CN105829815A - 具有多个制冷格的制冷器具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制冷器具(100)，所述制冷器具(100)具有用于以第一温度存放被冷却物品的第一制冷格(1011)，所述第一制冷格包括第一蒸发器(1031)，所述第一蒸发器(1031)在所述第一蒸发器(1031)的制冷剂入口(1071)处具有第一可控的膨胀阀(1051)，所述制冷器具(100)还具有用于以第二温度存放被冷却物品的第二制冷格(1012)，所述第二制冷格包括第二蒸发器(1032)，所述第二蒸发器(1032)在所述第二蒸发器(1032)的制冷剂入口(1072)处具有第二可控的膨胀阀(1052)，在所述制冷器具(100)中，所述第一蒸发器(1031)的制冷剂出口(1091)于所述第二蒸发器(1032)的制冷剂入口(1072)处连接至所述第二可控的膨胀阀(1052)。

Description

具有多个制冷格的制冷器具
技术领域
本发明涉及一种具有用于以不同温度存放被冷却物品的多个制冷格的制冷器具。
背景技术
制冷器具中设置有特定的格、例如设定为高达60℃的解冻格或保温格。可以利用电加热器实现高于环境温度的温度。没有加热器，各存放格中的温度仅仅可以在一定程度上调节。通过设置压缩机的运行时间，可以得到+/-3K的温度差。
一些特别的装置、比如酒冷藏柜是在较大的温度范围上运行的。该温度范围例如包括5—22℃并分为三个温区。这些特别的装置通过设置各蒸发器的运行时间来调节。其它装置在空气通道中具有阀，所述阀可以渐进打开以建立各温控区。然而，这些装置仅仅具有一个具有固定的蒸发温度的蒸发器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制冷器具，在该制冷器具中，可以高效地控制多个制冷格各自的温度。
该目的是通过具有独立权利要求的特征的主题实现的。本发明的有利实施例形成附图、说明书以及从属权利要求的主题。
根据本发明的一个方面，上述目的是通过下述制冷器具实现的：该制冷器具具有用于以第一温度存放被冷却物品的第一制冷格和用于以第二温度存放被冷却物品的第二制冷格，所述第一制冷格包括第一蒸发器，所述第一蒸发器在第一蒸发器的制冷剂入口处具有第一可控的膨胀阀，所述第二制冷格包括第二蒸发器，所述第二蒸发器在第二蒸发器的制冷剂入口处具有第二可控的膨胀阀，其特征在于，第一蒸发器的制冷剂出口于第二蒸发器的制冷剂入口处连接至第二可控的膨胀阀。
制冷器具尤其被理解成一种家用制冷器具、也即用于家务目的或用于餐饮领域的制冷器具，并且尤其用于在特定温度下存放食物和/或饮料，例如冰箱、立式冷冻机、冷藏/冷冻机、冰柜或酒冷藏柜。
在制冷器具的一有利实施例中，制冷器具包括用于控制膨胀阀的控制单元。由此，这例如实现了下述技术优点：能够通过控制单元中央地激活膨胀阀。
在制冷器具的另一有利实施例中，控制单元具有用于存储控制程序的非易失性存储装置。由此，这例如实现了下述技术优点：能够根据需要更新控制程序。
在制冷器具的另一有利实施例中，控制单元配置成能够以下述方式控制第一膨胀阀和第二膨胀阀：使通过第一蒸发器的制冷剂流量保持不变。由此，这例如实现了下述技术优点：可以不影响第二制冷格中的温度地改变第一制冷格中的温度。
在制冷器具的另一有利实施例中，控制单元配置成能够以下述方式控制第一膨胀阀和第二膨胀阀：使得在减小通过第二膨胀阀的通流量的情况下增大通过第一膨胀阀的通流量。由此，这例如同样实现了下述技术优点：可以不影响第二制冷格中的温度地改变第一制冷格中的温度。
在制冷器具的另一有利实施例中，控制单元配置成能够以下述方式控制第一膨胀阀和第二膨胀阀：使得在增大通过第二膨胀阀的通流量的情况下减小通过第一膨胀阀的通流量。由此，这例如同样实现了下述技术优点：可以不影响第二制冷格中的温度地改变第一制冷格中的温度。
在制冷器具的另一有利实施例中，所述第一温度大于所述第二温度。由此，这例如实现了下述技术优点：可以从最高温度开始依次设置制冷格中的温度。
在制冷器具的另一有利实施例中，第二制冷格为用于以低于0℃的温度存放被冷却物品的冷冻格。由此，这例如实现了下述技术优点：可以在冷冻格中吸收的过余制冷量。
在制冷器具的另一有利实施例中，制冷器具包括转速可调的压缩机。由此，这例如实现了下述技术优点：可以改变制冷器具的制冷量。
在制冷器具的另一有利实施例中，控制单元配置成能够基于预设的制冷量控制压缩机的转速。由此，这例如实现了下述技术优点：能够通过用于膨胀阀的控制单元控制制冷器具的制冷量。
在制冷器具的另一有利实施例中，第一制冷格包括第一温度传感器并且第二制冷格包括第二温度传感器。由此，这例如实现了下述技术优点：具有温度反馈回路。
