CN103635769A - 防止放置于鲜食品格中的食物冻结的冷却设备 - Google Patents

防止放置于鲜食品格中的食物冻结的冷却设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种冷却设备（1），包括其中放置待冷却的食物的至少一个鲜食品格（2）、压缩并循环制冷循环中的制冷剂流体的压缩机（3）、通过吸收热能来提供鲜食品格（2）的内部容积的冷却的至少一个蒸发器（4）、测量鲜食品格（2）中的温度的鲜食品格温度传感器（5）、测量蒸发器（4）上的温度的蒸发器温度传感器（6）、设置于蒸发器（4）上的第一加热器（7）、设置于鲜食品格（2）的后侧上以便加热鲜食品格（2）的第二加热器（8）以及调节其工作的控制单元（9），并且其中防止了放置于鲜食品格（2）中的食物冻结。

Description

防止放置于鲜食品格中的食物冻结的冷却设备
技术领域
本发明涉及防止放置于鲜食品格中的食物冻结的冷却设备。
背景技术
在冷却设备尤其是冰箱中，通常将如同蔬菜、水果和饮料的食物放置到鲜食品格中并且不希望这些食物冻结。在周围温度低的情况下，例如，当低于0℃时，即使提供鲜食品格的冷却的压缩机不工作，鲜食品格围的温度也会下降接近负值，并且导致其中的食物冻结。为了解决这个问题，使用通常设置于鲜食品格的后侧上的加热器。但是，在非常低的周围温度中（例如，在-15℃时），即使将加热器周围的区域上升到所需温度值，也不能提供鲜食品格内的均匀热分布，并且在一些地方遭遇负温度值。当增加加热器的功率时，加热器周围的地方过热并且升高到高温度值。因此，开发出在鲜食品格内同时使用两个加热器的冷却设备。
在现有技术状态的申请号为CN101922837中国专利申请中，描述包括两个加热器的冷却设备，一个在冷藏室蒸发器上，另一个设置于冷藏室的排水出口上。设置于冷藏室蒸发器上的加热器的功率高于设置于排水出口上的加热器。当冷藏室的温度下降到低于预定值时，两个加热器都被启动，并且当冷藏室的温度升高到高于预定值时，则两个加热器都被停用。借助于加热器，防止了工作以冷却冷冻室的压缩机将冷藏室的温度降到低于预定阈值温度。
在现有技术状态的序号为JP2010230223日本专利文件中，描述具有相邻门的冷却设备。在冷却设备中存在两个加热器，一个在除霜出口处，另一个在侧壁上，两个一起工作。当外部空气温度非常低时，微处理器检测冷冻室与冷藏室之间的温度差并且调整加热器功率。
发明内容
本发明的目标在于实现一种冷却设备，其中即使在非常低的周围温度下也有效地冷却鲜食品格并且防止放置于其中的食物冻结。
在实现以达到本发明目标的冷却设备中，在第一项权利要求和其相应权利要求中所解释的，设置有至少一个鲜食品格、压缩机、至少一个蒸发器、蒸发器温度传感器、鲜食品格温度传感器、控制单元以及都被放置以加热鲜食品格内部的第一加热器和第二加热器。第一加热器设置于蒸发器上并且第二加热器设置于鲜食品格的底部。
当蒸发器温度传感器达到由制造商预定的阈值蒸发器值时，控制单元控制由鲜食品格温度传感器检测到的温度以便启动压缩机。取决于由鲜食品格温度传感器检测到的温度值来启动或停用压缩机。
当周围温度非常低时，即使停用压缩机，由鲜食品格温度传感器检测到的温度也持续降低，并且在达到第一加热器启用温度时，控制单元启用第一加热器。因此，防止了由鲜食品格温度传感器检测到的温度下降到低于零和鲜食品格中的食物冻结。
在由鲜食品格温度传感器检测到的温度在第一加热器工作时上升的情况下，当由鲜食品格温度传感器检测到的温度达到加热器的停用温度时，控制单元停用第一加热器。由于加热器的停用温度低于压缩机启用温度，所以在取决于周围温度启动压缩机之前可以再次使第一加热器工作。
即使在第一加热器工作时由鲜食品格温度传感器检测到的温度还降低的情况下，当由鲜食品格温度传感器检测到的温度达到由制造商预定的第二加热器启用温度时，启动第二加热器。因此，在鲜食品格中提供更有效的加热并且防止了冻结。
取决于周围温度，在第一加热器工作时，由鲜食品格温度传感器检测到的温度固定在由制造商预定的第二加热器启用温度与该加热器的停用温度之间。在此实施例中，在制造商预定的阈值时间结束时启动第二加热器，以便防止第一加热器工作太长时间。在第二加热器工作时，由鲜食品格温度传感器检测到的温度上升，达到加热器的停用温度并且两个加热器都被停用。
在第一加热器和/或第二加热器工作时，当由鲜食品格温度传感器检测到的温度达到加热器的停用温度时，两个加热器都被停用。
在本发明的一个实施例中，第一加热器设置于蒸发器的下侧上。在此实施例中，第一加热器几乎与鲜食品格的中心对齐。因此，从加热器发出的热量在鲜食品格内均匀地散开。在此实施例的一个变体中，在第一加热器的前侧设置收集容器。蒸发器周围的霜被收集在该收集容器中并且当第一加热器工作时融化。
在这些实施例中，将第二加热器放置在靠近鲜食品格下侧的地方。当两个加热器一起工作时，因为第一加热器设置于鲜食品中心并且第二加热器设置于鲜食品格的下部，所以维持了均匀的热分布。因此，在鲜食品格的一些部分具有高于零的温度值时，防止了另一个部分下降到低于零。
在本发明的另一个实施例中，在冷却设备中设置将空气吹入鲜食品格中的风扇。风扇优选地设置在蒸发器上靠近第一加热器的地方。因此，风扇在压缩机工作时推进冷空气、在第一加热器工作时推进热空气并且在两种情况下都提供使鲜食品格中的热均匀地分布。
