CN105917181A - 具有存放区域的制冷器具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制冷器具(100)，其具有用于冷却物的存放区域(101)，在该存放区域中，所述制冷器具(100)包括湿度调节元件(103)，该湿度调节元件用于调节大于75％的、所述存放区域(101)中的相对空气湿度。

Description

具有存放区域的制冷器具

技术领域

本发明涉及一种具有存放区域的制冷器具。

发明内容

以本发明为基础的任务是，说明一种制冷器具，在该制冷器具中，改进用于例如水果和蔬菜这样的冷却物的存放条件并且避免冷凝水产生。

该任务通过具有根据独立权利要求所述的特征的主题解决。本发明的有利的实施方式为附图、说明书和从属权利要求的主题。

根据本发明的一个方面，该任务通过具有用于冷却物的存放区域的制冷器具解决，其中，制冷器具包括湿度调节元件，该元件湿度调节有针对性地调节大于75％的、存放区域中的相对空气湿度。由此实现例如这样的技术优点：可以与装载类型和装载量无关地通过减少或避免冷凝液产生和空气湿度波动来调节用于冷却物的存放湿度。进行有效的冷凝液控制，而不使冷却物变干。

制冷器具尤其理解为家用制冷器具，即这样的制冷器具，所述制冷器具用于在家中的家用或者使用在餐饮领域中，并且为此尤其使用于在确定的温度下存放食物和/或饮料，例如冷却柜、冷冻箱、冷藏冷冻组合、冷冻柜或者储酒柜。

在制冷器具的一种有利的实施方式中，湿度调节元件由可透过水蒸气的膜构成。由此实现例如这样的技术优点：实现了结构简单的解决方案用于调节所设置的空气湿度。通过存放物品自身实现最优的湿度范围，在低于露点时导出多余的累积的湿气。

在制冷器具的另一种有利的实施方式中，膜盖住存放壳的开口，所述存放壳的其余部分可气密地封闭，所述存放壳构成存放区域。由此实现例如这样的技术优点：可以影响封闭的存放区域中的空气湿度。

在制冷器具的另一种有利的实施方式中，膜包括微结构的和无孔的膜或者涂覆聚合物的膜。由此实现例如这样的技术优点：使用特别合适的膜来调节存放区域中的空气湿度。

在制冷器具的另一种有利的实施方式中，膜布置在存放壳的盖、底或侧壁中。由此实现例如这样的技术优点：膜可以不显眼地集成到制冷器具中并且不干扰冷却物的存放。

在制冷器具的另一种有利的实施方式中，湿度调节元件包括具有湿度调节器的载体材料，所述载体材料至少部分地被可透过水蒸气的囊包材料包围。

在制冷器具的另一种有利的实施方式中，所述可透过水蒸气的囊包材料为可透过水蒸气的薄膜。由此实现例如这样的技术优点：阻止湿度调节器脱出并且呈水蒸气形式的水可以进入载体材料中。

在制冷器具的另一种有利的实施方式中，可透过水蒸气的薄膜由聚酰胺、热塑性的弹性体、聚交酯或者聚乙烯制造。由此实现例如这样的技术优点：使用特别有效的材料用于可透过水蒸气的薄膜。

在制冷器具的另一种有利的实施方式中，载体材料由多孔的塑料构成。由此实现例如这样的技术优点：产生大的表面积，在该表面积上湿度调节器可以吸收水蒸气。

在制冷器具的另一种有利的实施方式中，湿度调节器包括如硫酸钾、氯化钾、溴化钾、氯化钠或者丙三醇、丙二醇、山梨醇、蔗糖、葡萄糖、乳糖、木糖醇或者果糖或者所述物质的混合物，以便调节所定义的目标湿度范围。由此实现例如这样的技术优点：使用特别有效和合适的材料来调节存放区域中的湿度。

在制冷器具的另一种有利的实施方式中，湿度调节元件包括用于减少气味的材料、用于阻止细菌生长的抗菌物质或者用于结合氧气的吸氧材料。由此实现例如这样的技术优点：不仅仅可以调节湿度，而同时附加地通过湿度调节元件而发生气味减少。此外，可以阻止细菌在湿度调节元件中的出现或者冷却物的氧化或变色。

