вакуумный насос 1 прекратит свою работу, наружный воздух может проникать через зазор в контейнер 3 для фруктов и овощей, что приводит к постепенному снижению вакуума в контейнере 3 для фруктов и овощей, следствием чего является потеря вакуумного уплотнения всей системой. Кроме того, даже если зазор между контейнером 3 для фруктов и овощей и направляющей трубкой 2 при откачивании будет очень малым, пользователю при открытии холодильника и совершении других действий будет очень трудно избежать толчка контейнера 3 для фруктов и овощей. Результатом будет отделение контейнера 3 для фруктов и овощей от направляющей трубки 2 и потеря вакуумного уплотнения контейнером 3 для фруктов и овощей.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является разработка усовершенствованной вакуумной системы хранения. Такая вакуумная система хранения должна быть в состоянии автоматически поддерживать вакуумное уплотнение контейнера после откачивания.

Кроме того, задачей изобретения является разработка способа управления вакуумной системой хранения.

С целью решения вышеупомянутых задач вакуумная система хранения согласно одному из вариантов исполнения изобретения содержит контейнер, имеющий вытяжное устройство, и вентиляционное устройство, и вытяжной трубопровод. Одна оконечность вытяжного трубопровода соединена с вакуумным насосом, а другая оконечность посредством разъемного соединительного элемента соединена с вытяжным устройством контейнера. Кроме того, к системе относится устройство для измерения вакуума и устройство управления вакуумной системой хранения, а также переключающее устройство, подсоединенное к вытяжному трубопроводу. Это переключающее устройство во время откачивания воздуха из контейнера через вытяжной трубопровод при помощи вакуумного насоса находится в закрытом положении и препятствует проникновению наружного воздуха в вытяжной трубопровод. По завершении откачивания воздуха вакуумным насосом оно переводится в открытое положение, чтобы направить воздух в уже откачанный вытяжной трубопровод.

В следующем варианте исполнения вакуумной системы хранения согласно изобретению упомянутое переключающее устройство представляет собой обратный клапан.

В следующем варианте исполнения вакуумной системы хранения согласно изобретению упомянутое устройство измерения вакуума представляет собой вакуумный датчик, соединенный с вытяжным трубопроводом.

В следующем варианте исполнения вакуумной системы хранения согласно изобретению упомянутое устройство управления содержит схемную плату и панель управления, причем данная панель управления содержит кнопку запуска и кнопку предупреждения.

Кроме того, изобретение описывает способ управления вакуумной системой хранения, причем эта вакуумная система хранения содержит контейнер, имеющий вытяжное устройство, и вентиляционное устройство, и вытяжной трубопровод. Одна оконечность вытяжного трубопровода соединена с откачивающим устройством, а другая оконечность посредством разъемного соединительного элемента соединена с вытяжным устройством контейнера. Кроме того, к системе относится устройство для измерения вакуума и устройство управления. Описываемый способ управления содержит следующие этапы:

- подготовка переключающего устройства, подключенного к вытяжному трубопроводу;

- устройство управления переводит переключающее устройство в закрытое положение;

- устройство управления запускает откачивающее устройство, начинающее откачивать воздух из контейнера;

- устройство измерения вакуума измеряет вакуум в системе и передает сигнал на устройство управления;

- устройство управления останавливает откачивающее устройство в соответствии с сигналом устройства измерения вакуума;

- устройство управления переводит переключающее устройство в открытое положение.

В следующем варианте исполнения способа управления согласно изобретению упомянутое переключающее устройство представляет собой обратный клапан.

В следующем варианте исполнения способа управления согласно изобретению упомянутое устройство измерения вакуума представляет собой вакуумный датчик, соединенный с вытяжным трубопроводом. Упомянутое откачивающее устройство представляет собой вакуумной насос.

В следующем варианте исполнения способа управления согласно изобретению упомянутое устройство управления содержит схемную плату и панель управления, причем данная панель управления содержит кнопку запуска и кнопку предупреждения.

