CN105091476B - 冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冰箱，设有酸奶模块，所述酸奶模块包括外壳和由外壳围设形成的发酵室，所述酸奶模块还包括蓄冷盒及半导体模块，所述半导体模块具有与蓄冷盒实现换热的第一换热端、与发酵室实现换热的第二换热端，所述酸奶模块具有第一工作状态与第二工作状态，其中，第一工作状态时，所述第一换热端为制冷端，蓄冷盒实现蓄冷；第二工作状态时，第一换热端为制热端，与蓄冷后的蓄冷盒进行热交换。本发明的冰箱通过设有半导体模块与蓄冷盒，使得发酵过程中产生的热量不会对冰箱内的温度造成影响。

Description

冰箱

技术领域

本发明涉及一种冰箱，尤其涉及一种具有酸奶模块的冰箱。

背景技术

酸奶是以新鲜的牛奶为原料，经过巴氏杀菌后再向牛奶中添加有益菌（发酵剂），经发酵后，再冷却形成的一种牛奶制品。酸奶中含有丰富的活性乳酸菌，对人们的身体有很多好处。然而，为了延长保质期或调理口感，目前市场上出售的酸奶制品中均具有防腐剂、或稳定剂等添加剂，对身体有害无益。另外，酸奶经过长时间的储存后失去了原有的新鲜度，口感变差。

现代家庭为了保证食品安全，通常采用小型的酸奶机自制新鲜的酸奶。酸奶的发酵过程一般可以分为：发酵前、发酵中及冷藏三个阶段。发酵完成后，应该尽快将酸奶的温度降低，以防止过度发酵，使得酸奶酸度大，影响口感。现有的酸奶机多采用陶瓷加热片或硅加热丝进行加热，升温速度慢，且在维持酸奶发酵过程中的温度波动大，不利于酸奶的发酵。而在酸奶发酵完成后，需要将酸奶从酸奶机中移到冰箱或冷柜中进行冷藏，然而由于刚发酵完的酸奶温度较高，不方便移动，因此容易造成酸奶发酵过度的情况。

为了解决以上问题，出现了一些可以制作酸奶的冰箱，即将酸奶模块搭载在冰箱中，从而可以借用冰箱内的冷气对酸奶进行冷却和冷藏，然而一方面需要设置独立的送风系统，结构复杂；另一方面，酸奶的发酵温度一般在40-50℃，借用冰箱内的冷气对刚刚发酵完的酸奶进行冷却时，会引起冰箱冷藏室或冷冻室内的温度上升，对其他的物品造成影响。

有鉴于此，有必要提供一种改进的冰箱，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冰箱，设有酸奶模块，所述酸奶模块包括外壳和由外壳围设形成发酵室，所述酸奶模块还包括蓄冷盒及半导体模块，所述半导体模块具有与蓄冷盒实现换热的第一换热端、与发酵室实现换热的第二换热端，所述酸奶模块具有第一工作状态与第二工作状态，其中，第一工作状态时，所述第一换热端为制冷端，蓄冷盒实现蓄冷；第二工作状态时，第一换热端为制热端，与蓄冷后的蓄冷盒进行热交换，所述发酵室的顶部设有第二导热板，所述第二换热端与所述发酵室顶部的第二导热板接触；所述发酵室内设有温度传感器和风机。

