專利名稱：可節(jié)省空間的食品冷藏器的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種用于冷藏新鮮水果和其他新鮮食物制品的裝置，特別是涉及一種使用珀?duì)柼?yīng)熱電裝置的、改進(jìn)的臺(tái)下式水果冷藏器。
遵循公知的珀?duì)柼?yīng)進(jìn)行工作的熱電裝置，被用作冷卻/加熱裝置已經(jīng)有許多年。這種熱電裝置包括一排的半導(dǎo)體電偶，其中這些半導(dǎo)體電偶進(jìn)行電串聯(lián)連接和熱并聯(lián)連接。半導(dǎo)體電偶被夾在金屬化陶瓷基片之間。當(dāng)直流電流串聯(lián)地施加給熱電裝置時(shí)，該熱電裝置用作熱泵，其中在冷側(cè)吸收熱量，從而對(duì)冷側(cè)進(jìn)行冷卻，同時(shí)熱量在另一側(cè)散失。電流的反向會(huì)導(dǎo)致熱流動(dòng)方向的反向。將散熱器和吸熱器附著在相應(yīng)的冷熱兩側(cè)上，可以提高該熱電裝置的效率。
珀?duì)柼?yīng)裝置已經(jīng)長(zhǎng)期用于設(shè)置冷藏器和/或加熱器，以保持食物新鮮或溫?zé)崾澄镆员愎?yīng)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并眾所周知地，使用強(qiáng)迫空氣對(duì)流可促進(jìn)熱傳遞。典型地，較小的電扇用于使空氣循環(huán)經(jīng)過吸熱器、進(jìn)入并貫穿食物用容器，同時(shí)另一個(gè)風(fēng)扇使外部環(huán)境空氣橫穿過散熱器，以從該散熱器處散發(fā)熱量。
盡管在現(xiàn)有技術(shù)中新鮮水果和其他易腐爛食物制品用的冷藏器是公知的，但這些裝置在市場(chǎng)上的銷售卻不太成功。可能有眾多的原因來解釋市場(chǎng)銷售的不太成功。一個(gè)原因是實(shí)心的熱電模塊的成本和熱傳遞效率。此外，為獲得最大的冷卻效率需要進(jìn)行冷卻空氣的循環(huán)，這導(dǎo)致管路系統(tǒng)較為復(fù)雜，該較為復(fù)雜的管路系統(tǒng)大大地增加了容器(典型地由模制塑料材料制成)的成本。較長(zhǎng)的空氣循環(huán)管路系統(tǒng)也導(dǎo)致了熱量損失和壓力下降，這二者都會(huì)降低效率或增加產(chǎn)品成本。現(xiàn)有水果冷藏器的另一問題是桌面空間的利用。當(dāng)今家庭中可供利用的桌面空間較為有限，這限制了購(gòu)買額外的桌面安放式器具的需要。本發(fā)明的水果冷藏器利用了未曾被利用的廚房空間。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，用于新鮮水果或其他易腐食品的冷藏器使用了可最優(yōu)化冷卻空氣流并進(jìn)而最優(yōu)化熱傳遞效率的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)帶有制造成本相對(duì)較低的容器結(jié)構(gòu)，并允許使用相對(duì)較小的熱電模塊。美國(guó)專利5,448,109中公開了可增加效率的熱電模塊，其特別適用于本發(fā)明的水果冷藏器。
在一個(gè)綜合實(shí)施例中，本發(fā)明的水果冷藏器安裝在櫥柜下方或其他懸垂水平表面下方，且包括用于安裝珀?duì)柼?yīng)熱電模塊的殼體，其中該熱電模塊夾在吸熱器和相反的散熱器中間。該殼體還限定了朝下的管路系統(tǒng)，該管路系統(tǒng)包括與吸熱器進(jìn)行熱傳遞連通的冷空氣供應(yīng)管路、空氣回流管路和位于冷卻管路系統(tǒng)中用于循環(huán)空氣的冷卻空氣循環(huán)風(fēng)扇。
食物容器部分緊鄰殼體，且容納封閉的側(cè)壁，且可從殼體處打開以取出食物。食物容器部分在其中具有多個(gè)入口孔和出口孔，其中該多個(gè)入口孔和出口孔位于構(gòu)成管路系統(tǒng)的壁當(dāng)中。
