CN101652613B - 冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冰箱，其包括冷藏内部以及用于制冷剂的制冷回路，所述制冷回路被设置为具有蒸发器(9)、压缩机(17)以及冷凝器(15)。所述冰箱另外包括控制器(20)以及风扇(16)，所述风扇用于冷却冷凝器(15)和/或压缩机(17)。根据本发明，控制器(20)被设置为在压缩机(17)的空闲阶段期间，风扇(16)被触发。

Description

冰箱

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的冰箱。

背景技术

为了冷却冰箱的内部，通常设置制冷回路，制冷剂在所述制冷回路中循环。所述制冷剂在于所述内部中安装的蒸发器中膨胀，同时从内部吸收热量。打开门导致或多或少的湿空气进入冷却的内部。在运行中，这种湿气首先以霜的形式凝结在蒸发器上，然后逐渐变成冰。在冰柜中，壁温也低于0℃，因此经过一定时间壁也被冰层覆盖。具体地因为蒸发器上的厚冰层对于热量从内部的空气到蒸发器中的制冷剂的转化具有负面影响，所以为了相应地冷却内部，压缩机必须运转很长时间。因此，蒸发器上的冰层必须依靠除霜操作被去除。

早期的冰箱不得不依靠冰箱断电并且打开门来手动除霜。由于热量引入，冰层可以融化并且流入特殊容器中，或者在其已经从蒸发器或壁分离之后将其从内部移除。这样的除霜总是令人厌倦的过程，因为在除霜期间，冷藏的物品不能留在冰箱中而不得不储存在其他地方，所述除霜期间可能花费几个小时。然而，只有借助于定期去除蒸发器的覆盖冰层才能保证低耗电以及高效制冷。

目前的冰箱和冰柜大体上具有自动除霜功能，借此使形成在蒸发器上形成的并降低其制冷效率的冰液化，以使液化的冰向下流入特定容器中。这种冰箱的蒸发器装备有加热器，所述加热器在预限定的条件下运转并且将蒸发器的温度升高到冰点以上。专利公开文献DE10053422A1描述了自动除霜，所述自动除霜基于测量多种参数而得到对于除霜过程的经济有利的时间。

为了防止在除霜过程中冷藏或者冰冻的物品升温，在具有自动除霜功能的设备中，蒸发器大体上容纳于一舱室中，所述舱室与冷冻的内部密封隔绝。在正常的制冷阶段期间，在内部和蒸发器舱室之间的空气交换依靠空气循环系统进行。所述舱室大体在冰箱的后部设置，朝向一侧向下倾斜。空气湿气在蒸发器上凝结成的冰自动或者按要求融化，并且产生的液体一起沿斜坡流下到达舱室的一点，所述液体从这里通过后壁被输送到一收集盘中，所述收集盘位于机器舱室中。在那里液体借助压缩机的废热被蒸发。在除霜期间，在内部和蒸发器舱室之间的空气交换被打断，所述空气交换使待冷却的空气供至蒸发器。这意味着没有经过加热器加热的空气被供至冷却的内部。因此除霜过程对于冷藏的物品没有负面影响。

在冰箱的外侧上，制冷回路具有冷凝器，所述冷凝器将在内部中通过制冷剂吸收的热量释放至环境空气。为了保证必要的热交换，冷凝器必须为特定大小，尤其在内置式设备的情况中这是以冷藏内部的大小为代价的。

如果保持冰箱的外部尺寸，则扩大冷藏内部涉及减少冷凝器的大小。反之，冷凝器现在需要适于将由冷凝器产生的热量排除的鼓风机。鼓风机大体上被安置成其同时为压缩机强制通风。专利公开文献DE102004058198A1中描述了这种设计。该鼓风机大体上与压缩机并行运转。

为了使冰箱具有尽可能高的能效，诸如压缩机或者鼓风机的电负载被安装，其中所述电负载被设置成精确地提供所需的性能并且在任何情况下不过载。因此，这些电负载具有非常紧凑的结构且需要很少的功率。

当冷藏内部已经达到其预设的温度时，压缩机的运转以及因此鼓风机的运转被中断，并且蒸发器不再从冰箱内部吸收热量。然而，当压缩机不工作时，冷凝器的升温更加强烈。这是由于即使在压缩机关闭之后，加压的气体仍被液化，从而释放热量。然而，该热量不再通过鼓风机被消散。压缩机还继续发出热量，所述热量同样不再通过鼓风机被消除且附加地加热冷凝器。这会导致冷凝器不再达到期望的效果并且只有气态制冷剂遍布制冷回路。

当由于冰箱门的绝热或打开引入热量使内部温度达到特定水平时，压缩机再次开始工作。为了在蒸发器中产生冷却，在冷凝器中需要可以在蒸发器中膨胀为气态状态的液态制冷剂。然而，如果当压缩机重新启动时在冷凝器中只有气态制冷剂，则尽管压缩机重新启动但是在蒸发器中最初不产生冷却。直到鼓风机将冷凝器冷却至特定温度，蒸发器的制冷能力才恢复，并且压缩机运行直至相应压缩的制冷剂在冷凝器中可以液化。