在制冷器具的另一种有利的实施方式中，湿度调节元件包括用于有关湿度调节元件状态的信息的指示剂材料。由此实现例如这样的技术优点：当要实施对湿度调节元件的更换时，可以向使用者显示。

在制冷器具的另一种有利的实施方式中，湿度调节元件可由使用者更换。由此实现例如这样的技术优点：可以手动地取代用尽的湿度调节元件。

在制冷器具的另一种有利的实施方式中，湿度调节元件可以集成在用于冷却物的可推入的存放架中。由此实现例如这样的技术优点：可以实现多功能的存放架。

在制冷器具的另一种有利的实施方式中，湿度调节元件布置在空气通道中或者空气通道前。由此实现例如这样的技术优点：可以调节流入的空气的空气湿度。

附图说明

在附图中示出并且以下详细地说明本发明的实施例。

附图示出：

图1制冷器具的示意性的视图；

图2作为湿度调节元件的膜的示意性的视图；

图3具有湿度调节元件的存放壳的视图；

图4湿度调节元件的视图；

图5制冷格中的湿度调节元件的另外的视图；

图6制冷格中的湿度调节元件的另外的视图。

具体实施方式

图1示出代表一般的制冷器具100的冷却柜。制冷器具100具有上冷却柜门和下冷却柜门。冷却柜用于例如使作为冷却物的食物冷却并且包括具有蒸发器、压缩机、液化器和节流机构的制冷剂回路。蒸发器为热交换器，在该热交换器中，液态的制冷剂在膨胀之后通过从待冷却的介质、即在冷却柜内部的空气吸收热而被蒸发。

压缩机为机械式运行的构件，该构件抽吸来自蒸发器的制冷剂蒸汽并且在较高的压力下排至液化器。液化器为热交换器，在该热交换器中，经蒸发的制冷剂在压缩之后通过向外部的冷却介质即环境空气放热而被液化。节流机构为用于通过横截面缩窄而减小压力的设备。

制冷剂为一种流体，该流体使用于在制冷的系统中进行热传递，所述系统在流体的温度低和压力低的情况下吸收热，并且在流体的温度较高和压力较高的情况下放出热，其中通常包括流体的状态改变。

例如水果和蔬菜这样的冷却物在制冷器具100中的存放品质首先通过制冷器具100中存在的温度和存放湿度的因素、即在存放期间的相对空气湿度而受影响。存放湿度对于在制冷器具100中开放地存放或者未包装的冷却物具有重要的意义，因为存放湿度与所存放的冷却物交互作用。

在存放湿度太小的情况下发生冷却物变干和加速腐败。在存放在制冷器具中期间存放湿度太高的情况下和温度波动的情况下导致产生冷凝水(冷凝液)，冷凝水在视觉上干扰并且促进微生物生长、溶胀过程(Quellvorgaenge)和冷却物的加速腐败。

空气湿度、空气湿度波动和冷凝液构成被不同的因素影响，例如所基于的制冷技术、存放容积、冷却物、制冷格的温度、壁温度和存放数量。此外，这些被制冷器具100的安装地点的气候条件和特定的使用条件影响。当对于冷却物来说理想的空气湿度条件占主导时，可以确保未包装的冷却物的品质的保持，在食物多的情况下，所述空气湿度条件相当于平衡湿度。此外，应避免温度和空气湿度的大的波动。

制冷器具100的存放区域中的冷凝液积聚或者冷凝水产生应在很大程度上被抑制，以便阻止微生物生长和预防其它的产品损坏，例如组织损失或者变色。此外，应避免由于冷凝液积聚而在视觉上不那么吸引人的存放格。

图2示出在存放区域中作为湿度调节元件103的膜的示意性的视图。该膜具有微通道115，水蒸气通过该微通道沿着温度梯度或空气湿度梯度扩散。该膜用于将存放区域中的相对空气湿度调节为大于75％。

