CN101535752B - 具有水箱的制冷器具 - Google Patents

Abstract

一种制冷设备，该制冷设备具有绝热内部(3)和水箱(13)，该水箱借助绝缘层与内部(3)分开。在面对水箱(13)的绝缘层的侧面上限定中空空间(17)。元件(24)被布置在绝缘层的至少一个开口(18；22、23)上，所述开口将中空空间(17)连接至内部(3)，该元件(24)控制经由开(18；22、23)的空气交换。电加热器(32)可以被布置在箱(13)上。

Description

具有水箱的制冷器具

技术领域

本发明涉及一种具有绝热内部和水箱的制冷器具，该水箱借助绝缘层与该内部隔开。具有这种水箱的制冷器具在消费者中日益流行，该水箱给布置在该器具外侧上的水龙头位置提供冷却的饮用水。

背景技术

这种箱中的水永远不允许冷冻，首先因为与冷冻相关的水的膨胀会损坏该箱，及其次因为没有水可以从冰冻的箱中被汲取。因此，如果内部可以被冷却到低于0℃的温度，那么水箱一定不能过度地紧密接触该内部。

已知这样的制冷器具，在该制冷器具中，通过把该箱嵌入到制冷器具壳体的壁内，以便它朝向外侧和内部由绝缘层来包围，来试图满足该要求。这些层和内部的传热性以及环境温度之间的关系确定了在静态条件下该箱的内容物所取得的温度。然而，在这里，问题出现了：内部温度以及(到甚至更大程度)环境温度也变化了。在用于热带环境时，被设计用于温度范围中的制冷器具不能满意地冷却该箱的内容物。相反地，在热带环境中制冷器具充分地输送冷水的情况下，具有这样的危险，即在温度范围内，尤其在用于未加热房间中的情况下，其使该箱的内容物冷冻。因此不能为不同的气候区域统一地制造这种通常的制冷器具。在水箱的两侧上的绝缘层比例厚度不同的这些模式的制造要求更大的制造努力，并且如果他所得到的该器具只可以用在有限的环境温度范围内，对于使用者来说，意味着令人烦恼的限制。

此外，需要使该水箱与该制冷器具的内部绝缘，这意味着，在水已经被从箱中汲出之后，当它由处于环境温度下的新鲜水来补充时，直到相当长的时间过去，该新鲜水才被冷却下来。

发明内容

本发明的目的是产生一种制冷器具，在急剧改变的环境温度的情况下可以使用该制冷器具。

该问题被这样解决，在制冷器具的情况下，该制冷器具具有绝热内部和水箱，该水箱由绝缘层与内部分开，中空空间被具体体现在面对水箱的绝缘层的侧面上，及控制空气交换的元件被布置在绝缘层的至少一个开口上，其将中空空间与该内部连接。因此，如果在相同时间经由该开口的空气交换借助控制元件被限制到低数值，那么选择在内部和水箱之间的绝缘层的厚度使得即使在低环境温度的情况下排除该箱的内容物的冷冻是可能的。如果在这种情况下，在该箱中的水的冷却不再充分，那么该元件可以被致动，以便引起增加的空气交换并且因此加强了箱的冷却。

该制冷器具的另一个优点是，即使是当作为新鲜水的突然流入的结果水箱的温度增加时，空气与该内部的交换可以逐步增加，以便快速冷却该新鲜水。

控制空气交换的元件例如可以是通风机，通过该通风机的工作，主动地要求空气交换。然而，还可以想到的是，使用活板或者调节该开口的自由横截面的其它元件，在其打开状态下，允许其它类型的空气交换，例如通过对流来开始，并且实质上在其关闭或至少较窄的状态下防止这样。

优选地，中空空间借助多个开口与该内部连接，在该处，空气可以然后经由这些开口中的至少一个从该内部流动到中空空间内并且通过其它开口返回到该内部内。如果这些开口中的至少一个没有控制该空气交换的元件，那么该空气交换的有效控制也是可能的。

在内部和中空空间中的不同温度的情况下，为了不会促进通过对流的空气交换，许多开口便利地在相同高度处通到内部内。

如果希望中空空间和内部之间的空气交换，那么应可以使暖空气快速地并且完全地从中空空间中流出。为此，分开是有利的，其中该中空空间在上端处包括在每种情况下互相连通的许多室。

