专利名称：冷藏装置中的气流处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及冷藏技术，包括用于储存食物和其它易腐烂物品的冰箱和冷柜。还涉及化学、医药或者生物样本的储藏设备。本发明可应用于汽车装置的用途中，例如易腐烂的货物的运输和存储。
本发明发展并引用了本申请人的还未授权的国际专利申请号为PCT/GB 00/03521、公开号为WO 01/20237的专利申请的多个特征，该申请的内容在这里被用作参考。本发明也源于申请号为0106164.7、公开号为GB2367353的英国专利申请，同时本申请结合其内容作为参考，并且该申请和其它文献一起作为本申请的优先权文件。如上面说明的，本发明被用于在冷却环境中存储各种物品，例如在运输冷藏货物的车辆中。因此这里所说的“设备”含义广泛，它的延伸超越了固定的家用设备而到达工业的、科研的和汽车用途的广泛领域。但是，本说明书主要描述家用的和商用的储存食物的冷藏设备。
简要地对WO 01/20237进行介绍，在冷冻并且隔离的环境中储存食物和其它易腐烂的物品的优点众所周知冷冻延缓了这些物品的变质而隔离储藏则防止这些物品交叉污染。因此，现代的冷藏设备，如冰箱和冷柜都是分成隔室的，即使不是总有效，使用者在使用时也在不同的隔室储存不同类型的食物。所有这些设备的另外的目标是使其能量效率最大化。
本发明、WO 01/20237和GB 2367353的设计与作为背景技术的典型冷藏设备不同，典型冷藏设备多由一个或者多个竖放的柜体组成，每个柜体在其前部具有在竖直方向上密封并且铰接的门。实质上，柜体内部的所有空间都被设置成用于储藏的容积，通常由架子或者抽屉分隔开用于盛放被储存的食物。到达柜体中的所有这些架子和抽屉都要打开门。
冷却器单元在柜体内部产生了一个对流循环，空气被冷却器单元冷却而下沉到柜体的底部，空气在其下降的途中吸收热量，被加热并上升返回到冷却器单元附近，在那里重新被冷却。也可以通过柜体中的风扇或者与柜体相通的风扇进行强迫空气循环。架子或者抽屉通常是由金属丝制作的，这样它们对空气循环的阻力就小。
立式冰箱和冷柜经常被结合在一起，并且作为单柜体的“冷冻冷藏箱”出售，其中冷藏室占据上隔室而冷冻室在下隔室，或者相反。因为两隔室要求不同的温度，它们由固定的分隔板隔开，并且各隔室具有各自的门和冷却单元，通常这种冷却单元是蒸发器形式的。
家用的冷冻冷藏箱只有一台压缩机，并且冷藏室的蒸发器和冷冻室蒸发器是串联的。在这种情况下，温度的控制和测量通常仅限于冷藏室。在两个隔室都需要控制温度的时候，其蒸发器并联并且具有各自的电磁阀和温度开关，为各隔室提供冷量控制的闭合/断开。在这两种情况下，不同隔室的温度都不可能相同一个隔室用于冷藏，它的隔热条件较差，这个隔室在零摄氏度以上的范围内调节；另一个隔室用于冷冻，其隔热条件较好，就在零摄氏度以下的范围内调节(如果确实需要在此范围内)，二者不可替代。
WO 01/20237提出了涉及立式冷冻冷藏箱的主要问题，也就是，在打开直立的门的时候，冷空气流出了柜体，取而代之的是热的环境空气到达柜体的上部。环境空气涌入到柜体中导致其内部温度上升，于是启动冷却器单元，消耗更多的能量来调整已经上升的温度。环境空气的进入也导入了空气传播的污染物，并且空气携带的湿气也增加了柜体内部的凝露和结冰。越是频繁地打开箱门，尤其是商用冷藏设备容易发生，上述的问题越严重。
配置竖直的门，其竖直的密封装置的局限性在于即使在门关闭的时候，也会损失冷空气并且引入热空气。因为比热空气的密度大，冷空气集中在柜体的底部，在密封界面上施加了压力，于是除非门和柜体之间的密封非常好，否则冷空气就会逸出。
本发明和WO 01/20237也提出了卧式冻结柜固有的问题，卧式冻结柜的上开口柜体通常是由水平铰接的向上打开的盖子密闭的。这种卧式冻结柜不方便而且浪费空间，因为它没有使用其正上方的空间，必须保留这一空间使它的盖子能够打开。即便使用滑动的盖子代替向上打开的盖子，物品也不能方便地放在盖子上面。也已知对于大的卧式冻结柜，存取其内部的物品非常困难，必须弯腰并移开很多笨重的令人痛苦的冷物品，才能得到冻结柜底部的东西。
最后，本发明和WO 01/20237共同提出了不同种类的食物或者易腐烂的物品的隔离，这种隔离是用以防止交叉污染的。在典型的冷藏设备中，食物的隔离与该设备所依赖的空气的对流或空气强制对流相折衷。实际上，开放的篮子和隔板的设计是为了促进隔室的空气对流循环，但是也促进了湿气、酶和有害细菌的流动。另外，任何流体都可能溢出或者泄漏，例如从未经烹饪的肉中流出的汁液，敞开的篮子和隔板不能将其留住。
传统的冷藏设备，例如立式冰箱和卧式冻结柜，而且不仅这些是已经公开的现有技术。例如，冰箱被分隔成多个隔室已经很多年了，每个隔室有其各自专用的门或者盖子。这一构思的例子在英国专利GB 602590、GB 581121和GB 579071中公开了，这些专利都属于Earle，这就是柜式冰箱。