存放区域中的较小空气湿度可能导致产品变干和加速腐败。未包装的食物的食物品质的保持应由此确保：理想的空气湿度条件占主导，例如对于水果，85％至95％之间的相对空气湿度占主导，而对于蔬菜，95％至100％之间的相对空气湿度占主导。在用于例如水果和蔬菜这样的冷却物的存放区域中，湿度调节元件103用于实现85％至100％之间的空气湿度范围和避免或者减小冷凝液积聚。

湿度控制通过使用可透过水蒸气的膜作为湿度调节元件103来实现。可透过水蒸气的膜在气密地封闭或者密封的存放壳中可以布置在盖和/或底和/或侧壁的区域中，从而在高于用于存放壳的、所定义的目标湿度时将多余的湿气通过膜103增加地导出。一个或多个膜103可以布置在壳区域中并且理想地可以取出或者更换。

气密地封闭的存放壳确保，所存放的冷却物释放的湿气保持在存放壳内部。一旦产生专用于存放相应食物的平衡湿度，例如对于蔬菜是90％至95％rH，则多余的湿气的大部分通过膜103被排出到处于外部的冷却件中。积聚在存放壳中的冷凝液数量减少，而不加速冷却物的脱水。

膜103应具有预先给定和可调节的水蒸气可透过性。此外，应存在差的细菌繁殖性、持久性和耐消毒性。膜103应布置在制冷器具侧，因为有利于水蒸气的扩散或者水蒸气通过温度梯度和空气湿度梯度运输。为了膜103有效率地发挥功能，存放壳具有比处于其上方或者包围存放壳的冷却室高的温度，并且存放壳中的空气湿度比冷却室中大。

可以使用不透水然而水蒸气可透过的膜作为膜。微结构的、无孔的膜以及聚合物涂层最适合用于使用情况。

作为膜，可以使用薄膜形式的纯聚合物，例如聚偏二氯乙烯PVDC、聚碳酸酯PC、聚砜PSU、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚苯并咪唑PBI、聚甲醛POM、聚氯乙烯PVC或者聚烯烃如聚乙烯PE或者聚丙烯PP。这些材料的水蒸气透过率(MVTR)处于0.2-50g/m²24h之间。

作为膜，可以使用微孔的聚合物，所述聚合物由具有透过水蒸气的细小孔或者裂纹的、不透水的材料构成，例如具有10-25μm之间的材料厚度的膨胀的聚四氟乙烯PTFE。这些材料的水蒸气透过率(MVTR)处于22000-60000g/m²24h之间。

作为膜，可以使用微结构的无孔的聚合物、例如基于聚氨酯、具有闭合的膜而没有开口或孔的聚合物，在所述聚合物中水运输通过亲水的纤维进行。具有疏水纤维的混合物调节水运输。这些材料的水蒸气可透过性处于35000-50000g/m²24h之间。

膜可以包括聚合物涂层。为此，有透过性的载体材料涂覆有液态的制剂，所述制剂在硬化之后具有膜特性。涂层可以基于聚氨酯PU或者聚酰胺PA进行或者在硅基底上进行。这些材料的水蒸气可透过性(MVTR)处于650-40000g/m²24h之间。

膜可以是陶瓷膜，例如Al₂O₃具有基底和具有亲水的表面。膜可以是玻璃膜，所述玻璃膜例如由玻璃料构成。通过具有1-500μm孔直径的玻璃颗粒材料的烧结进行制造。陶瓷膜可以具有亲水的表面。

膜与水蒸气透过率(MVTR-Moistur Vapor Transmission Rate)的定义因膜而异地匹配。这种匹配可以根据要实现的、85％至100％之间的空气湿度范围或者针对相应的冷却物进行，例如以85％至95％的空气湿度范围与水果存放特定地匹配或者以95％至100％的空气湿度范围匹配蔬菜存放。此外，所述匹配可以根据蔬菜壳的体积、与冷却格相比的温度条件、制冷技术系统中冷却格中的空气湿度水平或者蔬菜壳的平均的预期的装载进行。

从水释放率和可用的膜面积计算对于水蒸气透过率必不可少的值，所述水释放率由所存放的食物的数量和类型得出。用于存放壳的膜尺寸可以处于0.02m²至0.08m²之间。根据装载，通过膜运输50至1000g/m²d之间。