然而，已经发现在压缩机启动之后，在可膨胀的液体制冷剂在冷凝器中再次出现之前可以经过相当长的一段时间。这段时间比正常的压缩机阶段明显要长。如果压缩机目前被设计为只运行正常时间，则压缩机会由于过长的运转时间而过载，从而变得过热。这种过热可能会导致启动为压缩机所提供的电机保护，从而使压缩机断电。压缩机直到其温度降至特定水平以下才会再次启动。因为这意味着在很长的时期没有低温制冷剂供至蒸发器并因此没有热量从冰箱内部被去除，所以在冰箱中存储的冷藏或者冰冻的物品可能会坏。

发明内容

本发明的目的是为了设计一种冰箱，从而在压缩机的空闲阶段之后，通过蒸发器可以更加迅速地再次产生制冷并且热量可从内部被去除。

根据本发明，该目的通过具有如权利要求1所述特征的冰箱实现。根据本发明使用一控制单元，所述控制单元被构造为在压缩机的空闲阶段期间启动鼓风机。因此，即使在压缩机空闲期间也可以使热量消散，并且在压缩机再次启动时使冷凝器保持在液体制冷剂在冷凝器中出现的温度。这显著地减小了尽管压缩机在运转但蒸发器并不能制冷的时间段。这也减少了在压缩阶段压缩机的总运转时间。另外，在空闲阶段期间压缩机依靠鼓风机被降温，并且因此当压缩机重新启动时可以在较低的温度运转。这样，压缩机的过载以及电机保护的启动可以只在极少例外情况中发生。

本发明的结构如果针对除霜使用运转中断的话是特别有利的。没有鼓风机的启动，当压缩机重新启动时，压缩机处出现的制冷剂气体由于蒸发器的加热与正常中断相比具有甚至更高的温度。在除霜操作之后，直至制冷剂在冷凝器中液化的时间将因此比正常中断之后持续更长。然而，如果在除霜阶段期间鼓风机运转，则当压缩机重新启动时，冷凝器和压缩机将处于较低温度，并且液化将只进行较短的时间，从而增加了压缩机的效率以及增加了整个制冷循环的效率。这意味着设备保持低功耗。

在本发明的可能的改型中，鼓风机基于时间控制的方式被运转，这使得大致相同量的热量在每个空闲阶段中被消散。时间被计算成，在每种情况中，温度降低至当压缩机重新启动时在冷凝器中出现液体制冷剂的程度。

为了节省更多的能源并且使鼓风机的运行时间与待消耗的热量更好匹配，鼓风机在除霜期间有利地以温度控制的方式运转。例如，鼓风机运转直到达到预定的温度降低的时间。

然而，尤其有利地，鼓风机运转直到在冷凝器和/或压缩机处已经达到预定的温度。这意味着鼓风机仅仅运转直至冷凝器以及如果可能的话压缩机已经被降温至预定温度。例如，机器舱室的温度可被用于控制鼓风机。

尤其有利地，预定的温度为环境温度。仅仅借助于附加的制冷回路可以将冷凝器进一步降温至环境温度以下。然而，这并不是经济的。

在另一示意性实施例中，鼓风机在整个除霜过程中运转。这意味着不需要温度测量，并且因此不需要温度传感器。功率需求要稍微高于前面的例子，因为这里即使当冷凝器已经达到环境温度时，鼓风机仍继续运转。另一方面，在控制和温度测量方面可节省制造成本。

附图说明

图1示出了通过根据本发明的冰箱的示意性剖视图。

具体实施方式

在图1中示出的冰箱1的剖视图中，省略了具有门的前部，并且视图示出了冰箱1的后部。冷藏内部2被绝热体3包围。绝热体3被外壳4包围，所述外壳具有顶部5、底部6以及两个侧壁7。内部2的上侧区域被假顶板(false ceiling)8分开，蒸发器舱室21位于所述假顶板上方。在蒸发器舱室21中安置蒸发器9、加热器10以及风扇11。假顶板8也具有入口22以及出口23。

立方形机器舱室12位于冰箱1的下侧部分中。机器舱室12被横向限定、顶部由绝热层3限定而底部由假底板13限定。假底板13与底部6相距较短距离且平行地延伸，并且所述假底板设有开口14，空气可通过所述开口循环。假底板13与中间桥26、底部6一起形成空气输入通道24以及空气输出通道25。冷凝器15、鼓风机16以及压缩机17被固定地安装在假底板13上。箭头18表明空气循环，空气沿箭头头部19的方向循环。冰箱1还包括在此示意性示出的控制单元20。

出于清楚的原因，蒸发器9与冷凝器15的连接没有示出。也没有示出用于机器舱室12中的除霜融化水的收集盘；没有示出将除霜融化水通到一开口的蒸发器舱室21的斜坡，其中除霜融化水通过所述开口被供至所述收集盘；并且没有示出相关的连接管。