在这些Earle的文献中，柜体的前部具有多个长方形开口用以容纳抽屉。每个抽屉具有比相应的长方形开口大的前面板，于是当抽屉处于关闭位置的时候，就在开口和面板重叠处形成竖直方向的密封。冷却器单元使柜体中的被冷却空气循环，通过对流的方式冷却抽屉和其中的物品，和前面描述的冰箱中的冷却方式相同。为促进冷却空气在所有的抽屉之间循环，所述的抽屉在顶部打开并且在其底部有孔。而且，这些抽屉的放置是阶梯状排列，在冰箱的顶部的抽屉比下面的抽屉向内延伸得少，于是每个抽屉的后端都暴露在下行的从冷却器单元来的冷却空气流中。
虽然每次只打开一个抽屉，其底部的孔也允许冷却空气自由地从打开的抽屉中流出，而由环境的湿热空气代替，既损害了能量效率也增加了交叉污染的可能性。实际上，当抽屉打开时，抽屉所在高度以上的柜体中的冷却空气将会流出，而且吸入环境空气到达柜体内。而且，抽屉促进了环境空气达到冰箱的内部，在打开时，抽屉象活塞一样将环境空气吸入到冰箱的柜体的内部。一旦热空气处于柜体内，就可以和冷却空气一样自由地循环。
即使在关闭的时候，冷却空气积聚向柜体的底部积聚，将增加底部抽屉的竖直密封上的压力，如果密封失效，就增加了冷空气泄漏的可能性。
上述形式的冰箱在英国专利GB 602329中也公开了一个实施例，该专利也属于Earle。该冰箱具有上面已经叙述的多个问题，但是有意思的是，该冰箱的单一抽屉是由绝热侧板和基座组成的，该抽屉位于柜体的被冷却的内部。与上面描述的各种情况不同，所述的绝热侧板和基座是固定的并且没有打孔，于是空气不能从中流过。当抽屉关闭的时候，柜体中的水平构件与该抽屉结合确定了一个隔室，该水平构件于是被作为抽屉的盖子。这个隔室具有其自己的冷却盘管，位于水平构件的下方。
对于抽屉和水平构件之间的密封，上述文件给出的细节很少，除了该水平构件的向下的突起后端具有倾斜的边缘，与抽屉的后壁紧密配合。除了概况地描述当抽屉处于封闭位置的时候抽屉和水平构件“相当紧密”结合之外，没与说明抽屉和水平构件之间的连接。仅仅可以推断出抽屉和水平构件只是互相靠在一起。尽管阻止了空气进入和逸出抽屉的通道，也不能形成紧密密封。因为这不是一个蒸汽密封，即使在抽屉关闭的时候也可能发生结冰和交叉污染。
上面叙述的抽屉的设置产生了一个可以设置不同温度的隔室，相对的，冰箱的其它部分的温度基本相同。特别地，可以设想所述的抽屉可以用作冷冻隔室。本申请人已经认识到了这种设置的不足，即，作为冷冻抽屉位于被冷却的内部空间，柜体中抽屉的外表面被冷却到冷冻室的温度。因此，当抽屉被打开时，抽屉的被冷却的外表面暴露在含有湿气的环境空气中，这些湿气在导致湿气集聚的冷却表面凝结。凝结导致水蒸气中的潜热传递到抽屉中，这样当抽屉返回到柜体中的封闭位置的时候，增加冷却这个抽屉的负担。
另外，当抽屉被关闭的时候，被凝结的湿气也传输到冰箱的内部。如上所述，水的出现促进了微生物的活动。有水进入到冰箱内部另外的缺点是这些水可能结冰；这个特殊的问题是，封闭的隔室中的抽屉可能触及隔室的绝热顶部，冰的生成可能导致将抽屉锁定在一个持久封闭的位置。实际上，冰的形成是由于湿气迁移到抽屉和顶部之间的界面上。Earle也认识到这一不足，在GB602329中提到一种凸轮机构用以破坏形成在密封条上、导轨上或者抽屉的其它支撑表面上面的冰。生成的冰阻止密封表面之间的正确结合，也就影响了密封能力。当然，冰在抽屉机构的移动部分的积累阻止了抽屉的移动，这也是不期望的。
另一个令人感兴趣的现有技术文献，作为WO 01/20237的背景文件的是Ewen的美国专利US 1337696。Ewen叙述了柜体包围中的冷藏抽屉之间的隔离，并且采用直接地在紧靠每个抽屉上方的制冷单元...，于是所述的抽屉据说在紧靠制冷单元处起作用。但是，如果抽屉还要打开，在抽屉和制冷单元之间就还必需留有缝隙。如同Earle的文献中一样，所述的缝隙将促进结冰，因为柜体中的湿空气移动到抽屉中然后水蒸气凝结并冻结。所述的缝隙越小，冰的凝聚就越快，这将阻碍抽屉的运动。如果试用大的缝隙代替，将有更多的空气逸出，这样冰箱的能量效率就很低也易于导致交叉污染。
另外，Ewen专利中冷空气的逸出降低了柜体中抽屉周围的温度，于是增加了抽屉打开时有水凝结的可能性。需要说明的是这样逸出的冷空气在箱内抽屉的后方可以通畅地下流，这样抽屉的外表面就暴露在基本低于环境温度的空气中。Ewen专利中特定的设计细节使情况更加恶化。例如，Ewen单元中的底壁是有效的绝热体可以显著地降低抽屉的表面温度。而且抽屉之间的间隔也不允许环境热量传递到抽屉上，只允许抽屉之间的热传递，这促进了抽屉之间的温度平衡。放置较长一段时间，或者放置整夜，抽屉的外表面温度将远远降低到环境的露点以下。于是在这时打开抽屉，就会在其表面上形成冷凝和结冰；同时，如果抽屉被移动出并被放在设备的外面，就会在有冷凝发生的同时“出汗”。
如同Earle的发明一样，Ewen发明中的封闭柜体中的抽屉的打开和关闭就象活塞，对邻近区域交替施加正压或者负压。这就促进了空气通过柜体前部的抽屉开门，在柜体中，这些空气代替了抽屉中的冷却过的空气。大尺寸的柜体将减轻上述的类似活塞的效应但是也将浪费空间。相反地，空间利用效率高的紧凑的柜体能够减轻冷空气被替代，同时这也将减轻冷却进入的热空气的负担，但是这将增加打开和关闭抽屉的阻力。