通过可透过水蒸气的膜实现了减少和避免在存放壳中产生冷凝液。产品和冷凝液不发生接触，从而实现了减少腐败。在存放壳中可以实现不变地高的空气湿度和改进的存放品质。存在较少的冷凝液积压并且对于制冷器具100的使用者产生较少的消毒费用。膜构成了用于湿度控制的、昂贵机械解决方案例如湿度调节器或者通风缝隙的替代方案。

图3示出具有湿度调节元件103的存放壳109的视图。作为湿度调节元件103的第一膜在存放壳109的盖中构成，且作为湿度调节元件103的第二膜在存放壳109的侧壁中构成。在膜下方构成过道。优选，膜的使用在这样的区域中进行，在所述区域中冷凝液形成增多地出现，以使得能够迅速运出湿气。

图4示出湿度调节元件103的另外的视图，通过该元件实现所希望的、在制冷器具100内部的存放湿度。湿度调节元件103包括湿度调节器例如氯化钾，所述氯化钾被施加或者引入湿度调节元件103的载体材料105上和/或中。载体材料105涉及一种多孔的材料例如泡沫。优选，载体材料105包括开孔的软泡沫。载体材料105完全地或者部分地被囊包材料107包围，例如被可透过水蒸气的薄膜包围，所述薄膜可以可选地附加地以所定义的导热性提供。

湿度调节元件103可以运用在制冷器具100中。湿度调节元件103可以涉及一个单独的元件，给制冷器具100附加地添加该元件。但是也可以涉及制冷器具100的一个构件，例如产品垫板或者推入件，所述产品垫板或者推入件为制冷器具100的一部件并且湿度调节元件103集成在所述产品垫板或者推入件中。制冷器具100的构件由此获得附加的功能。

通过单独的湿度调节元件103在制冷器具100的一个或多个装备件或者内部容器上的应用或者通过湿度调节构件的应用，通过制冷器具100的冷却格或存放区域中的空气湿气的吸收和解吸收实现空气湿度调节和/或冷凝控制。

通过湿度调节元件103在制冷器具100的单个存放区域中的使用可以达到多种积极的效果。在制冷器具100的存放格中，可以通过由湿度调节元件103来吸收和/或解吸收水蒸气来实现所定义的相对空气湿度或者空气湿度范围。空气湿度被两种作用影响。一方面，在存放区域中产生所使用的湿度调节物质的相对平衡湿度。另一方面，通过由湿度调节元件13主动地吸收和解吸收湿气来减小相对湿度的波动。

湿度调节元件103可以阻止冷凝液产生，其方式是，相对空气湿度保持在露点以下，即100％的相对湿度以下。在湿度调节元件103的平衡湿度高时，例如在硫酸钾的情况下97％，冷却物不变干。湿度调节元件103可以通过吸收水蒸气阻止冷凝液产生。因为通过气相的接触是充分的，不需要与所产生的冷凝液直接地接触。

根据湿度调节元件103的构型可考虑通过改变在制冷器具100或者制冷格中的位置而可变地使用。在用具有不同的水蒸气可透过性和被定义的导热性的不同囊包材料107进行湿气吸收时，通过改变在制冷器具100或制冷格中的位置实现功能特性的改变，例如基于周围的温度水平或空气流动条件。

在湿度调节元件103中所使用的材料在接触食物或者迁移时应是不让人担心的。所述材料的优选可用性处于-2至+16℃的温度范围内。优选的材料持久性应存在于-40℃至+80℃的温度范围内和0至100％rH的空气湿度范围内。优选的寿命和材料活性例如湿气吸收和解吸收活性大于八年。优选，材料具有过饱和保护并且不引起或者仅仅引起小的维修费用。所使用的材料应阻止微生物生长和湿气吸收剂上的生物薄层产生。材料应为气味中性的。