在一個(gè)實(shí)施例中，食物容器可滑動(dòng)地附著到殼體上。相對(duì)于殼體滑動(dòng)食物容器，就可以拿取容置在其中的食物。
在另一個(gè)實(shí)施例中，食物容器可樞轉(zhuǎn)地安裝到殼體上。從殼體處樞轉(zhuǎn)開食物容器，就可以拿取容置在其中的食物。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的食物冷藏器安置在兩個(gè)相交壁的角落中的柜臺(tái)表面上，且包括殼體用于安裝夾在吸熱器和相反的散熱器之間的珀?duì)柼?yīng)熱電模塊。該殼體還限定了面朝側(cè)向的管路系統(tǒng)，該管路系統(tǒng)包括與吸熱器進(jìn)行熱傳遞連通的冷空氣供應(yīng)管路、空氣回流管路和位于冷卻管路系統(tǒng)中用于循環(huán)空氣的冷卻空氣循環(huán)風(fēng)扇。
食物容器部分緊鄰殼體，且容納封閉的側(cè)壁，且可從殼體處打開以取出食物。食物容器部分在其中具有多個(gè)入口孔和出口孔，其中該多個(gè)入口孔和出口孔位于構(gòu)成管路系統(tǒng)的壁當(dāng)中。
食物容器部分通常使得冷卻空氣連續(xù)地循環(huán)流動(dòng)。但是在一個(gè)實(shí)施例中，外側(cè)環(huán)境空氣供應(yīng)導(dǎo)管與冷卻管路系統(tǒng)相連通，且包括計(jì)量裝置以允許外來空氣可控制地流動(dòng)，以協(xié)助從冷卻管路系統(tǒng)中排出乙烯氣體和其他水果成熟副產(chǎn)物。該計(jì)量裝置可包括連接到風(fēng)扇上游的管路系統(tǒng)上的小徑管。
為幫助維持容器的內(nèi)部溫度，可在容器內(nèi)嵌有可移開的絕緣套。該絕緣套的形狀與封閉側(cè)壁的內(nèi)部相一致。該可移開蓋也可設(shè)有絕熱襯墊。
在該容器內(nèi)可設(shè)有各種隔件，從而通過改變流經(jīng)各溫度區(qū)的冷卻空氣流來將該容器分成不同的溫度區(qū)。這種隔件可被設(shè)置成從容器基壁豎直地向上延伸，或水平設(shè)置并例如附著到中心塔或容器側(cè)壁上。
附圖詳細(xì)說明

圖1是顯示本發(fā)明的臺(tái)下式水果冷藏器的總體結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖2是用于觀察內(nèi)部元件而將圖1所示的水果冷藏器半剖后的透視圖。
圖3是圖1所示的水果冷藏器的縱剖視圖。
圖4是圖3剖視圖的局部視圖。
圖5是圖1的水果冷藏器的食物容器部分的透視圖。
圖6是圖1的水果冷藏器的透視圖，其中食物容器部分打開以拿取食物/水果。
圖7是用于觀察內(nèi)部元件而將水果冷藏器的可選實(shí)施例半剖后的透視圖。
圖8是圖7的水果冷藏器的可選實(shí)施例的局部縱剖視圖。
圖9是透視圖，顯示本發(fā)明水果冷藏器的臺(tái)面式實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)。
圖10是縱向半剖后的附加透視圖，顯示本發(fā)明的水果冷藏器的整體結(jié)構(gòu)。
圖11是圖9所示的水果冷藏器的透視圖，且進(jìn)行半剖以顯示內(nèi)部元件。
圖12是圖10所示的水果冷藏器的縱剖視圖。
圖13是圖12的局部剖視圖。
圖14是水果冷藏器的可選實(shí)施例的透視圖，且進(jìn)行半剖以顯示內(nèi)部元件。
圖15是圖14所示的水果冷藏器的可選實(shí)施例的縱剖視圖。
優(yōu)選實(shí)施方案詳細(xì)說明圖1顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的水果冷藏器14。該水果冷藏器包括殼體1，用于在水平面以下安置例如廚房碗柜。在殼體1中具有用于容納冷卻系統(tǒng)各種元件的空間，這里將詳細(xì)說明這些元件?？梢崎_容器2緊鄰殼體1。如圖6所示，滑動(dòng)打開食物容器部分2，就可拿取保存的食物?？蛇x地，食物容器2可樞轉(zhuǎn)地安置到殼體1上。參考圖2至4，在容器2中設(shè)有多個(gè)孔4，用于使冷卻空氣分布到該容器內(nèi)?？?提供了使容器內(nèi)空氣排出的回流通道。一旦流過該孔5，空氣將再次被冷卻并通過該孔4再循環(huán)。孔4和5位于食物容器2的上壁6中，如圖5所示。雖然這是優(yōu)選實(shí)施方案，但也可能使氣流反向，從而將孔5用作通向容器的進(jìn)氣口而將孔4用作空氣回流口。該殼體1和該容器2都可由注射模制的塑料材料制成。優(yōu)選地，該殼體1為不透明的，該容器2為透明的。