Полезный эффект этого изобретения заключается в следующем: благодаря использованию переключающего устройства наружный воздух после откачивания вакуумной системы может быть направлен в вытяжной трубопровод. Благодаря разнице давлений между вытяжным трубопроводом и контейнером, из которого откачан воздух, обеспечивается автоматическое уплотнение контейнера и предотвращается потеря вакуума в контейнере, обусловленная утечками.

Краткое описание чертежей

Фигура 1 - схема вакуумной системы традиционного холодильника.

Фигура 2 - схема вакуумной системы хранения по способу согласно изобретению.

Фигура 3 - технологическая схема способа управления вакуумной системой хранения согласно изобретению.

Фигура 4 - пространственная схема контейнера вакуумной системы хранения по способу согласно изобретению.

Осуществление изобретения

Как показано на фигуре 2, вакуумная система хранения согласно изобретению содержит контейнер 20, причем одна оконечность контейнера 20 содержит вентиляционное устройство 21, а другая оконечность - вытяжное устройство 22. Вентиляционное устройство 21 и вытяжное устройство 22 могут представлять собой обратные клапаны.

Контейнер 20 соединен с вытяжным трубопроводом 24 посредством соединительного устройства 23, установленного на оконечности контейнера 20 и на оконечности вытяжного трубопровода 24. Вытяжной трубопровод 24 может представлять собой медную или пластиковую трубку. Свойства материала должны обеспечить очень хорошую воздухонепроницаемость трубопровода. Другая оконечность вытяжного трубопровода 24 соединена с откачивающим устройством 26, например, с вакуумным насосом. Для снижения шума от работы откачивающего устройства 26 на вакуумный насос установлено шумоподавляющее устройство 27. В вытяжном трубопроводе 24 установлен соединительный элемент 31 с четырьмя отводами. Этот соединительный элемент с четырьмя отводами соединен с переключающим устройством 25 и устройством 29 измерения вакуума. В связи с этим под переключающим устройством 25 подразумевается обратный клапан. Когда этот обратный клапан находится в закрытом положении, наружный воздух не допускается в вытяжной трубопровод 24. Когда этот обратный клапан находится в открытом положении, наружный воздух с определенной скоростью потока направляется в вытяжной трубопровод 24. В связи с этим под устройством 29 измерения вакуума подразумевается вакуумный датчик, который способен измерять изменения вакуума в вытяжном трубопроводе 24. Когда работает откачивающее устройство 26, то вследствие соединения вытяжного трубопровода 24 с контейнером 20 изменения вакуума в вытяжном трубопроводе 24 равнозначны изменениям вакуума в контейнере 20.

Кроме того, вакуумная система хранения содержит устройство управления. Это устройство управления содержит схемную плату 28 и панель 32 управления. Схемная плата 28 соединена с переключающим устройством 25, откачивающим устройством 26, устройством 29 измерения вакуума и панелью 32 управления, принимает ответные сигналы этих устройств и выдает соответствующие команды. На панели 32 управления имеется кнопка 33 запуска и кнопка 34 предупреждения. Кнопка 33 запуска предназначена для запуска откачивающего устройства 26. Кнопка 34 предупреждения предназначена для подачи предупредительного сигнала в случае ненормальной работы вакуумной системы хранения. Еще один китайский патент этого же заявителя под названием «Электрический холодильник с вакуумной системой хранения, а также способ управления ею» подробно описывает предупредительную функцию вакуумной системы хранения, поэтому здесь эта функция повторно не описывается.