在本发明的另一个实施例中，除了鲜食品格，还存在其中放置希望冻结的食物的冷冻格。提供冷却的冷冻格蒸发器设置于冷冻格的后侧。在此实施例中，优选地，第一加热器位于两个蒸发器上并且第二加热器被放置以仅加热鲜食品格的内部。
借助于本发明，提供即使在非常低的周围温度下也使得放置在鲜食品格中的食物不冻结并且维持有效冷却。此外，通过最佳化加热器和压缩机的工作时间提供了能量节约。
附图说明
实现以达到本发明的目标的冷却设备在附图中示出，其中：
图1是本发明的冷却设备的示意图。
图2是与本发明的实施例有关的冷却设备的示意图。
图中所示的元件如下编号：
1. 冷却设备
2. 鲜食品格
3. 压缩机
4. 蒸发器
5. 鲜食品格温度传感器
6. 蒸发器温度传感器
7. 第一加热器
8. 第二加热器
9. 控制单元
10. 收集容器
11. 风扇
12. 冷冻格
13. 冷冻格蒸发器。
具体实施方式
用于解释本发明的冷却设备（1）的以下符号：
– TR是由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度
– TR启用是压缩机（3）启用温度
– TR停用是压缩机（3）停用温度
– TEVA是由蒸发器温度传感器（6）检测到的温度
– TEVAcr是由制造商预定的蒸发器（4）阈值温度
– T1启用是第一加热器（7）启用温度
– T2启用是第二加热器（8）启用温度
– T1,2停用是加热器（7，8）的停用温度
– t是制造商预定的阈值时间。
冷却设备（1）包括其中放置待冷却的食物的至少一个鲜食品格（2）、压缩并循环制冷循环中的制冷剂流体的压缩机（3）、通过吸收热能来提供鲜食品格（2）的内部容积的冷却的至少一个蒸发器（4）、测量鲜食品格（2）中的温度的鲜食品格温度传感器（5）、测量蒸发器（4）上的温度的蒸发器温度传感器（6）、设置于蒸发器（4）上的第一加热器（7）、设置于鲜食品格（2）的后侧上以便加热鲜食品格（2）的第二加热器（8）以及控制单元（9）（图1）。
控制单元（9），
● 当压缩机（3）未被启动时，比较由蒸发器温度传感器（6）检测到的温度（TEVA）与由制造商预定的蒸发器（4）阈值温度（TEVAcr），并且当由蒸发器温度传感器（6）检测到的温度（TEVA）达到由制造商预定的蒸发器（4）阈值温度（TEVAcr）时检查由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR），
● 比较由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）与由制造商预定的压缩机（3）启用温度（TR启用），并且当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）等于或大于由制造商预定的压缩机（3）启用温度（TR启用）时启用压缩机（3），
● 如果由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）小于由制造商预定的压缩机（3）启用温度（TR启用），则等待由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到由制造商预定的压缩机（3）启用温度（TR启用），并且当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到由制造商预定的压缩机（3）启用温度（TR启用）时启用压缩机（3），以及
● 当压缩机（3）被启动时，比较由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）与由制造商预定的压缩机（3）停用温度（TR停用），并且当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到由制造商预定的压缩机（3）停用温度（TR停用）时停用压缩机（3）。
由制造商预定的蒸发器（4）阈值温度（TEVAcr）优选地为＋4℃，约在这个温度，蒸发器（4）周围的霜几乎完全被消除。压缩机（3）启用温度（TR启用）为＋5.5℃，而压缩机（3）停用温度（TR停用）为＋4.5℃。
在本发明的冷却设备（1）中，在停用压缩机（3）之后，控制单元（9）将由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）与由制造商预定的第一加热器（7）启用温度（T1启用）进行比较，并且当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到由制造商预定的第一加热器（7）启用温度（T1启用）时启用第一加热器（7）。因此，当周围温度低时，防止了由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到负值并且防止了放置于鲜食品格（2）中的食物冻结。在此实施例中，第一加热器（7）启用温度（T1启用）低于压缩机（3）停用温度（TR停用）。第一加热器（7）启用温度（T1启用）优选地为＋4℃。