在现有技术的设置中，撇开冷空气的泄漏，在抽屉和与相应的盖子之间不可避免地留有缝隙，这个缝隙足够大到允许酶、孢子和其它空气传播的污染物进入。而且，Ewen的专利公开了一个普通的互联的排水管，这也将允许污染物在各个抽屉之间自由传播，特别是在前述在抽屉作活塞运动时。
同时Ewen描述了不同抽屉中的不同温度，多数冷却盖子是串联连接的并且在每个抽屉中没有单独的温度控制装置。设计的不同温度是在一些抽屉中设置比其它抽屉中更多的制冷元件，但是在使用中没有测量和控制温度的装置。而且，如同传统的现有技术中的隔室一样，Ewen的专利中的每个抽屉具有确定的功能，即或者是冷冻室或者是冷藏室。
即使从设备中移出，Ewen的专利中的抽屉仍与抽屉的前部和滑槽连接。这不利于使用抽屉临时存储或者运输。另外，如同Earle的专利一样，Ewen的抽屉不能完全打开在设备的结构的支撑下只能打开一小半。这对于抽屉盛放物品的使用、可见性和照明都是有损害的。
最后，更近的现有技术DE 19546984公开了一种冷藏装置，其中提出了各种方法防止抽屉打开和/或取掉时冷空气的损失。这些方法包括环绕抽屉开口周围的密封，当抽屉取掉时，抽屉上有一个铰接的折翼垂下盖住抽屉开口，或者在抽屉后部有一块板或类似部件，当取掉抽屉时，该板随抽屉移动并挡住开口。然而，在抽屉打开和关闭的活塞效应影响下，这些策略都不能减小或阻止装置箱体内的空气流动和混合。例如，抽屉都是顶部敞开并且支撑在普通冷却箱体内部。而且，就气流受限制方面来说，抽屉打开和关闭时遇到强大阻力。
本发明就是基于这种背景而提出的。
从一个方面，本发明寓于一个冷藏装置中，它包括至少一个容器；一个限定了蒸汽密封容器室的结构，该容器可从该容器室中抽出以打开容器并且可以存取容器内部，容器也可以返回到该结构内以便关闭容器从而冷藏容器内的各种物品；和与容器室连通的阀装置，使得从容器室抽出容器时，装置外部的空气可以进来，容器返回容器室时，空气被排到装置外部，容器保持在容器室内时，容器室保持蒸汽密封。在多容器的配置中，这可以减轻引起容器之间交叉污染的活塞效应。
本发明还寓于一个冷藏装置中，它包括至少一个容器；一个限定了蒸汽密封容器室的结构，该容器可从该容器室中抽出，以便打开容器并且可以存取容器内部，容器也可以返回到该容器室内以便关闭容器从而冷藏容器内的各种物品；和屏障装置，当容器从容器室抽出或返回容器室时，该屏障装置可沿容器室前进和缩回，同时保持蒸汽密封以便(i)将容器内部与通过容器的收回吸进容器室的空气隔开，(ii)当容器返回容器室时，从容器室排出空气。通过在容器内部和没有容器的室内空间之间保持蒸汽密封，也可以减轻活塞效应或交叉污染的风险。例如，屏障装置是可沿容器室周壁延伸的伸缩管。
为了更容易理解本发明，现在通过示例方式结合附图进行说明，其中
图1是本申请人的未授权的国际专利申请PCT/GB 00/03521(WO 01/20237)中公开的冷藏/冷冻设备的前视图，表示各有一个组件屉的抽屉的纵向排列；图2是图1所示设备的侧视图，侧面板的下面的部分被移去，所以能够看见抽屉的侧面；图3是沿着图2中的III-III线的截面图，抽屉是关闭的。
图4是沿着图1中IV-IV线的截面图；图5(a)和5(b)分别是盖子的平面图和截面图，详细表示其密封、冷却和排水的装置；图6是图5(a)和5(b)表示多个盖子的示意图，表示其各自的排水装置；图7(a)和7(b)是适用于风机盘管冷却系统的盖子的底部平面图和截面图；图8(a)、8(b)和8(c)是台式冷藏设备的前面和侧面的正视图和放大的部分截面的细节，其具有与图1-4不同的布局；图9(a)、9(b)和9(c)分别是一冷藏设备的前面正视图和两个截面图，该设备与前面的Ewen的现有技术类似，但是致力于其中的许多问题；图10(a)、10(b)和10(c)是图9(a)、9(b)和9(c)中的冷藏设备的部分截面剖视图，表示在该设备的每个隔室中防止温度梯度的各种方式；图11(a)、11(b)、11(c)是表示用于图9(a)、9(b)、9(c)装置中的按三种工作模式的铰接板空气输送阀的截面侧视图；图12(a)、12(b)、12(c)对应于图11(a)、11(b)、11(c)，但示出在三种相同工作模式时的自由板空气输送阀；图13(a)、13(b)、13(c)对应于11(a)、11(b)、11(c)和图12(a)、12(b)、12(c)，但示出在三种相同工作模式中的膜片空气输送阀；图14是在图9(a)、9(b)、9(c)装置中的两个抽屉的侧截面图，其中该装置配有使抽屉打开和关闭时传入抽屉隔室内的空气最少的伸缩管。
未授权的本申请人的国际专利申请PCT/GB 00/03521(WO 01/20237)在这里作为参考，WO 01/20237的图1到图4被复制到本说明书的附图中，并将在下面介绍，有助于本发明的理解。