然后，这些开口在每种情况下优选地通到在下端处的室内。

该中空空间进入该连通室内的布置可以是借助肋的，这些肋从箱的壁突出。这些肋同时增加了表面积，在该表面积上，在该箱和该中空空间中的空气之间的热交换是可能的，并且因此加速了该箱的内容物的冷却。

中空空间和箱通过壳体与绝缘层分开也是有利的。因为该壳体防止了中空空间中的空气和绝缘层之间的直接接触，它也防止了来自循环空气的湿气凝结在绝缘层上。此外，该箱与绝缘层的分开使得该器具更加容易维修。

形成中空空间的肋也可以从壳体的壁伸出。

由于每个开口朝向该内部向下地指向，因此暖空气保持被捕获在中空空间内，除非通过外部能量、尤其通过通风机来驱动空气交换。

通过布置在水箱上的温度探测器便利地调节控制空气交换的该元件的工作。

上述问题在下面被进一步解决，在制冷器具具有绝热内部和通过绝缘层与环境分开的水箱(其与内部交换热量、尤其与上述的制冷器具交换热量)的情况下，电加热器被布置在箱上。即使箱很好地与环境相绝缘，电加热器于是仍然可以防止该箱的冷冻。

通过布置在水箱上的温度探测器便利地调节加热器的工作。

调节电路被便利地提供，如果由温度探测器记录的温度超过第一极限值，那么该调节电路使加热器工作，及如果记录的温度下降到低于第二极限值，那么该调节电路致动控制空气交换的元件，以便要求空气交换。该极限值可以具体地分别为+10或者+2℃。

该加热器和该中空空间被便利地布置在箱的相对侧上，以便最小化热量从该加热器到该内部的流动。

为了最小化箱漏水的危险，并且避免在温度探测器和容纳在箱中的饮用水之间的直接接触，温度探测器优选地被附加到该箱的外表面上。

布置在箱的外表面上的套管实现温度探测器的简单连接，同时温度探测器与箱紧密热接触，该温度探测器被插到该套管内。

温度探测器优选地被布置在箱的最高点处。由于水在4℃的温度时其密度最大，于是在其最高点附近可以找到在箱太暖时的最热水和在水箱太冷时的最冷水，并且因此可以通过相同的温度探测器来记录。

附图说明

结合附图的示例性实施例的下面描述使本发明的其它特征和优点清楚，在图中：

图1示出了通过具有安装在门的凹进部中的水箱的本发明制冷器具的示意剖视图；

图2示出了沿着图1的II所示平面所截取的、通过凹进部的壳体的剖视图；

图3示出了沿着图2的III所示的平面所截取的本发明第一实施例的剖视图；

图4示出了水箱前部的视图；

图5示出了图4所示的水箱的改进；

图6示出了本发明的第二实施例的水箱的三维视图；及

图7示出了图6所示的水箱的变形。

具体实施方式

图1示出了通过根据本发明的具有水箱的制冷器具的示意性剖视图。所示的该制冷器具可以是立式制冷器或者并排组合器具的制冷部分。在每种情况下，以公知的方式通过外壳和内壳来实现壳体1的壁和门2(其包围该器具的内部3)，外壳和内壳包围由绝缘合成树脂形成的中间空间。门2的内壳4由深拉拔塑料形成一块并且在中心区域中具有延伸到内部3内的突出部5。外壳由实质上平坦的前板6和实质上正方形的壳体8形成，这里表示的前板6用家具板7包覆，并且在其内切出中央窗口，该壳体8通到前部并且用塑料注射成型，该壳体8与内壳4的突出部5接合，并且填充前板6中的窗口。基部上的两个台阶9和壳体8的顶壁将形成在其内部中的凹进部分成内区域10和外区域11，该外区域通向该器具的前部。内区域10借助绝热板12(该绝热板从该前部插入到壳体8内)被实质上密封，并且邻近台阶9。水箱13被容纳在内区域10中。管线14或者15将水箱13首先与饮用水网连接，并且其次与壳体8的外区域11中的水龙头位置16连接。在大致正方形水箱13的后表面和壳体8的后壁之间设置中空空间17。许多开口18(在图1的剖视图中只可以看见其中一个)将中空空间17与内部3连接。自动制冰设备19以及储存容器20被设置在内部3中，制冰设备19把制备的冰块分配到该储存容器内。储存容器20的输出孔被设置在斜槽21上，该斜槽21延伸通过门2的壁，并且通到壳体8中的外区域11的盖。因此，放置在其它区域11中的容器可以填充来自箱13的冷却水和填充来自储存容器20的冰块。