在制冷器具的另一有利实施例中，控制单元配置成能够基于第一温度传感器的第一温度测量值和第二温度传感器的第二温度测量值控制第一膨胀阀和第二膨胀阀。由此，这例如实现了下述技术优点：能够根据测得的温度调节制冷格中的温度。
在制冷器具的另一有利实施例中，第一膨胀阀或第二膨胀阀是可无级调节的。由此，这例如实现了下述技术优点：实现对温度精细且精确的设定。
在制冷器具的另一有利实施例中，第一膨胀阀或第二膨胀阀包括具有线性的行程的旋拧装置，用以调节制冷剂的流动。由此，这例如实现了下述技术优点：简单地实现了通流量可无级控制的比例阀。
在制冷器具的另一有利实施例中，制冷器具包括用于以第三温度存放被冷却物品的第三制冷格，所述第三制冷格包括第三蒸发器，所述第三蒸发器在第三蒸发器的制冷剂入口处具有第三可控的膨胀阀并且第二蒸发器的制冷剂出口于第三蒸发器的制冷剂入口处连接至第三可控的膨胀阀。由此，这例如实现了下述技术优点：可以调节多个制冷格中温度。
附图说明
本发明的示例性实施例在附图中示出并且在下文中予以更详细地说明，附图为：
图1示出制冷器具的示意图；并且
图2示出具有多个蒸发器的制冷剂回路。
具体实施方式
图1示出制冷器具100的示意图，该制冷器具100具有用于以第一温度存放被冷却物品的第一制冷格101-1、例如冷藏格和用于以第二温度存放被冷却物品的第二制冷格101-2、例如冷冻格。
制冷器具100例如用于冷却食物并包括制冷剂回路，该制冷剂回路具有蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置。所述蒸发器是一种热交换器，在该热交换器中，膨胀后的液体制冷剂通过从待冷却的介质、即位于制冷器具内的空气吸热而蒸发。
压缩机是一种机械操作部件，其从蒸发器抽吸制冷剂蒸气并以较高的压力将制冷剂蒸气向冷凝器输出。冷凝器是一种热交换器，在该热交换器中，压缩后的蒸气制冷剂通过向外部冷却介质、即环境空气放热而冷凝。节流装置是一种通过横截面的缩小而持续降低压力的装置。
制冷剂是一种用于在产冷系统中传输热的流体，其在流体的低温且低压的情况下吸热并在流体的高温和高压的情况下放热，其中，这通常涉及流体状态的改变。
图2示出制冷剂回路119的视图，该制冷剂回路119具有多个蒸发器103-1、103-2、...、103-n。第一蒸发器103-1布置在制冷器具100的第一制冷格101-1中，第二蒸发器103-2布置在制冷器具100的第二制冷格101-2中并且第三蒸发器103-n布置在制冷器具的第三制冷格101-3中。每个蒸发器在它的制冷剂入口107-1、107-2、...、107-n的上游均包括膨胀阀105-1、105-2、...、105-n。蒸发器103-1、103-2、...、103-n彼此串联连接。在此，第一蒸发器103-1的制冷剂出口109-1于第二蒸发器(103-2)的制冷剂入口107-2处连接至第二可控的膨胀阀105-2。第二蒸发器103-2的制冷剂出口109-2于第三蒸发器103-n的制冷剂入口107-n处连接至第三可控的膨胀阀105-n。
膨胀阀105-1、105-2、...、105-n能够由控制单元115控制。在控制膨胀阀105-1、105-2、...、105-n时，根据合适的参考变量调整了通过膨胀阀105-1、105-2、...、105-n的横截面并且由此调整了通过膨胀阀105-1、105-2、...、105-n的压降。在这种情况下，发生制冷剂流动的节流和压降。所述参考变量例如可以是配属的蒸发器103-1、103-2、...、103-n中的压力或相应的制冷格101-1、101-2、...、101-n中的温度。制冷格101-1、101-2、...、101-n中的温度分别由温度传感器117-1、117-2、...、117-3检测。
制冷格101-1、101-2、...、101-n的温度可以由客户设置并允许在相应的制冷格101-1、101-2、...、101-n中覆盖较大的温度范围，例如在冷冻格中为-18℃、在制冷格中为5℃、在VitaFresh格中为0℃、在酒存放格中为12℃、在解冻格中为-2...+20℃、在地窖格(Kellerlagerfach)中为+8...+14℃并且在熟成格中为+8...+25℃。
制冷剂回路119中的各蒸发器103-1、103-2、...、103-n之间的压缩比通过控制膨胀阀105-1、105-2...，105-n来保持。如果这是利用多个膨胀阀105-1、105-2、...、105-n来实现，那么膨胀阀105-1、105-2、...、105-n之间的压力处于这样的水平：该水平与节流比成正比。