Как показано на фигуре 3, этапы способа управления вакуумной системой хранения согласно изобретению выглядят следующим образом. Сначала пользователь нажимает на панели 32 управления кнопку 33 запуска и запускает процесс откачивания. Схемная плата 28 обуславливает положение переключающего устройства 25. Если переключающее устройство 25 находится в открытом положении, то схемная плата 28 подает команду на перевод переключающего устройства в закрытое положение. Затем схемная плата 28 подает команду на запуск откачивающего устройства 26, которое посредством вытяжного трубопровода 24 начинает откачивать воздух из контейнера 20. Одновременно устройство 29 измерения вакуума постоянно измеряет вакуум в вытяжном трубопроводе 24 и передает измеренные значения на схемную плату 28. Если вакуум в вытяжном трубопроводе не достиг предварительно заданной величины, то схемная плата 28 подает команду продолжения работы откачивающего устройства 26. По истечении определенного времени, когда вакуум в вытяжном трубопроводе достигнет предварительно заданной величины, схемная плата 28 подает команду прекращения работы откачивающего устройства 26. Затем схемная плата 28 после прекращения работы откачивающего устройства 26 подает команду на перевод переключающего устройства 25 из закрытого положения в открытое положение, и наружный воздух с определенной скоростью потока направляется в вытяжной трубопровод 24. На этом процесс откачивания завершается.

Как показано на фигуре 4, контейнер 20 содержит нижнюю часть 204 и крышку 202, которая закрывает нижнюю часть 204. Вентиляционное устройство 21 и вытяжное устройство 22 расположены с двух сторон крышки 202. Соединительное устройство 23 на крышке 202 соединено с вытяжным устройством 22. Согласно изобретению, после перевода переключающего устройства 25 в открытое положение наружный воздух устремляется в вытяжной трубопровод 24 и, через соединительный элемент 23, к вытяжному устройству 22. Так как контейнер 20 содержит вакуум, между внутренней частью и окружением контейнера 20 возникает разница давлений. В результате давление наружного воздуха давит на вытяжное устройство 22 и обеспечивает вакуумное уплотнение контейнера 20. С точки зрения конструкции вытяжное устройство 22 представляет собой обратный клапан. Специальная конструкция вытяжного устройства 22 подробно описана в другом китайском патенте того же заявителя под названием «Контейнер с вакуумной системой хранения и электрические бытовые приборы, в которых применяется такой контейнер», и потому здесь повторно не рассматривается. Так как точка вакуумного уплотнения контейнера 20 и положение вытяжного устройства 22 совпадают и находятся на крышке 202, то воздух, даже если в соединительном устройстве 23 имеет место утечка или ослабление крепления, может попасть только в соединительный элемент 23 и вытяжной трубопровод 24, но не в контейнер 20. Вакуумное уплотнение контейнера 20 не нарушается вследствие образования утечек в соединительном элементе 23 и вытяжном трубопроводе 24.

Вакуумная система хранения согласно изобретению может использоваться отдельно, может монтироваться в электрические бытовые приборы и применяться в качестве дополнительного оборудования. В частности, она может устанавливаться в электрические холодильники и морозильники. В этом случае, контейнер 20 может устанавливаться в охлаждаемую полость холодильника. Вытяжной трубопровод 24 может быть погружен в слой пены, окружающий камеру холодильника. Соединительный элемент 23, соединенный с вытяжным трубопроводом 24, может быть установлен на внутренней стенке охлаждаемой полости. Панель 32 управления может быть расположена на дверке холодильника или внутренней стенке охлаждаемой полости, чтобы упростить доступ пользователя к ней.

Следует заметить, что вышеприведенное описание относится только к одному варианту предлагаемого изобретения. Специалист в этой области техники, ознакомившись с вышеприведенным описанием, может, не занимаясь творческим трудом, соответствующим образом адаптировать изобретение. Например, переключающее устройство 25, показанное на фигуре 2 настоящего описания изобретения, представляет собой обратный клапан. Однако может применяться и другое доступное переключающее устройство, способное в открытом положении пропускать наружный воздух, а в закрытом положении - герметизировать вытяжной трубопровод 24. Также возможны варианты положения устройства 29 измерения вакуума: подсоединение к вытяжному трубопроводу 24 или установка на контейнер 20, если в таком случае устройство по-прежнему способно измерять изменения вакуума в вакуумной системе в режиме реального времени. Такие изменения также должны подпадать под защиту формулы данного изобретения.