图2示出了沿着图1的II所示平面所截取的、通过处于其内区域10的高度处的壳体8的剖视图。在这个剖视图中，可以看到三个管连接件22、22、23，这些管连接件形成在壳体8上并且产生了壁，该壁从围绕壳体8的绝缘材料界定了开口18，并且没有在图中示出。两个窄管连接件22在设置于外部的每种情况下是空的，如也在图3中很清楚，图3示出沿着图2的平面III所截取的剖面。此外，通风机24被安装于中心，另一个管连接件23。通风机24用来驱动气流，该气流从中心管连接件23向上流动，最初进入由两个分隔壁25所限定出的中空空间17的中央室26，在它们的顶端处分开并且经由两个外室27和管连接件22向下流回到内部3内。

尤其如图3可以看出的那样，该图3示出了沿着图2的线III所截取的、通过壳体8的剖视图，管连接件22、23在相同的高度处通到内部3内。通到内部3内的管连接件22、23的开口位于低于中空空间17的水平面处，因此当通风机24被切断时，在中空空间17中变热的空气不会流出到内部3内。

在该实施例中，通过水箱13的实质上平坦的后壁28，在图3中在前部或者右部界定中空空间17。在剖视图中所示的水箱13上可以看到温度探测器29，该探测器被插到形成在箱的上侧面上的套管36中。温度探测器29被如此地设置，以致它测量这样的水的温度，即该水紧邻在升管(riser)的上端处的箱13的出口连接件30，该升管在箱的内部由分隔壁31来界定，该分隔壁从其顶部正好延伸到基部上，如图3所示那样。管线15被推到出口连接件30上。

在箱13的前壁42上布置电加热器，在这里，该电加热器是附加的箔加热单元32。温度探测器29的信号电缆33、箔加热单元32的供给电缆和通风机24的供给电缆与管线15一起延伸通过绝缘板12中的切口到达控制电路，该控制电路例如可以被容纳在工作模块34中，该工作模块如图1所示被布置在壳体8的外区域11中位于其盖上，并且载有使用者致动的钥匙35以控制水和/或冰的输出。控制电路监视由探测器29所记录的温度并且在所记录的温度超过上限值(例如10℃)时，致动通风机24，在温度下降到低于较低的第二极限值时(例如6℃)又将其切断，如果没有保持第三极限值(例如2℃)，那么接通加热器42，及在超过位于第二和第三极限值之间的第四极限值(例如4℃)时再次将其切断。因此，尽管环境温度可能会改变，首先确保在没有制冷的情况下箱13中的水达到合理的稳定低温，同时保证在已经汲取大量水之后补充箱13的新鲜水的快速冷却。

图4示出了根据本发明优选的进一步改进的箱13的三维视图。偏离精确的正方形，箱的顶部37在横向方向上稍稍倾斜，在该处出口连接件30从顶部37的较高边缘显现并且入口38从较低边缘显现。箱13的内部中的垂直分隔壁31被示成与几个水平壁39一样的虚线轮廓，这些虚线轮廓在每种情况下以交替的互锁形式从分隔壁31伸出，或者根据具体的情况，箱13的侧壁背对观察者。在箱的区域40紧邻入口38时，经由入口38所流入的新鲜水与区域40的内容物的混合是可能的，在排出水时，在升管中和在水平壁39之间的水流是层状的。因此，在该箱的混合的更暖的内容物到达出口连接件30之前，更大量的冷水可以首先被排出。

小通孔41被具体体现在垂直分隔壁31中，紧接其上端处，捕获在箱的区域40中的空气可以通过该小通孔升高并且到达出口连接件30。因此保证了箱13的安全通风。

如果没有水被汲取，那么在箱的后壁28处进行冷却的水在箱内部内流动直到其基部。只在该水变成比4℃更冷时，它趋于再一次升高，在这里，它然后实质上穿过升管直到出口连接件30。因此，如果过度强烈地冷却箱13，那么出口连接件30的环境表示它的最冷点，并且由于温度探测器29的位置在这个点处，因此可以安全地识别过度冷却的危险。与在这种情况下把过冷的水分配到箱中、基部附近和升管中相对应，箔加热单元32在此具有L形形状，其中垂直壁加热升管，而水平臂加热箱的基部区域。