系统中的总节流度为P0-Pn，其中，P0是第一蒸发器103-1上游的制冷剂压力并且Pn是第n个蒸发器103-n下游的制冷剂压力。膨胀阀105-1产生的压降为P0-P1，其中，P1是第一蒸发器103-1下游的制冷剂压力。膨胀阀105-2产生的压降为P1-P2，其中，P2是第二蒸发器103-2下游的制冷剂压力。从冷凝器111至第二蒸发器103-2的总节流度为P0-P2，即(P0-P1)+(P1-P2)。
由于膨胀阀105-1、105-2、...、105-n能够被分别调整，因此可以将第一膨胀阀105-1打开一个量，同时将第二膨胀阀105-2关闭相同的量，从而总节流度P0-P2保持不变。然而，在这种情况下，蒸发器103-1中具有更高的制冷剂压力。由此，蒸发器103-1具有更高的蒸发温度并且格温度增加。随后的蒸发器103-2没有遭受制冷剂压力的改变。可以采用相同的方式设置蒸发器103-2。
蒸发器103-1、103-2、...、103-n的温度不直接与环境温度相关。例如，如果膨胀阀105-1完全打开，那么第一蒸发器103-1可以达到接近冷凝温度的一温度。在环境温度为0℃的情况下，冷凝温度近似15℃。由此，制冷格101-1可以被加热。如果制冷器具100位于车库中或阳台上，那么就可以防止被冷却物品冻结。制冷格101-1、101-2、...、101-n的温度依次降低。由此，蒸发器103-1的温度最高并且蒸发器103-n的温度最低。
在压缩机113的转速最低的情况下会产生最小的制冷量。如果在第一、第二制冷格101-1和101-2中设置较高的温度，那么具有最低温度的最后的制冷格101-3会吸收剩余的制冷量。后一制冷格101-3中的温度可能低于初始设置的温度。然而，更低的温度不会对冷冻的被冷却物品的质量产生负面的影响。
为了使制冷格101-1、101-2、...、101-n中的温度保持不变，压缩机113持续运行。当蒸发器103-1、103-2、...、103-n化霜时，可以暂时将蒸发温度设置在冰点以上。然而，这仅仅在极少的情况下是有必要的，这是因为由于压缩机113的连续运行，蒸发器103-1、103-2、...、103-n之间以及制冷格101-1、101-2、...、101-n之间的温差较低。由此，在标准条件下，没有必要对相应的蒸发器103-1、103-2、...、103-n进行化霜，这是因为它的温度大于0℃。
压缩机113具有转速控制，因此可以设置多种高制冷量和低温。较低温度下的高制冷量可以利用较高的转速实现。
客户可以根据他的需求来高效地调节一个或多个制冷格101-1、101-2、...、101-n的温度。由于这种调节是借助制冷剂回路119执行的，因此，这比利用电加热器的对比方法更高效。通过拓展出14℃以上的温度范围，可以为客户开发出新的存放选择、例如水果和蔬菜的选择性后熟成或面包的存放。
制冷器具100的各制冷格101-1、101-2、...、101-n的相应的温度可以被简单且彼此独立地调节，从而可以同时建立-18℃以下的冷冻格温度和高于环境温度的温度，而无需为此使用电加热器。可以不影响其余制冷格101-1、101-2、...、101-n中的温度地调节各制冷格101-1、101-2、...、101-n。此外，可以以极其稳定的水平保持制冷格101-1、101-2、...、101-n中的温度。
通过串联连接的蒸发器103-1、103-2、...、103-n实现了波动显著减少的精确的温度控制。这例如对于所存放的被冷却物品具有益处。对于新鲜水果和蔬菜，鲜重的损失减少，这是因为蒸腾过程被最小化并且呼吸活动被减少。在带包装的产品、尤其是MAP包装的产品中，凝结减少，从而提高了食品安全。此外，在感官上改善了产品保质。对于冷冻存放，减少了再结晶，改善了质地保鲜并且减少了滴流造成的损失。此外，能够不受环境温度影响地、例如在低于5℃的环境温度下确保恒定的5℃的冷藏格温度。由此，客户能够根据他的需求使用制冷器具100。
结合本发明的各实施例所示出和所描述的所有特征可以在根据本发明的主题中以不同组合的方式依次同时提供以实现它的有益效果。
本发明的保护范围由权利要求提供并且没有受到说明书所描述或附图所展示的特征的限制。
附图标记列表
100制冷器具
101制冷格
103蒸发器
105膨胀阀
107制冷剂入口
109制冷剂出口
111冷凝器
113压缩机
115控制单元
117温度传感器
119制冷剂回路

Claims (15)

