CN102740741B - 冷藏柜除霜水蒸发 - Google Patents

Abstract

冷藏柜具有本体。本体具有冷藏隔室和从入口延伸到出口的空气流动路径，入口定位成接收来自隔室的空气，出口定位成将空气排放到隔室。本体具有排泄装置。定位有容器以接收从排泄装置排放的水。制冷剂空气热交换器沿着制冷剂流动路径并且在空气流动路径内。该容器被支撑以在降低位置与升高位置之间移动。至少一个弹簧联接于容器以将容器从降低位置向升高位置偏置。

Description

冷藏柜除霜水蒸发

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年2月9日提交的序列号为61/302,733、名称为“冷藏柜除霜水蒸发”的美国专利申请的利益，其公开的内容如同详尽的阐述一样全部在这里作为参照引入。

技术领域

本公开涉及冷藏柜。更具体地，本公开涉及除霜水的蒸发。

背景技术

冷藏柜一般具有沿通向或源自于冷藏柜的冷藏隔室的再循环空气流动路径的蒸发器。来自空气的水分在蒸发器上凝结并且可能结冰。产生的霜可能聚集在蒸发器上，并且可能继而阻挡空气流。因此，除霜模式被不时地启动。示例性的除霜模式可以包括使用外部加热元件（例如，电阻元件）来加热蒸发器并融化霜。可替代地，可以使用暖的制冷剂（例如，通过反向运行压缩机或者使用多路阀来将暖的制冷剂引导至蒸发器（在这种除霜模式中，蒸发器则可以用作冷凝器或气体冷却器））。

除霜操作产生融化水，融化水可以通向排泄装置并收集在盘中或其他容器中。融化水继而通过加热然后被促进蒸发（例如，通过暴露于暖的制冷剂）。可以通过将海绵元件部分地浸入在容器中的积聚物中来进一步促进蒸发。海绵元件将水吸出容器并且将其沿着大的表面区域暴露于空气。

发明内容

本公开的一个方面涉及包括本体的冷藏柜。本体具有冷藏隔室和从入口延伸到出口的空气流动路径，入口定位成接收来自隔室的空气，出口定位成将空气排放到隔室。本体具有排泄装置。定位有容器以接收从排泄装置排放的水。制冷剂-空气热交换器沿着制冷剂流动路径并且在空气流动路径内。该容器被支撑以在降低位置与升高位置之间移动。至少一个弹簧联接于容器以将容器从降低位置向升高位置偏置。

在多种实施方式中，容器可以具有多个隔室，这些隔室包括：第一隔室，其定位成接收来自排泄装置的所述水；和至少一个附加的隔室，其定位成接收来自第一隔室的溢流。

其他方面涉及用于使用这种冷藏柜的方法。在冷却模式下操作冷藏柜，其中，沿着制冷剂流动路径输送制冷剂至制冷剂-空气热交换器以冷却沿着空气流动路径的空气，从而使来自空气流动路径的冷凝物在制冷剂-空气热交换器上结冰。在除霜模式下操作冷藏柜，其中，融化冰，从而使融化的冰作为所述水流到排泄装置并且从排泄装置排出。水被容器的接收增加了在容器内的积聚物并且导致容器降低。

本公开的另一个方面涉及包括本体的冷藏柜。本体具有冷藏隔室和从入口延伸到出口的空气流动路径，入口定位成接收来自隔室的空气，出口定位成将空气排放到隔室。本体具有排泄装置。定位有容器以接收从排泄装置排放的水。制冷剂-空气热交换器沿着制冷剂流动路径并且在空气流动路径内。该容器具有多个隔室，这些隔室包括：第一隔室，其定位成接收来自排泄装置的所述水；和至少一个附加的隔室，其定位成接收来自第一隔室的溢流。制冷剂线路穿过第一隔室和所述至少一个附加的隔室。

在附图和以下的说明书中阐释一个或多个实施例的细节。其他的特征、目的和优点将从说明书和附图以及从权利要求中显而易见。

附图说明

图1是冷藏柜的简化图。

图2是图1的柜的简化的竖向前-后截面图。

图3是图1的柜的制冷系统的示意图。

图4是图1的柜的蒸发盘的示意性俯视图。

图5是图4的盘在相对未充满状态下的简化的竖向截面图。

图6是图5的盘在中间填充状态下的视图。

图7是图5的盘在相对充满状态下的视图。

在各个图中，相同的参考数字和标记符号表示相同的元件。

具体实施方式

图1和图2示出了具有本体22的冷藏柜20，本体22至少部分地包围冷藏隔室（内部）24。示例性的柜/本体是前部开口的柜，其具有位于左侧28的左壁26、位于右侧32的右壁30、位于顶部36的顶板（壁）34、位于底部40的基部38、以及位于背部（后端）44的后（背）板42。开口46至少部分地沿着柜的前部48延伸。在示例性的柜中，搁架50的竖直阵列定位在隔室24内。