作为本发明的进一步改进，所述蓄冷盒包括外表面及由外表面围设而成的存储空间，所述外表面具有与第一换热端接触的第一导热板，所述存储空间内封装有蓄冷材料。

作为本发明的进一步改进，所述蓄冷材料选自在蓄冷盒工作的温度范围内发生液-固相变的材料或不发生相变的无毒材料。

作为本发明的进一步改进，所述蓄冷材料选自水、乙醇、石蜡、脂肪酸或多元醇。

作为本发明的进一步改进，所述酸奶模块处于第一工作状态与第二工作状态时，加在所述半导体模块两端的电压方向相反。

作为本发明的进一步改进，所述冰箱设有控制酸奶模块的主控板。

作为本发明的进一步改进，所述主控板内设有计时器。

作为本发明的进一步改进，所述外壳包括外表面、内表面、填充在外表面和内表面之间的隔热层及可打开或关闭发酵室的发酵室门。

作为本发明的进一步改进，所述冰箱设有箱体和门体，所述酸奶模块设置于所述门体上。

本发明的有益效果是：本发明的冰箱通过设有半导体模块与蓄冷盒，从而一方面使得发酵室内的温度很快上升到发酵温度，且在发酵过程中，温度波动小，上下温差在±0.1℃左右；另一方面，在发酵完成后，能够快速地给酸奶降温，以防止过度发酵，影响酸奶品质；同时，半导体模块在发酵过程中的第一换热端为制冷端，与蓄冷盒发生热交换，当发酵完成后酸奶处于冷却过程中时，变换电压方向，第一换热端变为制热端，该过程中产生的热量与蓄冷后的蓄冷盒进行热交换。由于蓄冷盒在第一工作状态时实现了蓄冷，因此在第二工作状态时，第一换热端虽然为制热端，但不会对冰箱内的温度造成影响。

附图说明

图1是本发明的冰箱的门体的主视图。

图2是图1所述冰箱的门体的侧视图。

图3是图1所述冰箱的门体的A-A的截面图。

图4时图3中A的局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1~3所示，为了实现上述目的，本发明提供一种冰箱（未图示），所述冰箱包括箱体（未图示）和门体1，所述门体1上设有可发酵酸奶的酸奶模块2。将酸奶模块2设置于冰箱中，使得冰箱的功能多样化且在酸奶发酵完成后，即可方便地快速冷却、冷藏酸奶；另外在节约空间的同时还可以简化酸奶模块2的外观设计，降低成本。

具体地，所述门体1具有内胆（未标号），所述内胆围设形成朝向箱体方向的容置空间（未标号），沿所述门体1高度方向，所述容置空间内自下向上依次设有酸奶模块2和位于酸奶模块2上方的若干瓶座（未图示）。所述酸奶模块2与所述门体1呈分体式连接，拆卸方便；具体地所述酸奶模块2与所述瓶座均通过卡扣（未图示）与冰箱门体连接，当客户不使用酸奶模块2时，可以将酸奶模块2取下，装上备用瓶座，以合理地利用空间。区别于本实施例，所述酸奶模块2与所述瓶座也可以通过其他结构与冰箱门体连接，所述酸奶模块2也可以设置于箱体内，或设置于门体1上的其他部位，以达到同样的效果。

所述酸奶模块2包括外壳21、发酵室22、用于储存能量的蓄冷盒23及半导体模块24。所述外壳21包括外表面211、内表面212、填充在外表面211和内表面212之间的隔热层213及可打开或关闭发酵室22的发酵室门214，所述发酵室22由内表面212围设形成。所述发酵室门214位于所述酸奶模块2上背离所述门体1的一侧，方便打开、关闭及存取东西等操作；为了增加发酵室22的密封性，所述发酵室门214上还设有门封（未标号）。

所述半导体模块24由N型半导体元件与P型半导体元件组成，且两种半导体元件联结成若干电偶对。N型半导体元件具有负温差效应，P型半导体元件内具有正温差效应，两种材料的的界面处形成P-N结。当在所述半导体模块24的两端加电压、接通直流电流后，半导体元件中的载流子发生移动，产生能量的转移：电流由N型半导体元件流向P型半导体元件，P-N结吸收热量，温度降低，成为冷端；电流由P型材料流向N型材料，P-N结释放热量，温度升高，成为热端。因此，给所述半导体模块24通直流电后，电偶对的一端制热形成热端，相对另一端制冷形成冷端；而将加在所述半导体模块24两端的电压换成反向电压时，电流方向相反，因此原来的热端变成了冷端，而原来的冷端会变成热端。

所述半导体模块24具有与蓄冷盒23实现换热的第一换热端241、与发酵室22实现换热的第二换热端242。进一步地，所述酸奶模块2具有第一工作状态与第二工作状态，其中，第一工作状态时，第一换热端241为制冷端，与所述蓄冷盒23进行热交换，蓄冷盒23实现蓄冷，此时第二换热端242为制热端；第二工作状态时，第一换热端241为制热端，产生的热量与蓄冷后的蓄冷盒23进行热交换，此时第二换热端242为制冷端。