图5示出了箱的改进实施例，在这里，设置到箱顶部内的套管36由横向布置的套管43来更换，该套管43实质上由弹性膜来形成，该弹性膜沿着线44被胶贴到或者焊接到箱13。由绝热层所提供的膜将板形温度探测器(未示出)保持成被牢固地压靠着箱的侧壁。

图6示出了本发明第二实施例的、从它后部所看去的箱13的三维视图。在这个实施例中，如图2所示那样把中空空间17分成中央室和外室26、27、27的分隔壁45被成一体地形成在箱13的后壁28上。分隔壁45因此增加了箱13可以利用的表面积，该表面积用于与在中空空间17中循环的空气来交换热量，并且因此能够更加快速地冷却箱的内容物。

这个构思的另一个改进在图7中表示，在该图中，再一次示出了箱13的三维视图。形成中空空间17的室26、27、27在这里被具体体现为槽，这些槽被嵌入到箱的主体内，这些槽在每种情况下由中空肋46来界定。因此，可以与箱的内容物特别快速地交换热量，其位于中空肋46的内部中。

Claims (17)

1.一种制冷器具，该制冷器具具有绝热内部(3)和水箱(13)，该水箱通过绝缘层与该内部(3)分开，其中中空空间(17)被具体体现在面对该水箱(13)的该绝缘层的侧面中，并且控制经由开口(18；22、23)的空气交换的空气交换控制元件(24)被布置在该绝缘层的至少一个开口(18；22、23)上，该至少一个开口将该中空空间(17)与该内部(3)连接，其特征在于，

电加热器(32)和该中空空间(17)被布置在该水箱(13)的相对侧面(28、42)上。

2.根据权利要求1所述的制冷器具，其特征在于，该空气交换控制元件是通风机(24)。

3.根据权利要求1所述的制冷器具，其特征在于，该中空空间(17)借助多个所述开口(18；22、23)与该内部(3)连接，其中该开口中的至少一个(22)不具有空气交换控制元件。

4.根据权利要求3所述的制冷器具，其特征在于，多个开口(18；22、23)在相同高度处通到该内部(3)内。

5.根据权利要求3所述的制冷器具，其特征在于，该中空空间(17)包括许多室(26、27)，该室在它们的上端处互相连通。

6.根据权利要求5所述的制冷器具，其特征在于，该开口(18；22、23)每个都通到该室(26、27)的下端。

7.根据权利要求5或6所述的制冷器具，其特征在于，该中空空间(17)依靠从该水箱(13)的壁伸出的肋(45、46)而被分成该室(26、27)。 

8.根据权利要求1至6之一所述的制冷器具，其特征在于，该中空空间(17)和该水箱(13)通过壳体(8)与该绝缘层分开。

9.根据权利要求5或6所述的制冷器具，其特征在于，该中空空间(17)和该水箱(13)通过壳体(8)与该绝缘层分开，并且该中空空间(17)依靠从该壳体(8)的壁伸出的肋(25)而被分成该室(26、27)。

10.根据权利要求1至6之一所述的制冷器具，其特征在于，每个开口(18)被朝向该内部(3)向下指向。

11.根据权利要求1至6之一所述的制冷器具，其特征在于，通过布置在该水箱(13)上的温度探测器(29)来调节控制空气交换的该空气交换控制元件(24)的工作。

12.根据权利要求1所述的制冷器具，其特征在于，通过布置在该水箱(13)上的至少一个温度探测器(29)来调节该电加热器(32)的工作。

13.根据权利要求1至6之一所述的制冷器具，其特征在于，温度探测器(29)在每种情况下被设置在该水箱(13)的上部和下部区域处，在其内置位置上。

14.根据权利要求11所述的制冷器具，其特征在于，该空气交换控制元件是通风机(24)，控制电路监视由温度探测器(29)所记录的温度并且在所记录的温度超过上限值时，致动该通风机(24)，在温度下降到低于较低的第二极限值时又将该通风机(24)切断，如果没有保持第三极限值，那么接通电加热器(32)，及在超过位于第二和第三极限值之间的第四极限值时再次将该电加热器(32)切断。

15.根据权利要求11所述的制冷器具，其特征在于，至少一个温度探测器(29)被固定到该水箱(13)的外表面上。 

16.根据权利要求14所述的制冷器具，其特征在于，至少一个温度探测器被插到布置在该水箱的外表面上的套管(36、43)内。

17.根据权利要求11所述的制冷器具，其特征在于，至少一个温度探测器(29)被布置成邻近该水箱(13)的最高点。 

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