图1到图4表示根据WO 01/20237的冷藏/冷冻设备2。该设备2具有竖直的立方形的外形，该设备有5个前部是长方形的抽屉4组成，这些抽屉4依次上下重叠在具有顶板8、底板10、侧板12和后板14的柜体6中。如果此设备能够建构在其他支撑件的间隙中则所有这些板都可以省略；特别地，如果相邻的柜橱可以用作依靠来支撑或者起到侧板12的作用，则侧板12可以被省略。板8、10、12、14可以是也可以不是所述设备的结构，但是如果不是设备的结构，就必须有一个框架(没有表示出)用以支撑所述设备的不同部分。如果有这样的框架，在结构上就没有必要再有这些板。
通过抽屉侧面的轨道或者滑槽，抽屉4可以是水平滑动滑入和滑出柜体6，这将在下面详细介绍。如果没有后板14，如图2所示，理论上抽屉4就可以不止一个方向由柜体6中移动出来。
每个抽屉4具有绝热的顶部开口的料筐状的容器16，至少一个容器16(在这种情况下，如中间的抽屉4)与其它的容器16深度不同，即具有不同的内部容积。这些容器16在这本说明书中称作储存组件屉或者仅仅是组件屉16。最下面的组件屉16与柜体6的底板之间只留下狭窄的缝隙，相应的顶部的组件屉16在设备2的顶部、顶板8之下留下了足够的空间，留下的空间作为隔室18容纳制冷机20，例如包括冷凝器和压缩机。
中间的抽屉4的相对深的组件屉16，是用于放瓶子和其它相对高的物品，相反地，其它的相对浅的组件屉16放相对矮的物品。相对于传统的立式冷藏设备由搁架和其它组件限定主要储存空间，所有的组件屉16具有良好的纵横比，即进口的宽度相对于隔室可以达到的深度的比。因此在抽屉打开后很容易接触到组件屉16内部的各部分。
柜体6的内部由五个绝热盖子22分隔，每个抽屉4一个盖子，通常是平面的同时水平放置。当抽屉4关闭时，它的组件屉16的打开的顶部由一个适当的盖子封闭起来，其封闭的方式将在下面描述。盖子22包括冷却装置24，该冷却装置是已知类型的蒸发器，冷却装置24放置在每个盖子22的下表面用于冷却这个盖子封闭的组件屉16中的物品。
当抽屉4关闭时，每个组件屉16具有的基本平面的前表面28暴露在外面。众所周知，前表面28可以是装饰面板。当抽屉4关闭后，组件屉16的前表面28在其顶部与控制和显示面板30相邻，该控制和显示面板30是用于该组件屉1 6的，面板30与前表面28共面。面板30由相应的盖子22的前边缘32支撑。面板30嵌入盖子22的前边缘32。
所述的控制和显示面板30包括多个显示器、开关和声音报警装置，这样，对每个组件屉提供了一个用户界面。例如，该界面通常被用于选择组件屉16中需要冷却的温度，而且也包括温度的显示、闭合/断开和快速冷冻的转换开关，抽屉4打开时的灯光指示和指示抽屉打开时间超过预定时间或者组件屉16中的温度达到上限或者下限的声音报警装置。
圆形把手34贯穿整个前表面28上部的宽度，当需要进入组件屉16的内部的时候，使抽屉4能够抽出来。
每个组件屉16的前表面的底与狭槽36相邻，如同下面描述的，该狭槽允许环境空气进入到柜体6内部。为此，每个狭槽36与相应的组件屉16的整个底面40下面的空气缝隙38连通，并连通到每个组件屉16后面的空隙42，空隙42由柜体6的后板14、侧板12的内表面和组件屉16的后表面44限定。从图4可以看出，空隙42在每个抽屉16的后面延伸，从柜体6的基板10连通到柜体6顶部的制冷机的隔室18。
组件屉16下面的空气缝隙38和组件屉16后面的空隙42也连通组件屉6的侧面48的空气缝隙38。可以选择地，在柜体6邻近组件屉16的侧板12上设有排风口46，环境空气通过排风口也可以进入。如图3、图4表明的，空气缝隙38环绕着每个组件屉，除了组件屉的顶部；于是通过狭槽36进入柜体6的环境空气可以围绕着组件屉的侧面48、底面40和后面44自由循环。需要指出，环境空气可以自由地在盖子22的顶部表面50上循环。为了允许空气流在最上面的盖子22上，在制冷机隔室18的前表面52的下面设置了狭槽36，在这个盖子22上方再没有组件屉16了。
需要指出，打开抽屉4产生的活塞效应吸入了环境空气到设备2的内部，在本发明中并未造成任何问题，实际上，这一效应是有利的，它促进了环境空气在柜体6内的循环。
图4表示的制冷机隔室18包括叶轮54，通过设置在制冷机隔室18的前表面处的间隙56排气。从图1可以看出，这些间隙56水平延伸穿过前表面52的整个宽度。叶轮54与组件屉16后面的空隙42连通，用于排出该空隙42的空气，这样连续地推进从狭槽36和任意侧面的排风口46进入的环境空气。在进入到制冷机隔室18时，空气被引导通过冷凝器的热交换矩阵58。
因此，经过前面的槽36，如果有的话也经过侧通风口46进入箱体6的环境空气经过设在制冷机室18前表面52的孔56离开箱体6，因此环境空气通过箱体6循环。更明确地，环境空气进入装置2，迅速与组件屉16的外表面40，44，48接触，在被引到空间42之前先将这些表面加热到环境温度(或者基本这样，因为表面阻力的结果意味着，因横穿组件屉壁面厚度的温度梯度而保持一个亚环境边界层)，然后由循环空气经过空间42向上引导。图4中的箭头示出了空气经过装置2的循环。因此，箱体6的内部被控制在环境温度附近，只有每个组件屉16的内部被冷却。