殼體1限定了環(huán)境空氣室16，其中該環(huán)境空氣室16大體由殼體側(cè)壁17、殼體擋板13和櫥柜或碗柜表面的下側(cè)面所限定，其中殼體安置在該櫥柜或碗柜表面的下側(cè)面上。槽15提供了開口，以供環(huán)境冷卻空氣進(jìn)出空氣室16。
該容器2及容納在其中的食品由利用公知珀?duì)柼?Peltier)效應(yīng)的熱電模塊12進(jìn)行冷卻。該熱電模塊12安置在該殼體擋板13中，且通常水平地放置在該殼體擋板13所在的平面中。通過對(duì)該熱電模塊施加直流電流，熱量將在一面被吸收(本例中是熱電模塊12的下側(cè))，從而使其冷卻。熱量將在該熱電模塊的另一面被散失(本例中是熱電模塊12的上側(cè))，從而對(duì)其加熱。如現(xiàn)有技術(shù)中所公知的那樣，吸熱器(cold sink)10附著在該熱電模塊的下表面，而散熱器(heat sink)11附著在該熱電模塊的上表面。該吸熱器10通常由鋁制成，包含底板18和一組密排的肋片19。同樣地，該散熱器11包含鋁制底板20和一體的密排肋片21。在散熱器11處工作的熱電模塊12所排放的熱量，由通過該環(huán)境空氣室16的環(huán)境空氣流所散失。
擋板13和食物容器壁6之間的空間8容納了吸熱器10，且構(gòu)成了朝下的管路系統(tǒng)，該管路系統(tǒng)經(jīng)空氣入口孔4和空氣出口孔5與容器內(nèi)部24流體連通。風(fēng)扇9通過該孔5吸進(jìn)空氣。當(dāng)空氣從該風(fēng)扇9的靠上部分排出時(shí)，空氣流經(jīng)吸熱器10上方、進(jìn)入該管路系統(tǒng)8并經(jīng)由該孔4再次進(jìn)入該容器內(nèi)部24。從而，使得該容器內(nèi)部24中的空氣被再循環(huán)并冷卻。
已知地，成熟水果會(huì)釋放出乙烯氣體和有機(jī)分解的其他副產(chǎn)物。需要通過定期或周期地更換在容器內(nèi)部24再循環(huán)流動(dòng)的冷卻空氣，來排出上述氣體。特別如圖7和8所示，環(huán)境氣體導(dǎo)管29包括小徑的計(jì)量管，且從食物容器的側(cè)壁延伸至相鄰的孔5，其中在孔5處少量的外部環(huán)境氣體被吸熱器風(fēng)扇9吸入，并與再循環(huán)冷卻空氣相混和。如圖所示，環(huán)境空氣導(dǎo)管29在相鄰的孔5處開口，其中孔5正好位于風(fēng)扇9入口的上游。但是可以理解，導(dǎo)管可以在其他位置連接在管路系統(tǒng)上?？梢酝ㄟ^使用在導(dǎo)管29入口端的可選閥30來調(diào)節(jié)環(huán)境空氣的進(jìn)氣。為了使乙烯或其他氣態(tài)副產(chǎn)物相應(yīng)地排出，優(yōu)選在容器2和殼體1之間設(shè)置小的漏隙，但是也可以使用手動(dòng)調(diào)節(jié)的出氣槽。該出氣槽可以設(shè)置在容器2的壁上或者殼體擋板13上。
在圖9中，顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的水果冷藏器114的可選形式。水果冷藏器包括殼體101，用于擱置在兩個(gè)相交壁的角落中的柜臺(tái)上。在殼體101中具有用于容納冷卻系統(tǒng)各種元件的空間，這里將詳細(xì)說明這些元件。容器102緊鄰殼體101。打開門103，就可拿到保存的食物。參考圖10至13，在容器102中設(shè)有多個(gè)進(jìn)口孔104，用于使冷卻空氣分布到該容器內(nèi)?？?05提供了使容器內(nèi)空氣排出的回流通道。一旦流過該孔105，空氣將再次被冷卻并通過該孔104再循環(huán)?？?04和105位于食物容器102的壁中，如圖12和13所示。雖然這是優(yōu)選實(shí)施方案，但也可能使氣流反向，從而將孔105用作進(jìn)氣口而將孔104用作空氣排出口。該殼體101和該容器102都可由注射模制的塑料材料制成。優(yōu)選地，該殼體101為不透明的，該容器102和門103為透明的。