所述蓄冷盒23包括外表面231及由外表面231围设而成的存储空间232。本实施例中，所述外表面231具有与第一换热端241接触的第一导热板2311及与第一换热端241不接触的隔热板2312，第一导热板2311选自金属等导热性好的材料，使得第一换热端241与所述蓄冷盒23实现热量交换，而隔热板2312起到避免热量散失的作用。区别于本实施例，所述外表面231也可以全部为导热板，或者所述第一换热端241与蓄冷盒23之间通过其他介质或其他方式实现热传递，以达到同样的效果。

所述存储空间232内封装有蓄冷材料2320；具体地，所述蓄冷材料2320为比热容较大的材料，使得所述蓄冷材料2320在所述蓄冷盒23工作时吸收或释放更多的热量。所述蓄冷材料2320选自在蓄冷盒工作的温度范围内发生液-固相变的材料或不发生相变的无毒材料；所述发生液-固相变的材料指在所述蓄冷盒23工作的温度1℃~60℃范围内通过固相变为液相或液相变为固相储存或释放热量的材料，如石蜡、脂肪酸、多元醇、高级烷烃、十二醇-硬脂酸、结晶水合盐、熔融盐类等。而所述不发生相变的无毒材料指在所述蓄冷盒23工作的温度1℃~60℃范围内不需要发生相变仅靠温度的升高与降低可实现热量的储存与释放的无毒材料，如水和乙醇等。所述蓄冷材料2320优先选自水、乙醇、石蜡、脂肪酸或多元醇等无毒的材料。当所述酸奶模块2处于第一工作状态时，所述第一换热端241与所述蓄冷盒23发生热交换，所述蓄冷材料2320的温度降低，或发生相变；而所述酸奶模块2处于第二工作状态时，所述第一换热端241与所述蓄冷盒23发生热交换，所述蓄冷材料2320的温度上升，或发生相变。

所述蓄冷材料2320优选地选自在蓄冷盒工作的温度范围1℃~60℃内不发生相变的材料。一方面，在该蓄冷盒23工作的温度范围内，一般的发生相变的材料的毒性要高于不发生相变的材料，故选择不发生相变的材料更安全；另一方面发生相变的材料在发生相变时，体积等的变化较大，例如变为气体则对蓄冷盒23产生的压力突然增大，而变为固定时，又会出现分布不均匀的可能，但不发生相变的材料仅仅为温度的变化，对蓄冷盒23产生的压力变化等相对较小。本实施例中，所述蓄冷材料2320选择热容量较大的液体，优选水，热容量大，安全，且便宜易得。区别于本实施例，所述蓄冷材料2320也可选自在蓄冷盒23工作范围内为固体或气体等其他不发生相变的材料。

所述发酵室22内设有与所述第二换热端242进行热交换的第二导热板（未图示），优选地，所述第二导热板选自金属等导热性好的材料，且设于整个内表面212上，因此可以从多个面同时给发酵室22加热，一方面加快加热速度，另一方面也可以使得发酵室22内的温度均匀。本实施例中，所述半导体模块24位于所述发酵室22的顶部，并与所述发酵室22顶部的第二导热板接触；根据冷空气下沉热空气上升原理，在酸奶发酵完成后，可以很快地将酸奶的温度降下来，防止过度发酵，影响酸奶的品质及口感。

一般情况下，发酵室22的温度并非完全一致，为了能够精确地检测发酵室22内的温度，本实施例一方面通过在发酵室22内设置风机（未图示），加快发酵室22内的空气流动，以使得整个发酵室22内温度均匀；另一方面在发酵室22内沿门体1高度方向上的中间位置设置温度传感器（未图示），以便精确地检测发酵室22内的温度。区别于本实施例，所述温度传感器也可以设置于其他位置，或者同时设置多个温度传感器，以达到同样的效果。

所述冰箱设有控制酸奶模块2的主控板（未图示），一方面客户不需要打开冰箱的门体1即可实现对酸奶模块2的控制，减少了冷量的散失；另一方面，将酸奶模块2的控制电路与冰箱的控制电路集成在一块电路板上，可以节约成本。另外，所述主控板内设有计时器（未图示）以精确地控制半导体模块24的第二换热端242在第一工作状态和第二工作状态时的工作时间。当然区别于本实施例，所述酸奶模块2也可以设有独立的调控器来控制酸奶模块2的工作，以达到同样的效果。