1.一种制冷器具(100)，所述制冷器具(100)具有用于以第一温度存放被冷却物品的第一制冷格(101-1)，所述第一制冷格包括第一蒸发器(103-1)，所述第一蒸发器(103-1)在所述第一蒸发器(103-1)的制冷剂入口(107-1)处具有第一可控的膨胀阀(105-1)，所述制冷器具(100)还具有用于以第二温度存放被冷却物品的第二制冷格(101-2)，所述第二制冷格包括第二蒸发器(103-2)，所述第二蒸发器(103-2)在所述第二蒸发器(103-2)的制冷剂入口(107-2)处具有第二可控的膨胀阀(105-2)，其特征在于，所述第一蒸发器(103-1)的制冷剂出口(109-1)于所述第二蒸发器(103-2)的制冷剂入口(107-2)处连接至所述第二可控的膨胀阀(105-2)。
2.根据权利要求1所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述制冷器具(100)包括用于控制膨胀阀(105-1、105-2)的控制单元(115)。
3.根据权利要求2所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述控制单元(115)具有用于存储控制程序的非易失性存储装置。
4.根据权利要求2或3所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述控制单元(115)配置成能够以下述方式控制所述第一膨胀阀(105-1)和所述第二膨胀阀(105-2)：使通过所述第一蒸发器(103-1)的制冷剂流量保持不变。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述控制单元(115)配置成能够以下述方式控制所述第一膨胀阀(105-1)和所述第二膨胀阀(105-2)：使得在减小通过所述第二膨胀阀(105-2)的通流量的情况下增大通过所述第一膨胀阀(105-1)的通流量。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述控制单元(115)配置成能够以下述方式控制所述第一膨胀阀(105-1)和所述第二膨胀阀(105-2)：使得在增大通过所述第二膨胀阀(105-2)的通流量的情况下减小通过所述第一膨胀阀(105-1)的通流量。
7.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述第一温度大于所述第二温度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述第二制冷格(101-2)是用于以0℃以下的温度存放被冷却物品的冷冻格。
9.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述制冷器具(100)包括转速可调的压缩机(113)。
10.根据权利要求9所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述控制单元(115)配置成能够基于预设的制冷量控制所述压缩机(113)的转速。
11.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述第一制冷格(101-1)包括第一温度传感器(117-1)并且所述第二制冷格(101-2)包括第二温度传感器(117-2)。
12.根据权利要求11所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述控制单元(115)配置成能够基于所述第一温度传感器(117-1)的第一温度测量值和所述第二温度传感器(117-2)的第二温度测量值控制所述第一膨胀阀(105-1)和所述第二膨胀阀(105-2)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述第一膨胀阀(105-1)或所述第二膨胀阀(105-2)是能够无级调节的。
14.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述第一膨胀阀(105-1)或所述第二膨胀阀(105-2)包括具有线性的行程的旋拧装置，用以调节制冷剂的流动。
15.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述制冷器具(100)包括用于以第三温度存放被冷却物品的第三制冷格，所述第三制冷格包括第三蒸发器(103-n)，所述第三蒸发器(103-n)在所述第三蒸发器(103-n)的制冷剂入口(107-n)处具有第三可控的膨胀阀(105-n)，并且所述第二蒸发器(103-2)的制冷剂出口(109-2)于所述第三蒸发器(103-n)的制冷剂入口(107-n)处连接至所述第三可控的膨胀阀(105-n)。
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