在本发明的一个实施例中，当第一加热器（7）被启动时，控制单元（9）将由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）与由制造商预定的加热器（7，8）的停用温度（T1,2停用）进行比较，并且当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到由制造商预定的加热器（7，8）的停用温度（T1,2停用）时停用第一加热器（7）。因此，防止了第一加热器（7）在不需要的时候工作，并且提供了能量节约。在此实施例的优选变体中，加热器（7，8）的停用温度（T1,2停用）低于压缩机（3）启用温度（TR启用）。因此，防止了压缩机（3）在不需要的时候工作。
在本发明的另一个实施例中，当第一加热器（7）被启动时，控制单元（9）将由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）与由制造商预定的第二加热器（8）启用温度（T2启用）进行比较，并且当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到由制造商预定的第二加热器（8）启用温度（T2启用）时启用第二加热器（8）。因此，在非常低的周围温度条件下，例如第一加热器（7）无法阻止鲜食品格（2）中的食物冻结的约-15℃，第二加热器（8）被启动并且提供将由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）保持在防止放置于鲜食品格（2）中的食物冻结的水平。第二加热器（8）启用温度（T2启用）优选地为＋2℃。
在本发明的另一个实施例中，当第一加热器（7）单独工作与由制造商预定的阈值时间（t）一样长的时间时，即使由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）未达到第二加热器（8）启用温度（T2启用），控制单元（9）也启用第二加热器（8）。当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）在第二加热器（8）启用温度（T2启用）与加热器（7，8）的停用温度（T1,2停用）之间平衡时，第二加热器（8）在由制造商预定的阈值时间（t）结束时被启动，并且通过使得由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到加热器（7，8）的停用温度（T1,2停用）来停用加热器（7，8），因此提供能量节约。
在本发明的另一个实施例中，当第一加热器（7）和第二加热器（8）被启动时，控制单元（9）比较由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）与由制造商预定的加热器（7，8）的停用温度（T1,2停用），并且当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到由制造商预定的加热器（7，8）的停用温度（T1,2停用）时停用加热器（7，8）。在此实施例中，在启动压缩机（3）之前停用加热器（7，8）。因此，防止了压缩机（3）不必要地工作并且维持了能量节约。
在本发明的另一个实施例中，第一加热器（7）设置于蒸发器（4）的下侧以便与鲜食品格（2）的后壁的中心几乎对齐。在此实施例中，蒸发器（4）从鲜食品格（2）的上侧朝向鲜食品格（2）的后壁后面的中心延伸。因此，蒸发器（4）上的霜被消除并且鲜食品格（2）内部得到加热。
在本发明的另一个实施例中，冷却设备（1）包括聚集在蒸发器（4）周围的霜降落于其中的至少一个收集容器（10）和位于收集容器（10）后面的第一加热器（7）。在此实施例中，在除霜过程中，蒸发器（4）周围的霜落下并且被收集在收集容器（10）中。当第一加热器（7）工作时，收集容器（10）中的霜熔化并且提供完成除霜过程。
在本发明的另一个实施例中，第二加热器（8）被放置成与鲜食品格（2）的后壁的下部对齐。第一加热器（7）和第二加热器（8）优选地具有相同功率。在此实施例中，由于第一加热器（7）与鲜食品格（2）的中心部分对齐，所以当加热器（7，8）一起工作时，鲜食品格（2）的内部得到均匀地加热，并且提高了冷却设备（1）的效率。
在本发明的另一个实施例中，冷却设备（1）包括提供推进鲜食品格（2）中的空气的至少一个风扇（11）。因此，在鲜食品格（2）内实现了均匀热分布。风扇（11）可以与加热器（7，8）和压缩机（3）同时工作。
在本发明的另一个实施例中，冷却设备（1）包括其中放置食物以进行冻结、保持在比鲜食品格（2）低的温度的冷冻格（12）和通过吸收热能提供冷冻格（12）内部容积的冷却的冷冻格蒸发器（13）。在此实施例中，从压缩机（3）泵出的制冷剂循环通过两个蒸发器（4,13）（图2）。
借助于本发明，可以即使在非常低的周围温度下也不会冻结地存储鲜食品格（2）中的食物。此外，通过以受控的方式使用第一加热器（7）、第二加热器（8）和压缩机（3），提高了冷却效率并且还提供能量节约。
将理解，本发明并不限于以上披露的实施例限制，并且本领域技术人员可以容易地引入不同的实施例。这些应被认为在本发明的权利要求主张的保护范围内。

Claims (10)

1.一种冷却设备（1）包括：其中放置待冷却的食物的至少一个鲜食品格（2）、压缩并循环制冷循环中的制冷剂流体的压缩机（3）、通过吸收热能来提供鲜食品格（2）的内部容积的冷却的至少一个蒸发器（4）、测量鲜食品格（2）中的温度的鲜食品格温度传感器（5）、测量蒸发器（4）上的温度的蒸发器温度传感器（6）、设置于蒸发器（4）上的第一加热器（7）、设置于鲜食品格（2）的后侧上以便加热鲜食品格（2）的第二加热器（8）以及控制单元（9），控制单元