为了将内部2冷却至预设的温度，空气从内部2通过假顶板8的入口22借助于风扇11被吸入。所述空气经由制冷剂所流经的蒸发器9被输送，所述空气在该过程中由于水分的释放而被冷却，并经由出口23重新输送到内部2中。所述水分首先以霜的形式沉积在蒸发器9上并逐渐形成冰层。气态加热的制冷剂流入压缩机17中，所述压缩机压缩制冷剂，从而使其进一步加热，然后所述制冷剂进入冷凝器15中，在那里，制冷剂聚合的状态从气态改变至液态，同时释放热量。

部分由冷凝器15产生并且部分由压缩机17产生的机器舱室12中的热量通过鼓风机16被消散。为了这个目的，冷却的环境空气通过空气输入通道24的开口14被吸入，并穿过冷凝器15，同时吸收热量。然后所述空气经由压缩机17被输送，在那里，所述空气再次吸收热量然后经由开口14排入空气输出通道25、并且经由空气输出通道25本身回到环境中。

当内部2已经达到其预设的温度时，压缩机17以及风扇11被关闭，同时不再制冷。

在蒸发器9上的冰层削弱在从内部2被冷却的空气与制冷剂之间的传热。这意味着压缩机17必须运转更长时间以确保在内部2中达到预设的温度，并且由此需要更多功率。为了这个原因，蒸发器9以规则的时间间隔或在实现经济节约的一时间点被除霜。为此，蒸发器9借助于加热器10被加热。除霜融化水被供至机器舱室12中的收集盘。压缩机17为了除霜过程而被关机。

然而，根据本发明，当压缩机17关机时，鼓风机16仍然运转。在这里示出的示意性实施例中，控制单元20测量冷凝器15出现的温度，并且使鼓风机16运转直到冷凝器15达到环境温度。

然而，也可以不用测量冷凝器15处的温度。鼓风机16然后在压缩机17的整个空闲时间中运转。这意味着当冷凝器15已经具有环境温度时鼓风机仍运转。由于这个原因，功率消耗稍高。

因为压缩机17在环境温度启动，所以制冷剂在冷凝器15中立即被液化。因此，压缩机17在达到内部2中的预设温度之前的操作时间在正常范围内变动，并且不出现压缩机17的过热，由此延长压缩机17的服务寿命。也消除了电机保护的任何触发。即使鼓风机16运转更长时间，由于压缩机17的短运行时间，冰箱的能耗减少。

鼓风机的本发明的控制对于实现除霜尤其有效。在除霜过程之后，通过压缩机17从蒸发器9被吸入的制冷剂与压缩机17的正常空闲相之后相比更热，这是因为附加的热量已经通过加热器10被引至制冷剂。因此，仅仅在冷凝器15中的制冷剂被相应地冷却时出现液化。在除霜过程期间鼓风机16的启动确保了，当压缩机17重新启动时，冷凝器具有确保保证冷凝器15实际上立即运转的温度。因此，当除霜完成时，通过蒸发器9也很快地再次产生制冷，并且冷藏物品不会升温至临界温度。

附图标记列表

1冰箱

2内部

3  绝热层

4  外部壳层

5  顶部

6  底部

7  侧壁

8  假顶板

9  蒸发器

10 加热器

11 风扇

12 机器舱室

13 假底板

14 开口

15 冷凝器

16 鼓风机

17 压缩机

18 箭头

19 箭头头部

20 控制单元

21 蒸发器舱室

22 入口

23 出口

24 空气输入通道

25 空气输出通道

26 中间桥

Claims (6)

1.一种冰箱，包括冷藏内部(2)；用于制冷剂的制冷回路，其包含蒸发器(9)、压缩机(17)以及冷凝器(15)；用于冷却所述冷凝器(15)和/或所述压缩机(17)的鼓风机(16)；以及控制单元(20)，其特征在于，所述控制单元(20)被构造使得所述鼓风机(16)在所述压缩机(17)的空闲阶段启动，并且所述鼓风机在除霜阶段期间运转。

2.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述控制单元(20)在所述压缩机(17)的空闲阶段进行除霜。

3.根据权利要求2所述的冰箱，其特征在于，所述鼓风机(16)在除霜期间以温度受控制的方式运转，以使得所述控制单元(20)测量所述冷凝器(15)出现的温度，并且使所述鼓风机(16)运转直到所述冷凝器(15)达到环境温度。

4.根据权利要求3所述的冰箱，其特征在于，所述鼓风机(16)在所述除霜过程期间运转，直至在所述冷凝器(15)和/或压缩机(17)处达到预定的温度。

5.根据权利要求4所述的冰箱，其特征在于，所述预定的温度是环境温度。

6.根据权利要求2所述的冰箱，其特征在于，所述鼓风机(16)在整个除霜过程中运转。

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