湿度调节元件103的载体材料105可以由多孔的材料构成，例如这样的材料，其具有可自由地接触到的区划部或者包含空腔的、具有小的密度和尽可能大的表面积的材料结构。载体材料105可以是开孔的软泡沫，例如基于聚醚的软泡沫、羊毛针织物、过滤器介质或者闭孔的泡沫系统。载体材料105可以替代地由塑料材料或者玻璃材料构成，所述塑料材料或者玻璃材料使用在制冷器具100中或者上，例如由高抗冲聚苯乙烯HIPS、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、聚苯乙烯PS或聚碳酸酯PC构成。

作为囊包材料，使用具有相应的水蒸气可透过性或导热性的材料，优选塑料。可以根据对反应动力学的需要进行选择，例如聚酰胺PA、热塑弹性体TPE、聚交酯PLA、聚乙烯PE或者CaCO₃。每个湿气吸收剂可以使用不同的囊包材料，所述囊包材料例如包括湿度调节元件103的前侧和后侧上的不同材料。

可以根据目标湿度范围和使用目的进行湿度调节器的选择和设定。根据吸水能力和动力学确定装载量。

在具有大于75％rH的空气湿度的、高的空气湿度范围内可以使用例如硫酸钾、氯化钾、溴化钾、氯化钠或者混合物这样的盐、例如丙三醇或者丙二醇这样的多元醇或者例如山梨醇、蔗糖、葡萄糖、乳糖、木糖醇或果糖这样的糖作为湿度调节器。在具有40％和75％rH之间的空气湿度的中等空气湿度范围内，可以使用例如氯化钠、碘化钾、溴化钠这样的盐或者混合物作为湿度调节器。在具有20％和40％rH之间的空气湿度的、低空气湿度范围内，可以使用例如醋酸钾、氯化钙、碘化钠这样的盐或者混合物或者使用例如硅胶这样的硅酸盐作为湿度调节器。

可选地，可以在吸收剂和/或囊包材料中引入另外的添加剂。所述添加剂可以包括用于减小气味的材料，例如活性炭或者环戊烷、抗菌的物质例如贵金属、有机的抗菌物质例如细胞溶解酶、儿茶酸或者如山梨酸、苯甲酸这样的防腐剂。添加剂可以是用于延长存放持续时间或者改进存放条件的材料或物质，例如吸氧剂。添加剂可以是用于有关吸收剂状态例如饱和度、老化状态或吸收剂更换的信息的指示剂材料，或者用于使所存放的冷却物的腐败程度可视化的指示剂。

湿度调节元件103在制冷器具100中作为连续的装备特征或者例如被使用者定期更换的装备件使用。优选，湿度调节元件103的定位在露点临界的区域中和/或在湿气积聚增多的区域中进行。优选，在壳的盖区域、侧壁区域或底区域中使用湿度调节元件103。可以以单封装或者相互成列的单封装的形式进行运用，它们具有50x50x5mm至900x900x10mm的尺寸。能够由最终用户取出及手动地用水预先饱和。

优选，湿度调节元件103在一个或多个具有相应的通风功能的壳体中用于机械式地保护吸收剂，从而得出改进的安装安全性。湿度调节元件103可以构造为单侧打开的系统，其中，可透过水蒸气的囊包材料107布置在前侧或后侧上。但是，湿度调节元件103也可以构造为两侧打开的系统，其中，可透过水蒸气的囊包材料布置在前侧和后侧上。

湿度调节元件103可以作为持久的装备特征使用而没有维修费用。通过制冷器具的调节回路或者通过来自冷却物和门开口的湿气进行水的吸收和解吸收过程。湿度调节元件103可以是用于定期更换的装备特征，例如具有一个月至一年的生命周期。湿度调节元件103可以包括预先饱和的材料或者待由用户激活的材料。可以通过直接在制冷器具100中或者制冷器具100外部自动地润湿吸收剂来进行再生。以相同的方式，可以根据使用条件直接在制冷器具100中或者制冷器具外部进行自动地干燥。可以通过安装传感装置例如通过测量导热性向使用者显示湿度调节元件103的必需的更新。

通过将湿度调节器引入到载体材料105上和/或中进行生产过程。湿度调节器的直接施加在液态的、优选含水的溶液中进行并且后来变干。湿度调节器可以直接在制造过程中引入，例如作为用于接着发泡的材料的添加剂。