Вакуумная система хранения бытового прибора, холодильника, содержит контейнер с вытяжным устройством, и вентиляционное устройство, и вытяжной трубопровод. Одна оконечность вытяжного трубопровода соединена с вакуумным насосом, а другая оконечность посредством разъемного соединительного элемента соединена с вытяжным устройством контейнера. Система содержит устройство для измерения вакуума и устройство управления вакуумной системой хранения, а также содержит переключающее устройство, подсоединенное к вытяжному трубопроводу. Переключающее устройство во время откачивания воздуха из контейнера через вытяжной трубопровод при помощи вакуумного насоса находится в закрытом положении и по завершении откачивания воздуха вакуумным насосом переводится в открытое положение, чтобы направить воздух в уже откачанный вытяжной трубопровод, благодаря чему обеспечивается автоматическое вакуумное уплотнение контейнера. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Вакуумная система хранения, содержащая контейнер, имеющий вытяжное устройство и вентиляционное устройство, а также вытяжной трубопровод, одна оконечность которого соединена с вакуумным насосом, а другая оконечность посредством разъемного соединительного элемента соединена с вытяжным устройством контейнера, а также содержащая устройство для измерения вакуума и устройство управления вакуумной системой хранения, отличающаяся тем, что также предусмотрено переключающее устройство, подсоединенное к вытяжному трубопроводу, которое во время откачивания воздуха из контейнера через вытяжной трубопровод при помощи вакуумного насоса находится в закрытом положении и препятствует проникновению наружного воздуха в вытяжной трубопровод, и которое по завершении откачивания воздуха вакуумным насосом переводят в открытое положение, чтобы направить воздух в уже откачанный вытяжной трубопровод.

2. Вакуумная система хранения по п.1, отличающаяся тем, что упомянутое переключающее устройство представляет собой обратный клапан.

3. Вакуумная система хранения по п.1, отличающаяся тем, что упомянутое устройство измерения вакуума представляет собой вакуумный датчик, соединенный с вытяжным трубопроводом.

4. Вакуумная система хранения по пп.1, 2 или 3, отличающаяся тем, что упомянутое устройство управления содержит схемную плату и панель управления.

5. Вакуумная система хранения по п.4, отличающаяся тем, что данная панель управления содержит кнопку запуска и кнопку предупреждения.

6. Электрический бытовой прибор, в частности холодильник или морозильник, который содержит камеру с охлаждаемой полостью, отличающийся тем, что он также содержит вакуумную систему хранения по любому из вышеупомянутых пунктов, причем упомянутый контейнер установлен в охлаждаемой полости.

7. Способ управления вакуумной системой хранения, причем эта вакуумная система хранения содержит контейнер, имеющий вытяжное устройство и вентиляционное устройство, а также вытяжной трубопровод, одна оконечность которого соединена с откачивающим устройством, а другая оконечность посредством разъемного соединительного элемента соединена с вытяжным устройством контейнера, а также она содержит устройство для измерения вакуума и устройство управления, отличающийся тем, что способ управления содержит следующие этапы:
- подготовка переключающего устройства, подключенного к вытяжному трубопроводу;
- устройство управления переводит переключающее устройство в закрытое положение;
устройство управления запускает откачивающее устройство, начинающее откачивать воздух из контейнера;
- устройство измерения вакуума измеряет вакуум в системе и передает сигнал на устройство управления;
- устройство управления останавливает откачивающее устройство в соответствии с сигналом устройства измерения вакуума;
- устройство управления переводит переключающее устройство в открытое положение.

8. Способ управления по п.7, отличающийся тем, что упомянутое переключающее устройство представляет собой обратный клапан.

9. Способ управления по п.7 или 8, отличающийся тем, что упомянутое устройство измерения вакуума представляет собой вакуумный датчик, соединенный с вытяжным трубопроводом, а упомянутое откачивающее устройство представляет собой вакуумной насос.

10. Способ управления по п.7 или 8, отличающийся тем, что упомянутое устройство управления содержит схемную плату и панель управления, причем данная панель управления содержит кнопку запуска и кнопку предупреждения.