示例性的柜20包括制冷系统60（图3）。制冷系统包括沿着制冷剂流动路径64的压缩机62。压缩机具有入口（吸入口）66和出口（排放口）68。制冷系统包括第一制冷剂-空气热交换器70和第二制冷剂-空气热交换器72。膨胀装置74可以与压缩机相对地沿着热交换器70与72之间的制冷剂流动路径64。风扇80和82可以分别驱动空气流84和86贯穿热交换器70和72。

在冷却操作模式下，被压缩机压缩的制冷剂离开出口68并且前进到第一热交换器70，第一热交换器70用作冷凝器或气体冷却器（对空气流84进行加热以在制冷剂流经第一热交换器70时降低制冷剂的温度）。制冷剂沿着制冷剂流动路径64向下游前进到膨胀装置74，在膨胀装置74处，制冷剂发生膨胀并且其温度进一步降低。冷的制冷剂进入第二热交换器72（其用作蒸发器，吸收来自空气流86的热量并且在制冷剂流经第二热交换器72时对制冷剂进行加热）。从第二热交换器72排出的制冷剂返回到压缩机入口16。可以存在包括蓄积器、阀和传感器在内的其他细节，但是为了便于图示没有示出这些细节。

图2示出了空气流动路径100和制冷系统60的部件的示例性定位的进一步细节。在示例性的柜20中，压缩机62和第一热交换器70定位在基部38的隔室102内。第二热交换器72定位在后壁42与隔室24之间的后部管道104内。后部管道104从位于该隔室的下端的基部管道106延伸，基部管道106具有位于前部开口的下端的入口108。后部管道104通具有出口112的顶部管道110。流86产生来自出口的排放流114，排放流114可以发起/形成沿着开口46的气帘。附加的支流（未示出）可以从流86分支并且进入隔室24。流114和任何支流的至少一部分作为输入流116返回到入口108。在示例性实施例中，风扇82定位在后部管道104与基部管道106的结合处附近。

在冷却模式下，输入流116中的水分可以在热交换器72上结冰，并且可以产生可能导致堵塞的积霜。因此，可以启动除霜模式。示例性的除霜可以通过加热元件117（例如，电阻元件128）和/或通过将热制冷剂（而不是冷制冷剂）引导至热交换器72来进行。除霜操作使霜融化，融化的霜可以作为流130（例如，液滴流）向下流动并且到达排泄装置132。示例性的排泄装置形成在后部管道104的下端附近。排泄装置可以包括捕集器134（例如，传统的J或S型捕集器或更复杂的捕集器，例如在JP2004353909中所示的捕集器）。排泄装置则转而将水作为一股或多股流140排出到蒸发容器142中。

示例性容器142具有多个隔室。图4的俯视/平面视图示出了示例性的容器142具有第一隔室200，第一隔室200定位成接收来自排泄装置的水140（例如，定位在排泄装置出口的直接下方）。存在示例性的两个附加隔室202和204，在示例性实施例中，附加隔室202和204在隔室200相对侧上邻接于隔室200。隔室202和204通过壁210与隔室200分开，壁210可以低于容器142的周壁212。这允许来自隔室200的溢流220进入隔室202和204。

示例性的容器142由弹簧230支撑，以允许容器在相对升高（高）位置（例如，图5）与相对降低（低）位置（例如，图7）之间移动。这些位置中的一个或多个可以由挡块（例如，降低位置处的232）来决定。示例性的弹簧230是从基部隔室102的上壁悬挂容器的拉伸弹簧（例如，金属拉伸螺旋弹簧）。这种弹簧的示例性布局是位于矩形平面形状容器142的四个拐角中的每一处的一个弹簧。在示例性实施例中，所述至少一个弹簧的尺寸设定为使得容器空时的高度比在容器装满水时的高度高至少40 mm，更窄地，50-100 mm或者60-90 mm（例如，大约70 mm）。这可以限定可由挡块规定的竖直运动范围。