通过将组件屉16的外表面28、40、44、48暴露给比其内部更热的空气，在外表面28、40、44、48上不存在冷凝水问题，因此没有潜热传递给组件屉16的问题，或者进入箱体6的冷凝水很难引起结冰和交叉污染。
无论如何，不太可能发生交叉污染，因为抽屉4关闭时每个组件屉16被紧密地密封住。所以，即使细菌进入箱体6内，它们也不容易进入其他组件屉16内。而且两个组件屉16也不可能同时打开。可以包括强制这样做的装置，比如为了反倾斜的目的，采用类似于档案柜中采用的那种机构，由此防止多于一个的抽屉4同时打开。后面将描述这种机构。
当一个组件屉16打开时，其敞开的顶部不会遇到大量冷空气溢出，当一个组件屉16关闭时，在密封冷空气方面，本发明采用的水平密封件60本质上比通常用于直立式冷藏和冷冻箱的竖直密封件好。虽然水平密封在卧式冷藏箱很常见，但是本发明没有卧式冷藏箱存在的不方便和空间问题，而是与更受欢迎的直立式装置的一些方面类似。密封件60有磁性，比如由永久磁铁或电磁铁操作或者采用液压技术或气压技术膨胀或接触密封。
由于必须在每个组件屉16的冷的内表面62和外表面28、40、44、48之间有大的温度梯度，因此组件屉16由效果很好的绝热材料制成，所以在外表面28、40、44、48保持接近环境温度的情况下，梯度很容易维持住。特别是用酚醛泡沫体或聚氨酯泡沫体(可选地，具有GRP(玻璃钢)或聚碳酸酯的表皮形成复合结构)做组件屉16为最佳选择。
如果某个组件屉16的内容物需要隔离，那么组件屉16可以装有可拆卸的插件64。插件64具有各种形状和尺寸，而且可以限定出许多类型的隔间。比如，插件64可以是薄的隔板，其长度对应于容纳隔板的组件屉16的长度和宽度。插件64可以是带盖或不带盖的盒子，或者插件64可以包括用来将瓶子保持在合适位置的夹子或者是装鸡蛋等的盘子。插件64也可以是金属筐或架。
如图2所示，一个或多个组件屉16可以从装置2中取出并与一个绝热传送盖66配合。然后可以从装置2中拿掉组件屉16，其绝热结构保证了在有限的时间段里内容物是冷却的。例如，组件屉16可以用做冷藏盒，可以与冰袋一起使内容物保持尽可能长时间的冷却状态。可选择地，带有传送盖66的组件屉16可以放在装置2附近以提供额外的临时冷却储藏容量，这种情况中可有更多的组件屉16放入该装置2。后面将详细描述传送盖的布置。
对于传送盖66也可以包括由电池或燃气内部供电或由主电源或汽车电源外部供电的制冷机。
虽然没有在图1到4的示意图中示出，但是申请人待审的国际专利申请号PCT/GB 00/03521(WO 01/20237)公开了一种方式，其中组件屉16随运动的水平主分量移动以便能够进入组件屉16内部，在该进入运动期间，还用垂直的运动次要分量脱离盖子22。
图5(a)和5(b)示出盖子22的细节，当组件屉16装进装置2时，盖子与组件屉16密封。图18(a)示出盖子22的平面图是长方形。盖子22下面的部件轮廓也用矩形虚线显示出来。从里到外，这些部件是居中位于盖子22下面的蒸发器194，布置在蒸发器194下收集蒸发器194滴落的水的排水盘196，一个在盖子22下面用来容纳排水盘196和蒸发器194的凹槽198。
最好从图5(b)理解，该图是沿图5(a)的A-A线的截面图，凹槽198由一个从盖子22悬垂下的边围200限定。一对长方形可压缩密封件60位于边围200的下端面202，其中一个在另一个里面。密封件60是连续的，除了一个容纳横截面为长方形的排水管204的开口，排水管从排水盘196向后导出。排水盘196有一个倾斜的底部206以将水导向排水管204，水从该位置导出盖子22，如图6将要说明的。温度传感器(未示)穿过密封件60上方的边围200来测量被组件屉16和盖子22密封起来的空腔内的温度。
图6示出从多组件屉装置2的每个排水盘196引出的单独的排水管208怎样成为最佳布置的。这使交叉污染的风险减到最小。每个管子208包括一个限定一个密封的U形存水弯210并且分别排到公共水盘212。如图所示，盘212可以位于装置2的压缩机214上，因此，随着时间的过去，压缩机214散发的热量使盘212中水蒸发至少与盘212中水的聚集速度一样快。另外，或者可供选择地，装置2的冷凝风扇(未示)可以吹过盘212中的水面以便促进蒸发。
图7(a)和7(b)示出用于风机盘管冷却系统的另一个盖子的结构，其中通过一个远距离风机盘管单元将空气供给组件屉16并从组件屉16抽出。这种系统作为强制换气系统也是公知的，图7(a)和7(b)中的盖子22是中空的并且被分隔用来控制该系统依赖的空气流。因此，换热器(未示)冷却下来的冷空气在风扇(未示)的压迫下进入位于盖子22内的供气高压腔216内，空气从该腔通过供气分配槽218进入组件屉16，分配槽环绕限定盖子22的底面的底板220。热空气通过分布在中间的回气高压室222从组件屉16抽出，该回气高压室通过底板220中的中心孔224与组件屉16连通，而且通过延伸经过周围供气高压室216的管子226与风扇连通。在风扇产生的低压下，热空气被抽入回气室222，然后送到换热器被冷却，然后通过供气室216再循环。