殼體101限定了環(huán)境空氣室116，其中該環(huán)境空氣室116大體由殼體側(cè)壁117和殼體擋板113所限定。殼體101的支腳115在底面提供了開口，以使環(huán)境冷卻空氣流入，且槽135提供了從空氣室116排出的環(huán)境冷卻空氣的出口。
該容器102及容納在其中的食品由利用公知珀?duì)柼?yīng)的熱電模塊112進(jìn)行冷卻。該熱電模塊112安置在該殼體擋板113中，且通常豎直地放置在該殼體擋板113所在的平面中。通過對(duì)該熱電模塊施加直流電流，熱量將在一面被吸收，從而使其冷卻。熱量將在該熱電模塊的另一面被散失，從而對(duì)其加熱。如現(xiàn)有技術(shù)中所公知的那樣，散熱器111附著在該熱電模塊的熱表面，而吸熱器110附著在該熱電模塊的冷表面。該吸熱器110通常由鋁制成，包含底板和一組密排的肋片。同樣地，該散熱器111包含鋁制底板和一體的密排肋片。在散熱器111處工作的熱電模塊112所排放的熱量，由通過該環(huán)境空氣室116的環(huán)境空氣流所散失。
擋板113和食物容器壁106之間的空間108包圍了吸熱器110，且構(gòu)成了面朝側(cè)向的管路系統(tǒng)，該管路系統(tǒng)經(jīng)孔104和孔105與容器內(nèi)部124流體連通。風(fēng)扇109通過該孔105吸進(jìn)空氣。當(dāng)空氣從該風(fēng)扇109排出時(shí)，空氣流經(jīng)吸熱器110上方、進(jìn)入該管路系統(tǒng)108并經(jīng)由該孔104再次進(jìn)入該容器內(nèi)部124。從而，使得該容器內(nèi)部124中的空氣被再循環(huán)并冷卻。
已知地，成熟水果會(huì)釋放出乙烯氣體和有機(jī)分解的其他副產(chǎn)物。需要通過定期或周期地更換在容器內(nèi)部124再循環(huán)流動(dòng)的冷卻空氣，來排出上述氣體。特別如圖14和15所示，環(huán)境氣體導(dǎo)管129包括小徑的計(jì)量管，且從食物容器的側(cè)壁延伸至孔105，其中在孔105處少量的外部環(huán)境氣體被吸熱器風(fēng)扇109吸入，并與再循環(huán)冷卻空氣相混和。如圖所示，環(huán)境空氣導(dǎo)管129在相鄰的孔105處開口，其中孔105正好位于風(fēng)扇109入口的上游。但是可以理解，導(dǎo)管可以在其他位置連接在管路系統(tǒng)上。可以通過使用在導(dǎo)管129入口端的可選閥130來調(diào)節(jié)環(huán)境空氣的進(jìn)氣。為了使乙烯或其他氣態(tài)副產(chǎn)物相應(yīng)地排出，優(yōu)選在容器102和門103之間設(shè)置小的漏隙。
如前所述，熱電模塊12一般被設(shè)置為外表面是冷的，而內(nèi)表面是熱的。因?yàn)槭构?yīng)給熱電模塊的電流極性反向會(huì)導(dǎo)致熱流動(dòng)方向反向，所以任一實(shí)施例中的水果冷藏器都可用于溫?zé)崴源龠M(jìn)或強(qiáng)化水果的成熟。在該可選的結(jié)構(gòu)中，熱電模塊12的內(nèi)表面是熱的，而外表面是冷的。
某些水果在購(gòu)買時(shí)經(jīng)常還處于生的或半熟的狀態(tài)。例如香蕉在購(gòu)買時(shí)通常處于半熟狀態(tài)，并允許在敞開的空氣中成熟。通過使供應(yīng)給熱電模塊112的電流極性反向，可以利用溫?zé)醽硎股幕虬胧斓乃焖俚爻墒?；?dāng)成熟后，通過再次使電流反向以向容器124提供冷卻空氣，從而水果可以保存較長(zhǎng)時(shí)間。