当没有水聚集时，容器142可以处于其相对升高位置。当水聚集时，水的重量将趋于朝向降低位置向下驱动容器142（例如，在已经收集了特定的阈值水平的水之后立即地或者有停顿地）。接收的水首先填充第一隔室200。最终，隔室200填满，引起向隔室202和204的溢流220，从而开始填充那些隔室。最终，那些隔室可以填满。如果存在用于降低位置的挡块，那么容器可以在完全充满之前到达降低位置。

为了促进水的蒸发，加热元件240（图4）可以定位成接触容器142中的水积聚物。示例性的加热元件处于固定位置，使得当水聚集容器时，容器相对于加热元件降低，保持加热元件相对靠近水积聚物的表面。示例性的加热元件可以形成为沿着制冷剂流动路径的制冷剂线路的一部分。例如，弹簧的尺寸以及加热元件可以设置成使得在容器142的移动范围的至少一半期间，加热元件的沿着容器142的相关部分的横截面的至少一半被浸入。

一个或多个毛细作用元件（wicking element）244（例如，海绵）可以定位成部分地浸入在隔室200、202、204中的至少一个的水积聚物中。示例性的毛细作用元件在固定的高度相对于本体充满并且具有足够的高度，使得其下端部分地浸入在容器中的任何积聚物中。

示例性的加热元件形成为制冷剂流动路径64的排放线路250（图3）的一部分。排放线路在压缩机出口68与第一热交换器70的入口之间延伸。在正常的冷却模式操作期间，这将代表系统中最暖的制冷剂并且因此最能够促进容器142中的水的蒸发。图4的特定实施方式示出了进入和离开加热元件240的冷却模式制冷剂流260。在该冷却模式下，元件和制冷剂流动路径的相对下游段262定位在第一隔室200内或者沿着第一隔室200定位。相对上游段264和266位于隔室204和202中或者沿着隔室204和202。在冷却模式下，示例性的加热元件构型将段266置于段264的上游。

这种构型的效果在于，隔室200中的水（其在除霜模式下被接收）被预热，并且溢流到相邻的隔室202和204。在隔室202和204中，由于加热元件仍然比隔室200中热并且由于水的深度较低，所以蒸发原则上从那些隔室202和204而不是从第一隔室200发生。

尽管上面详细描述了实施例，但是这种描述并不意在用于限制本公开的范围。应当理解，可以在不偏离本公开的精神和范围的情况下进行多种变型。例如，当在已有系统构型的再设计中执行时，已有构型的细节可能影响或支配任何特定实施方式的细节。因此，其他实施例也在所附权利要求的范围内。

Claims (14)

1.冷藏柜（20），包括：

本体（22），所述本体（22）具有：

    冷藏隔室（24）；

    从入口（108）延伸到出口（112）的空气流动路径（100），所述入口（108）定位成接收来自所述隔室的空气，所述出口（112）定位成将空气排放到所述隔室；以及

    排泄装置（132）；

容器（142），所述容器（142）定位成接收从所述排泄装置排放的水（140）；

制冷剂流动路径（64）；以及

制冷剂-空气热交换器（72），所述制冷剂-空气热交换器（72）沿着所述制冷剂流动路径并且位于所述空气流动路径内，

其中：

所述容器被支撑以在降低位置与升高位置之间移动；并且

至少一个弹簧（230）联接于所述容器以将所述容器从所述降低位置向所述升高位置偏置。

2.权利要求1所述的冷藏柜，其中，所述容器（142）具有多个隔室，所述多个隔室包括：

定位成接收来自所述排泄装置的所述水的第一隔室（200）；和

定位成接收来自所述第一隔室的溢流（220）的至少一个附加隔室（202，204）。

3.权利要求2所述的冷藏柜，还包括：

至少一个毛细作用元件（244），所述至少一个毛细作用元件（244）定位成部分地浸入在所述第一隔室和附加隔室中的至少一个中的水积聚物中。

4.权利要求1所述的冷藏柜，其中：

所述至少一个弹簧包括悬挂所述容器的多个拉伸螺旋弹簧。

5.权利要求1所述的冷藏柜，其中：

所述至少一个弹簧的尺寸设定成使得所述容器空时的高度比在所述容器装满水时的高度高至少40 mm。

6.权利要求1所述的冷藏柜，还包括：

制冷系统，所述制冷系统包括：

    所述制冷剂流动路径（64）；

    压缩机（62），所述压缩机（62）在冷却操作模式下沿着所述制冷剂-空气热交换器（72）下游的制冷剂流动路径；

    附加制冷剂-空气-热交换器（70），所述附加制冷剂-空气-热交换器（70）位于所述压缩机的下游且是冷却模式下的排热热交换器；

所述制冷剂-空气热交换器（72），所述制冷剂-空气热交换器（72）是冷却模式下的吸热热交换器；以及

沿着所述制冷剂流动路径的膨胀装置（74），所述膨胀装置（74）在冷却模式下位于所述附加制冷剂-空气热交换器（70）下游并且位于所述制冷剂-空气热交换器（72）上游。