除上述实施例中通用的抽屉4的垂直布置之外，如图8(a)，8(b)，8(c)所示，可知抽屉4也能并行布置。图8(a)的正视图示出四抽屉长条凳式装置268，其中的抽屉4是两排，每排两个抽屉4。因此，装置268足够低以至于在抽屉4上有一个操作面270，放置在两排抽屉上。因此本发明的该实施例适合用做冷藏食品预加工和/或备餐室设备。
如图所示，通过将制冷机272和控制面板274放在装置268一侧的侧面吊挂位置，可以在有限的可利用高度内使抽屉4的深度最大化。而且，图8(b)的侧视图和沿图8(a)X-X线的图8(c)的放大截面图示出了操作面270的前端有一个抬高的边276，该边有助于防止操作面270上洒落的物质掉到或掉进下面的抽屉4中。
图8(a)和图8(b)也表示本发明的设备268可以安装小脚轮278，脚轮278是高度可调节的，以将设备268设置于不是水平面的地板280上。
参考图9(a)，这是冷藏设备332的前面正视图，该设备在功能上是前面叙述的Ewen的先有技术类似——组件屉外表面的大部分暴露在环境温度以下的空气中——但是致力于其存在的很多问题。在向外的表面，图9(a)的设备与图8(a)和图8(b)表示的卧式设备类似而且在工作面270下面相似的位置具有抽屉4、控制面板274和制冷机272。相似地，图9(b)——图9(a)中的沿着A-A线的截面——表示的每个抽屉由柜体中的盖子22和组件屉16组成，组件屉16可在可伸缩的滑槽74中从柜体向前移动。图9(c)—图9(a)中的沿着B-B线的截面—显示了组件屉16侧面的滑槽74。
但是，与Ewen的专利类似，而与前述的实施例不同，没有组件屉16相对于盖子22竖直方向的运动分量代替的是，组件屉16只是水平滑动经过紧凑安装的盖子22。组件屉16和盖子22之间具有缝隙，因此要求在容纳每个抽屉的隔室周围产生完全的外部蒸汽屏障，以此来克服相关的湿气的传递和交叉污染的问题。这样，如图9(b)表示的，每个抽屉的前面板118延伸超过相应的抽屉的缝隙，该缝隙是盖子22之间的或者盖子22和底板334之间的缝隙。每个前面板118的重叠部分的后表面具有竖直方向的磁密封条336，当抽屉关闭时，重叠部分通过弹性密封，或者通过对盖子22的前表面的磁力吸引的密封和/或者对底板前表面的磁力吸引的密封都是适当的。抽屉的隔室互相之间也是密封的；这些适用于渗透和在相邻抽屉隔室之间运行的工作联系的情况。也适用于从抽屉隔室排水单独的排水管道(没有表示)分别从每个隔室引出，每个管道有与其连接的水盘，类似于上面的图6表示的排水配置。
图9(c)也表示了具有“L”形截面的组件屉支撑件338由滑槽74悬垂而下，以可移动的方式支撑组件屉16。每个抽屉的隔室应该具有最小化的容积，该容积能够容纳组件屉16和相应的滑槽74。
理想地，每个抽屉的隔室应该是薄而且是由不绝热的材料制成的，所有的外表面都暴露在环境空气中。这种理想状态实际上是不可能达到的，即使是使用了很薄的材料有助于从外界到抽屉隔室的传导并且促进了抽屉隔室中的对流。实际上，随着时间的过去，由于外壳和组件屉16周围的空气腔的绝热效果，加上组件屉16和盖子22之间的缝隙的制冷效果，在密封的隔室的内部形成温度梯度。另外，在与其它隔室相邻的隔室外表面将出现绝热井(Insulating trap)。这将进一步冷却组件屉16周围的空气，于是增强了温度梯度。
为此，图10(a)、图10(b)和图10(c)提出了三种不同的使温度梯度的效果最小化的方法，也提出了图9(a)、图9(b)和图9(c)表示的设备的每个抽屉隔室中的冷却。图10(a)在抽屉隔室344后面的通道342上具有循环风扇340，该风扇从隔室344抽取空气又将其送回到隔室344。这样隔室344中产生的空气循环使组件屉16的外表面保持平均温度。图10(b)表示的是组件屉16下面的电或者热气体加热器346，该加热器用来在隔室344中产生对流空气流，并且加热组件屉16的大部分的外表面到接近环境的温度、到环境温度或者高于环境温度。图10(c)表示类似上面附图1到附图4中描述的缝隙348，表示在围绕抽屉隔室334的缝隙或者抽屉隔室334之间的空气缝隙，而不是围绕组件屉16的空气缝隙。虽然在图10(c)看不到，但是空气缝隙348可以延伸到抽屉隔室334的侧面、下侧和隔室334的后面。而且，如果需要可以加热空气缝隙348中的空气。
下一组图，即图11到13示出各种空气输送阀，输送阀可以减轻图9(a)、9(b)、9(c)所示装置332的抽屉4打开和关闭时出现的活塞效应。图11(a)，12(a)，13(a)示出组件屉16静态时各个输送阀的状态，比如组件屉16关闭着时。图11(b)，12(b)，13(b)示出打开组件屉16时，各自输送阀的状态。图11(c)，12(c)，13(c)示出关闭组件屉16时，各自输送阀的状态。
首先研究所有图11到13中的阀共有的特征，它们包括由可吸气阀352关闭的吸气通道350，可由排气阀356关闭的排气通道354，与抽屉隔室344连接的中间通道358，它与位于阀352，356之间的中心阀室360连通。吸气阀352通常搁置在吸气阀座362上并可打开通往中心阀室360，阀座362在吸入通道350和中心阀室360之间的端口364周围。同样地，排气阀356通常搁置在排气阀座366上，阀座366在排气通道354和中心阀室360之间的端口368周围，但排气阀356通往排气通道354。