通过将水添加到载体材料105和/或在饱和蒸气中吸收水蒸气来进行用湿气预载。优选，在生产过程中进行吸收剂的消毒，以避免或减缓在使用时可能的生物薄层产生。

图5和图6示出制冷格中的湿度调节元件103的视图，该制冷格构成具有冷却物111的存放区域101。湿度调节元件103作为单独的元件存在。湿度调节元件103可以这样构型，使得它直接集成到同时作为盖起作用的存放架113中，或者直接集成到单独的盖中或者直接集成到存放壳109的壁中。

湿度调节元件103使得能够减少或避免存放区域中的冷凝液产生，在所述存放区域中，高的空气湿度是必需的，例如蔬菜抽屉或奶酪存放格。冷凝液的吸收通过气相进行。通过湿度调节元件103，通过水蒸气的吸收/解吸收实现存放格中的相对空气湿度的调节和相对湿度波动的减少。可以补偿分开的存放区域中的湿气损失。

由此实现湿度波动的缓冲，所述湿度波动在静态冷动中由于压缩机循环而出现。空气湿度与装载类型和装载量无关。对壳密封装置的由生产引起的公差进行补偿。因此，在壳密封装置中，可以允许存放壳和存放盖之间不同的开口横截面。避免在有问题的气候类型中在制冷器具100的安装条件下的冷凝液产生。

存放湿度或湿度范围可以与装载类型和装载量无关地通过减少或避免冷凝液和减少空气湿度波动来调节。进行有效的冷凝液控制而不使冷却物变干。

所有与本发明的单个实施方式相结合地解释和示出的特征可以以在根据本发明的主题中的不同组合来设置，以便同时实现其有利的作用。

本发明的保护范围由权利要求提出并且不被在说明书中所解释的或者在附图中所示出的特征限制。

参考标记列表

100 制冷器具

101 存放区域

103 湿度调节元件

105 载体材料

107 囊包材料

109 存放壳

111 冷却物

113 存放架

115 通道

Claims (15)

1.制冷器具(100)，其具有用于冷却物的存放区域(101)，其特征在于，所述制冷器具(100)包括湿度调节元件(103)，所述湿度调节元件用于调节大于75％的、所述存放区域(101)中的相对空气湿度。

2.根据权利要求1所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述湿度调节元件(103)由水蒸气可透过的膜构成。

3.根据权利要求2所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述膜盖住一存放壳的开口，所述存放壳的其余部分能够气密地封闭，所述存放壳构成存放区域。

4.根据权利要求2或3所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述膜包括微结构的和无孔的膜或者涂覆聚合物的膜。

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，所述膜布置在存放壳的盖、底或侧壁中。

6.根据权利要求1所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述湿度调节元件(103)包括具有湿度调节器的载体材料(105)，所述载体材料至少部分地被可透过水蒸气的囊包材料(107)包围。

7.根据权利要求6所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述可透过水蒸气的囊包材料(107)为可透过水蒸气的薄膜。

8.根据权利要求7所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述可透过水蒸气的薄膜由聚酰胺、热塑性的弹性体、聚交酯或者聚乙烯制造。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述载体材料(105)由多孔的塑料构成。

10.根据以上权利要求中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述湿度调节器包括如硫酸钾、氯化钾、溴化钾、氯化钠、丙三醇、丙二醇、山梨醇、蔗糖、葡萄糖、乳糖、木糖醇或者果糖。

11.根据以上权利要求中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述湿度调节元件(103)包括用于减少气味的材料、用于阻止细菌生长的抗菌物质或者用于结合氧气的吸氧材料。

12.根据以上权利要求中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述湿度调节元件(103)包括用于有关所述湿度调节元件(103)状态的信息的指示剂材料。

13.根据以上权利要求中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述湿度调节元件(103)能够由使用者更换。

14.根据以上权利要求中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述湿度调节元件(103)集成在用于冷却物的、能够推入的存放架(113)中。

15.根据以上权利要求中任一项所述的制冷器具(100)，其特征在于，所述湿度调节元件(103)布置在空气通道中或者空气通道前面。