7.权利要求1所述的冷藏柜，其中：

所述容器具有多个隔室，所述多个隔室包括：

定位成接收来自所述排泄装置的所述水的第一隔室（200）；和

定位成接收来自所述第一隔室的溢流的至少一个附加隔室（202，204）；以及

沿着所述制冷剂流动路径的制冷剂线路，所述制冷剂线路具有在所述第一隔室和所述至少一个附加隔室中的相应段。

8.用于使用权利要求1所述的冷藏柜的方法，所述方法包括：

在冷却模式下操作，其中，沿着所述制冷剂流动路径输送制冷剂至所述制冷剂-空气热交换器以冷却沿着所述空气流动路径的空气，从而使来自所述空气流动路径的冷凝物在所述制冷剂-空气热交换器上凝结成冰；以及

在除霜模式下操作，其中，融化所述冰，使融化的冰作为所述水流到所述排泄装置并且从所述排泄装置排出，

其中，水被所述容器的接收增加了在所述容器内的积聚物并且导致所述容器降低。

9.权利要求8所述的方法，还包括：

在所述容器中通过至少一个制冷剂线路段（262，264，266）中的制冷剂加热所述积聚物。

10.权利要求9所述的方法，其中：

在所述容器下降以及随后上升的同时，所述至少一个制冷剂线路段保持固定。

11.冷藏柜（20），包括：

本体（22），所述本体（22）具有：

    冷藏隔室（24）；

    从入口（108）延伸到出口（112）的空气流动路径（100），所述入口（108）定位成接收来自所述隔室的空气，所述出口（112）定位成将空气排放到所述隔室；以及

    排泄装置（132）；

容器（142），所述容器（142）定位成接收从所述排泄装置排放的水（140）；

制冷剂流动路径（64）；以及

制冷剂-空气热交换器（72），所述制冷剂-空气热交换器（72）沿着所述制冷剂流动路径并且位于所述空气流动路径内，

其中：

所述容器（142）具有多个隔室，所述多个隔室包括：

定位成接收来自所述排泄装置的所述水的第一隔室（200）；和

定位成接收来自所述第一隔室的溢流（220）的至少一个附加隔室（202，204）；以及

制冷剂线路，所述制冷剂线路穿过所述第一隔室和所述至少一个附加隔室。

12.权利要求11所述的冷藏柜，其中：

所述至少一个附加隔室中的制冷剂线路在冷却操作模式下在所述第一隔室中的制冷剂线路的上游，其中所述制冷剂-空气热交换器作为吸热热交换器工作。

13.用于使用权利要求11所述的冷藏柜的方法，所述方法包括：

在冷却模式下操作，其中，沿着所述制冷剂流动路径输送制冷剂至所述制冷剂-空气热交换器以冷却沿着所述空气流动路径的空气，从而使来自所述空气流动路径的冷凝物在所述制冷剂-空气热交换器上凝结成冰；以及

在除霜模式下操作，其中，融化所述冰，从而使融化的冰作为所述水流到所述排泄装置并且从所述排泄装置排出，

其中，水被所述容器的接收增加了在所述容器内的积聚物并且导致所述容器降低。

14.用于使用权利要求11所述的冷藏柜的方法，所述方法包括：

在冷却模式下操作，其中，沿着所述制冷剂流动路径输送制冷剂至所述制冷剂-空气热交换器以冷却沿着所述空气流动路径的空气，从而使来自所述空气流动路径的冷凝物在所述制冷剂-空气热交换器上凝结成冰；以及

在除霜模式下操作，其中，融化所述冰，从而使融化的冰作为所述水流到所述排泄装置并且从所述排泄装置排出，

其中，在冷却模式下，沿着所述制冷剂流动路径的制冷剂在对所述第一隔室中的水进行加热之前加热所述至少一个附加隔室中的水。