组件屉16静止时，阀352，356处在各自的平衡位置，如图11(a)，12(a)，13(a)所示。然而，打开抽屉4时，空气从中心阀室360吸入抽屉隔室344内，如图11(b)，12(b)，13(b)所示。由此引起的中心阀室360内的低压导致阀352打开，并将空气从吸入通道350经吸入口364吸进中心阀室360，再从中心阀室360进入抽屉隔室344内。相反地，关闭抽屉4时，空气被迫从抽屉隔室进入中心阀室360，如图11(c)，12(c)，13(c)所示，这将引起中心阀室360内压力增加，所以导致排气阀356打开。因此中心阀室360内的空气经过排气口368从排气通道354排出。
吸入通道350从装置332柜体的外部抽吸环境空气，同样地，排气通道354将空气排到箱体外部。因此，抽屉4打开和关闭的活塞作用产生的压缩空气不会在装置332的各个室344之间流动，因此这些室344之间不存在交叉污染的机会。注意到，在11(a)，12(a)，13(a)所示的静态或平衡位置，阀维持柜体的蒸汽屏障。阀、吸气通道和排气通道350，354应当有合适的尺寸和位置，使得组件屉16在打开和关闭相关抽屉4时引起的活塞效应对组件屉16内的被处理的冷空气产生的扰动最小。
图11和13中的阀之间的差别主要在于阀及其关于阀座的密封布置。图11和12中的阀352，356是硬的片状物或板，围绕其周边有与阀座362，366结合的磁性或弹性密封件370用来密封端口364，368。这两个变形均依赖重力和压差关闭端口364，368。图11中，板352，356一边是铰接的，以便在端口364，368打开时另一侧抬起。然而，图12中，板352，356自由地落在座362，366上，而且可以如图所示地倾斜，以便在端口364，368打开时，以另一边为支持使一边抬高。作为比较，图13的阀352，356是弯曲的膜片，其曲率和弹力使膜片向关闭方向偏压，但是膜片响应压力变化的弹性变形是通过反抗偏压而变平从而打开端口。从图13也可以看到，膜片352，356周边有一个密封靠接在阀座362，366上的柔性凸边372。图13的膜片阀的好处在于其操作在任何范围内不依赖于重力；因此可以按任何需要的方式定向该阀。
减小抽屉隔室344之间交叉污染的另一种方式是在抽屉4的运动范围内保持蒸汽屏障效应。图14示出实现该目的的一种方法，其中表示了一个装置的两个抽屉4，一个抽屉在另一个之上。上抽屉4是关闭的，下抽屉4是打开的，注意到，每个抽屉配有一个附加在组件屉16后面的一个伸缩管374。每个伸缩管374的横截面基本与抽屉隔室344的长方形横截面形状和大小匹配，而且每个伸缩管能在抽屉隔室344的组件屉16能掠过的整个长度上延伸。因此，与活塞和汽缸类似，伸缩管374基本可以掠过相关抽屉隔室344的整个容积。
固定到上抽屉4上的伸缩管374可以紧凑地折叠在关闭抽屉4中的组件屉16后面，而打开的下抽屉4对应的伸缩管374完全伸展。可以理解，每个伸缩管374在组件屉那一端是封闭的，其后端是敞开的，后端的周围密封到抽屉隔室344的周围壁面上，可以形成蒸汽屏障。每个伸缩管374的敞开端直接与周围环境空气连通，因此新鲜空气在打开抽屉4时被吸进伸缩管374内，在关闭抽屉4时被排出。然而，进到伸缩管374中的空气不会与进入或已在抽屉隔室344内的空气混合。
虽然上面图10到14中描述的解决方案主要是为了解决与Ewen举例说明的现有技术类似的冰箱出现的问题，但是部分或全部解决方案都可以用在根据申请人待审的国际专利申请号PCT/GB 00/03521(WO 01/20237)构思的制冷机上。
同样的，伴随式加热(trace heating)可以局部用在从盖子悬垂下来的边围，从而防止在组件屉/盖子的结合面结冰。可以用电子元件或热气装置进行加热，可以连续加热或者需要打开组件屉时再加热。在本发明的许多变形中，伴随式加热装置可适用于任何装置中，在该装置中，盖子和组件屉之间的相对运动(最好是垂直运动)可以解除密封并将组件屉从盖子上脱离(反之亦然)，因此组件屉可以完全打开取到内容物。
也可以回收制冷机各发热部件产生的热量，比如换热器、电动机等，用这些热量加热抽屉隔室内的组件屉/盖子结合面或组件屉16的外表面。通过利用排到大气中的废热，可以节约能源。
本发明对于在适当条件下储藏、加工、分配、运输和递送具有广泛的应用和益处，特别是精确可变温度和湿度的控制，甚至包括加热在内而不仅仅是冷却的场合；储藏物品的机械保护；交叉污染风险最小的灭菌储藏；在部分真空条件下储藏库的选择；可选择地在防腐的抑制气体的环境下储藏；
防止震动和搅动的储藏物品的隔离；和防止辐射和生物危害的密封或保护。
总之，可以参考所附的权利要求书和其他概括性的叙述而非前述说明书来明确本发明的范围。在解释本发明时，应当理解，虽然图示说明的实施例的特征已经互相结合起来进行了描述，而且这种结合有自己的优点，但是这些特征可以单独实施。因此，不论在这里表达的发明概念之内还是之外，这些特征单独可以取得专利。