- 当压缩机（3）未被启动时，比较由蒸发器温度传感器（6）检测到的温度（TEVA）与由制造商预定的蒸发器（4）阈值温度（TEVAcr），并且当由蒸发器温度传感器（6）检测到的温度（TEVA）达到由制造商预定的蒸发器（4）阈值温度（TEVAcr）时检查由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR），
- 比较由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）与由制造商预定的压缩机（3）启用温度（TR启用），并且当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）等于或大于由制造商预定的压缩机（3）启用温度（TR启用）时启用压缩机（3），
- 如果由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）小于由制造商预定的压缩机（3）启用温度（TR启用），则等待由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到由制造商预定的压缩机（3）启用温度（TR启用），并且当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到由制造商预定的压缩机（3）启用温度（TR启用）时启用压缩机（3），以及
- 当压缩机（3）被启动时，比较由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）与由制造商预定的压缩机（3）停用温度（TR停用），并且当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到由制造商预定的压缩机（3）停用温度（TR停用）时停用压缩机（3），
其特征在于，在停用压缩机（3）之后，控制单元（9）将由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）与由制造商预定的第一加热器（7）启用温度（T1启用）进行比较，并且当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到由制造商预定的第一加热器（7）启用温度（T1启用）时启用第一加热器（7）。
2.如权利要求1所述的冷却设备（1），其特征在于，当第一加热器（7）被启动时，控制单元（9）将由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）与由制造商预定的加热器（7，8）的停用温度（T1,2停用）进行比较，并且当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到由制造商预定的加热器（7，8）的停用温度（T1,2停用）时停用第一加热器（7）。
3.如权利要求1或2所述的冷却设备（1），其特征在于，当第一加热器（7）被启动时，控制单元（9）将由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）与由制造商预定的第二加热器（8）启用温度（T2启用）进行比较，并且当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到由制造商预定的第二加热器（8）启用温度（T2启用）时启用第二加热器（8）。
4.如以上权利要求中任一项所述的冷却设备（1），其特征在于，当第一加热器（7）单独工作与由制造商预定的阈值时间（t）一样长的时间时，即使由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）未达到第二加热器（8）启用温度（T2启用），控制单元（9）也启用第二加热器（8）。
5.如以上权利要求中任一项所述的冷却设备（1），其特征在于，当第一加热器（7）和第二加热器（8）被启动时，控制单元（9）比较由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）与由制造商预定的加热器（7，8）的停用温度（T1,2停用），并且当由鲜食品格温度传感器（5）检测到的温度（TR）达到由制造商预定的加热器（7，8）的停用温度（T1,2停用）时停用加热器（7，8）。
6.如以上权利要求中任一项所述的冷却设备（1），其特征在于，第一加热器（7）设置于蒸发器（4）的下侧以便与鲜食品格（2）的后壁的中心几乎对齐。
7.如以上权利要求中任一项所述的冷却设备（1），其特征在于聚集在蒸发器（4）周围的霜降落于其中的至少一个收集容器（10）和第一加热器（7）位于收集容器（10）后面。
8.如以上权利要求中任一项所述的冷却设备（1），其特征在于，第二加热器（8）被设置成与鲜食品格（2）的后壁的下部对齐。
9.如以上权利要求中任一项所述的冷却设备（1），其特征在于提供推进鲜食品格（2）中的空气的至少一个风扇（11）。
10.如以上权利要求中任一项所述的冷却设备（1），其特征在于其中放置食物以进行冻结、保持在比鲜食品格（2）低的温度的冷冻格（12）和通过吸收热能提供冷冻格（12）内部容积的冷却的冷冻格蒸发器（13）。
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