總之，溫度控制是優(yōu)異的(且迄今為止是最好的)控制水果成熟的方式。如上所述，溫?zé)峥梢员挥脕韽?qiáng)化和促進(jìn)生的或半熟的水果成熟；但是在水果成熟后，冷卻是減慢生物成熟過程并在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保存水果的最佳可行方式。
熱電模塊112的熱傳遞方向可以如上所述地進(jìn)行反向。也可以通過控制所供應(yīng)的電流和電壓來控制加熱和冷卻的程度。通過這一方式，用戶例如可以選擇一個(gè)設(shè)定點(diǎn)來使水果按照所需的速度成熟；或者相反地，用戶可以選擇一個(gè)冷卻設(shè)定點(diǎn)，以在使水果最為可口的某一溫度下保存成熟的水果。也可以使用其他的冷卻或加熱方式，或者由用戶手動(dòng)設(shè)置，或者由可編程微處理芯片進(jìn)行控制。
權(quán)利要求
1.一種水果冷藏器，其包括殼體，其包括基壁；珀?duì)柼?yīng)熱電裝置，其安置在該基壁中，且熱連接到該基壁的外表面上的吸熱器和該基壁的內(nèi)表面上的散熱器上；食物容器，其支承在所述殼體上，且具有與所述殼體基壁隔開且大體平行的容器壁，所述容器壁和所述基壁之間限定了包圍所述吸熱器的管路；所述容器壁包括通向所述容器的空氣入流開口和從所述容器引出的空氣出流開口；風(fēng)扇，其安裝在所述管路的一端，且所述管路的一端位于所述吸熱器與所述空氣入流開口和所述空氣出流開口當(dāng)中的一個(gè)開口之間；且所述空氣入流開口和所述空氣出流開口當(dāng)中的另一個(gè)開口，限定了所述管路的另一端。
2.如權(quán)利要求1所述的水果冷藏器，其特征在于所述容器可移開地附著到殼體上。
3.如權(quán)利要求2所述的水果冷藏器，其特征在于所述容器懸吊在所述殼體下方，且可滑動(dòng)地附著到上邊。
4.如權(quán)利要求1所述的水果冷藏器，其特征在于還包括將該管路系統(tǒng)連接到環(huán)境外部空氣的導(dǎo)管。
5.如權(quán)利要求4所述的水果冷藏器，其特征在于還包括閥，所述閥位于所述管中用于控制環(huán)境外部空氣的流動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的水果冷藏器，其特征在于還包括所述熱電裝置用的、用于控制氣流溫度的控制裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的水果冷藏器，其特征在于所述控制裝置包括用于使提供給該熱電裝置的電流極性反向的裝置。
8.如權(quán)利要求6所述的水果冷藏器，其特征在于所述控制裝置包括用于控制提供給該熱電裝置的電流和電壓大小的裝置。
9.如權(quán)利要求1所述的水果冷藏器，其特征在于還包括從該容器內(nèi)部引出的排氣口。
10.如權(quán)利要求9所述的水果冷藏器，其特征在于所述排氣口包括在該容器壁或容器基壁中的可調(diào)節(jié)槽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可節(jié)省空間的食物冷藏器(14)，其適合于安置在加蓋或水平的表面以下，或放置在柜臺(tái)上的角落中。容器(24)的內(nèi)部由利用珀?duì)柼?yīng)熱電裝置(12)所產(chǎn)生的強(qiáng)迫空氣流進(jìn)行冷卻，該容器(6，106)的一個(gè)壁構(gòu)成了空氣流動(dòng)管路系統(tǒng)的壁，且同時(shí)包括通向容器的空氣入口孔(4，104)和從容器(2)引入到管路系統(tǒng)中的空氣出口孔(5，105)。
文檔編號(hào)F25B21/02GK1697955SQ03821494
公開日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月10日
發(fā)明者喬治·A·克拉克 申請(qǐng)人:德爾塔T公司