权利要求
1.一种冷藏装置，包括至少一个容器；限定了一个蒸汽密封的容器室的结构，该容器可从该容器室中抽出以便打开容器并且可以存取容器内部，该容器也可以返回到该容器室内以便关闭容器并冷藏容器内的各种物品；和与容器室连通的阀装置，使得该容器从该容器室抽出时该装置外部的空气可以进来，该容器返回该容器室时将空气排到该装置外部，当容器在容器室内时，使容器室保持蒸汽密封。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述阀装置包括一个可被吸气阀关闭的吸入通道，一个被排气阀关闭的排气通道，一个与容器室连通的中间通道。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述中间通道与位于吸气阀和排气阀之间的中心阀室连通。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述吸气阀通常搁置在吸气阀阀座上，该阀座位于吸入通道和中心阀室之间的端口周围，吸气阀通往中心阀室。
5.如权利要求3或4所述的装置，其中排气阀通常搁置在排气阀座上，该阀座在排气通道和中心阀室之间的端口周围，排气阀通往排气通道。
6.如权利要求2到5的任一权利要求所述的装置，其中当容器静止不动时，吸气阀和排气阀处在各自平衡位置。
7.如权利要求2到6中任一权利要求所述的装置，其中当打开容器时，吸气阀打开并使空气从吸入通道流进容器室。
8.如权利要求2到7中的任一权利要求所述的装置，其中当关闭容器时，来自容器室的受压空气引起排气阀打开并从排气通道排出。
9.如权利要求2到8中任一权利要求所述的装置，其中吸入通道从装置外部抽吸环境空气，排气通道将空气排到装置外部。
10.如权利要求2到9中任一权利要求所述的装置，其中阀是刚性薄片或板。
11.如权利要求2到10中任一权利要求所述的装置，其中阀依靠重力和压差关闭。
12.如权利要求2到9中任一权利要求所述的装置，其中阀是靠弹力关闭的弹性膜片。
13.如权利要求2到12中任一权利要求所述的装置，其中在阀周边上具有磁性或可压缩的密封件，密封件与阀座配合用来密封各端口。
14.一种冷藏装置，包括至少一个容器；限定了一个蒸汽密封的容器室的结构，该容器可从该容器室中抽出以便打开容器并且可以存取容器内部，容器也可以返回到该容器室内以便关闭容器进行冷藏容器内的各种物品；和屏障装置，当容器从容器室抽出或返回容器室时，该屏障装置可沿容器室前进和缩回，同时保持蒸汽密封以便(i)将容器内部与通过容器的收回吸进容器室的空气隔开，(ii)当容器返回容器室时，从容器室排出空气。
15.如权利要求14所述的装置，其中屏障装置是可沿容器室周壁伸长的伸缩管。
16.如权利要求14或15所述的装置，其中屏障装置固定到容器的背后。
17.如权利要求15或16所述的装置，其中伸缩管的前端是封闭的。
18.如权利要求15到17中任一权利要求所述的装置，其中伸缩管的后端是敞开的。
19.如权利要求18所述的装置，其中伸缩管的后端的周边密封到容器室的周壁上，从而形成一个蒸汽屏障。
20.如权利要求18或19所述的装置，其中伸缩管的敞开端与周围大气环境连通，因此当容器打开时，环境空气被抽吸进入伸缩管，容器关闭时空气被排出。
21.如权利要求14到20中任一权利要求所述的装置，其中屏障装置的横截面基本与容器室的横截面形状和大小匹配。
22.如权利要求14到21中任一权利要求所述的装置，其中屏障装置掠过容器室的大部分或基本全部容积。
23.一种冷藏装置，包括至少一个限定了一个外表面的容器；一个限定了容器室的结构，该容器可从该容器室中抽出以便打开容器并且可以存取容器内部，容器也可以返回到该容器室内以便关闭容器进行冷藏容器内的各种物品；和循环装置，用来循环容器室周围的空气，使容器外表面暴露到所述循环空气中。
24.如权利要求23所述的装置，其中循环装置包括风扇。
25.如权利要求23或24所述的装置，其中循环装置包括一个在容器室内产生对流气流的加热器。
26.如权利要求25所述的装置，其中当容器在容器室内时，加热器位于容器下面。
全文摘要
一种冷藏设备(2)，包括顶部开口的绝热容器(16)，该容器限定了一个外表面；绝热的盖子(22)，用于封闭所述容器的顶部开口(16)；冷却装置(24)，用于冷却所述容器(16)的内部；和支撑所述容器(16)、盖子和冷却装置的结构；其中容器(16)安装在该结构(4)上，容器相对于该结构(6)和所述盖子(22)运动以打开该容器(16)或者关闭该容器(16)，容器打开时可存取该容器的内部。具有输送阀(352，356)的冷藏装置减轻了当打开和关闭抽屉(4)时产生的活塞效应。连接到抽屉(4)的伸缩管(374)维持了蒸汽屏障。
文档编号F25D25/02GK1496469SQ02806434
公开日2004年5月12日 申请日期2002年3月13日 优先权日2001年3月13日
发明者伊恩·大卫·伍德, 伊恩 大卫 伍德 申请人:应用工程设计有限公司