本结构中采用半导体模块24对发酵室22进行加热与冷却，以完成酸奶的发酵与冷却。在酸奶发酵前通过调控器预先设定发酵温度及发酵时间。发酵过程开始，在所述半导体模块24两端加电压、通直流电，所述酸奶模块2进入第一工作状态：第二换热端242为制热端，以给发酵室22供热。由于半导体模块24的热惯性小，且内表面212中设有第二导热板提高了热量的传递速度，因此发酵室22内的温度很快会达到酸奶的发酵温度；同时所述第一换热端241为制冷端，通过第一导热板2311实现热交换，使得蓄冷盒23实现蓄冷功能，即所述蓄冷材料2320温度降低或发生相变。当发酵室22内的温度高于设定的发酵温度时，半导体模块24停止加热；发酵室22内的温度低于设定的发酵温度时，半导体模块24通电加热。利用半导体模块24制热制冷温度均匀的特性，在酸奶发酵过程中，发酵室22内的温度波动在±0.1℃左右，温度波动小，制备的酸奶品质高。

到达发酵时间后，酸奶发酵完成，所述酸奶模块2结束第一工作状态时的工作，一段时间后，在半导体模块24两端通方向相反的直流电，即此时的电流方向与第一工作状态时的电流方向相反，所述酸奶模块2进入第二工作状态：第二换热端242为制冷端，能够使发酵完的酸奶很快降到5℃或以下，防止酸奶过度发酵，影响酸奶品质和口感；第一换热端241为制热端，产生的热量与在第一工作状态时蓄冷后的蓄冷盒23进行热交换，一方面第一换热端241的温度不会很高，因此对冰箱内的温度影响小；另一方面使得第二换热端242的温度降低的较快。本实施例中，第一工作状态与第二工作状态之间的间隔时间为5分钟，既不会损坏半导体模块24，又能够及时地给酸奶降温。当然区别于本实施例，两个工作状态之间的间隔时间也可以更长。

综上所述，本发明的冰箱通过设有半导体模块24与蓄冷盒23，从而一方面使得发酵室22内的温度很快上升到发酵温度，且在发酵过程中，温度波动小，上下温差在±0.1℃左右；另一方面，在发酵完成后，能够快速地给酸奶降温，以防止过度发酵，影响酸奶品质和口感；同时，半导体模块24在发酵过程中的第一换热端241为制冷端，与所述蓄冷盒23发生热交换，使得所述蓄冷盒23蓄冷，当发酵完成后酸奶处于冷却过程中时，变换电压方向，电流方向与原来的相反，因此第一换热端241变为制热端，该过程中产生的热量与蓄冷后的蓄冷盒23进行热交换。由于蓄冷盒23在第一工作状态时实现了蓄冷，因此在第二工作状态时，第一换热端241虽然为制热端，但不会对冰箱内的温度造成影响。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种冰箱，设有酸奶模块，所述酸奶模块包括外壳和由外壳围设形成的发酵室，其特征在于：所述酸奶模块还包括蓄冷盒及半导体模块，所述半导体模块具有与蓄冷盒实现换热的第一换热端、与发酵室实现换热的第二换热端，所述酸奶模块具有第一工作状态与第二工作状态，其中，第一工作状态时，所述第一换热端为制冷端，蓄冷盒实现蓄冷；第二工作状态时，第一换热端为制热端，与蓄冷后的蓄冷盒进行热交换，所述发酵室的顶部设有第二导热板，所述第二换热端与所述发酵室顶部的第二导热板接触；所述发酵室内设有温度传感器和风机。

2.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述蓄冷盒包括外表面及由外表面围设而成的存储空间，所述外表面具有与第一换热端接触的第一导热板，所述存储空间内封装有蓄冷材料。

3.根据权利要求2所述的冰箱，其特征在于：所述蓄冷材料选自在蓄冷盒工作的温度范围内发生液-固相变的材料或不发生相变的无毒材料。

4.根据权利要求3所述的冰箱，其特征在于：所述蓄冷材料选自水、乙醇、石蜡、脂肪酸或多元醇。

5.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述酸奶模块处于第一工作状态与第二工作状态时，加在所述半导体模块两端的电压方向相反。

6.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述冰箱设有控制酸奶模块的主控板。

7.根据权利要求6所述的冰箱，其特征在于：所述主控板内设有计时器。

8.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述外壳包括外表面、内表面、填充在外表面和内表面之间的隔热层及可打开或关闭发酵室的发酵室门。

9.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述冰箱设有箱体和门体，所述酸奶模块设置于所述门体上。