CN106482431A - 风冷冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风冷冰箱，包括制冷间室、给所述制冷间室送风的风道以及储存有储能材料的蓄冷容器，所述制冷间室的胆壁上设有与所述风道连通的进风口、出风口；其特征在于：所述蓄冷容器固定于形成所述制冷间室的胆壁外侧；所述风道包括冷风可与蓄冷容器进行热交换的蓄冷风道，所述蓄冷风道的部分或全部风道壁由蓄冷容器构成。该风冷冰箱的制冷间室内进风口温度接近制冷间室内温度、且制冷间室内温度波动较小。

Description

风冷冰箱

技术领域

本发明涉及一种风冷冰箱，尤其涉及一种制冷间室内进风温度接近制冷间室内温度、且制冷间室内温度波动较小的风冷冰箱。

背景技术

风冷或风直冷冰箱是冷气强制循环式进行制冷的冰箱，也称无霜冰箱；一般通过温度传感器感测制冷间室内的温度进而对风道挡板、加热器以及风扇、风道或送风口的控制，使制冷间室达到某一设定值：

通过温度传感器感知制冷间室内的温度，当制冷间室内的温度高于设定温度时，压缩机开机，风道风扇ON同时风道挡板开启，使温度下降；当制冷间室内温度低于一定温度时，风道风扇OFF、挡板关闭。

当制冷间室内温度低于设定温度时，加热器开启，使制冷间室内温度上升。通过温度传感器感知的制冷间室内温度和设定温度，控制加热器的通电率。当制冷间室内温度偏离设定温度越多，加热器通电率越大，使制冷间室内温度快速上升；当制冷间室内温度接近设定温度时，加热器通电率小，制冷间室内温度上升较慢。

因此，一方面由于压缩机开停机和化霜而有较大的温度偏差；另一方面，降温用的是冷风直吹的方式，因送风温度低至-15℃左右，造成局部温度低，整个制冷间室内温度分布不均匀，同时受送风温度影响，制冷间室内也会引起±3℃左右的温度波动；另外，温度传感器在制冷间室内受冷风影响很大，温度控制不精确，也会导致温度波动大；再者升温的方式是靠加热器，加热器只能局部贴附，造成局部温度过高，温度分布不均；故无论是冷藏室、冷冻室、保鲜室、变温室还是其他制冷间室，温度都无法实现精确控制，不适合储存对温度要求比较高的物品。

本发明要解决的技术问题就是风冷冰箱进风温度低、容易冻坏附近食品；制冷间室内温度波动大，影响保鲜；从而能够实现对所需温度的全方位的精确控制，适用于存储对温度要求较高的物品，可应用于多种场合，拥有较好的发展前景。

有鉴于此，有必要对现有的风冷冰箱予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制冷间室内进风温度接近制冷间室内温度、且制冷间室内温度波动较小的风冷冰箱。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种风冷冰箱，包括制冷间室、给所述制冷间室送风的风道以及储存有储能材料的蓄冷容器，所述制冷间室的胆壁上设有与所述风道连通的进风口、出风口；所述蓄冷容器固定于形成所述制冷间室的胆壁外侧；所述风道包括冷风可与蓄冷容器进行热交换的蓄冷风道，所述蓄冷风道的部分或全部风道壁由蓄冷容器构成。

作为本发明的进一步改进，所述蓄冷容器包括分别设于所述制冷间室的后侧、顶部的第一蓄冷容器、第二蓄冷容器，所述第一蓄冷容器具有呈上下方向延伸设置的第一蓄冷风道，所述第二蓄冷容器具有呈前后方向延伸设置的第二蓄冷风道，所述第一蓄冷风道与所述第二蓄冷风道连通。

作为本发明的进一步改进，所述第二蓄冷容器设有呈并列式设置的若干第二蓄冷风道，若干所述第二蓄冷风道的后端均与所述第一蓄冷风道连通。

作为本发明的进一步改进，所述风道还包括位于所述第一蓄冷容器下方的主风道，所述第一蓄冷容器设有呈并列式设置的若干第一蓄冷风道，若干所述第一蓄冷风道的底端均与所述主风道连通。

作为本发明的进一步改进，所述第二蓄冷容器设有呈并列式设置的若干第二蓄冷风道，所述第二蓄冷风道的数目与所述第一蓄冷风道的数目一致，且每一所述第二蓄冷风道与其中一个所述第一蓄冷风道相连通。

作为本发明的进一步改进，所述第二蓄冷容器还设有与若干所述第二蓄冷风道相交叉且连通若干所述第二蓄冷风道的交叉蓄冷风道。

作为本发明的进一步改进，所述第二蓄冷风道远离所述第一蓄冷风道的一端与所述进风口相连通。

作为本发明的进一步改进，所述制冷间室顶部的胆壁上设有若干与所述第二蓄冷风道或交叉蓄冷风道相连通的所述进风口，靠近门体一侧的进风口多于远离门体一侧的进风口。

作为本发明的进一步改进，所述蓄冷风道由设于所述蓄冷容器远离所述胆壁的表面上的凹槽及位于所述蓄冷容器远离所述胆壁一侧的保温层构成，或者所述蓄冷风道为镶嵌于所述蓄冷容器内的冷风通道。

作为本发明的进一步改进，所述储能材料为相变温度比制冷间室设定的最低温度低2℃~5℃的相变材料。

本发明的有益效果是：本发明的风冷冰箱通过设置蓄冷风道，使得冷风在进入制冷间室前先与储能材料进行热交换，把冷量储存于蓄冷容器内同时提高冷风的温度，避免进入制冷间室的温度过低而冻坏冷冻的物品同时避免制冷间室内不同位置处的温度瞬间产生较大的温差。另外，在制冷过程中将冷量存储于蓄冷容器中，因此在压缩机停机或化霜时，蓄冷容器可向制冷间室提供冷量，使得制冷间室可保持相对稳定的温度，满足温度均匀性的要求，适于存放对温度要求较高的物品。

附图说明

图1是本发明的风冷冰箱将门体移除后的结构示意图。

图2是图1中的风冷冰箱的变温室沿A-A方向的剖视图。

图3是第一蓄冷容器的结构示意图。

图4是第二蓄冷容器与位于第二蓄冷容器上方的保温层的分解示意图。

图5是又一实施例中第二蓄冷容器与位于第二蓄冷容器上方的保温层的分解示意图。

图6是本发明的变温室与传统风冷冰箱的变温室的进风口处的温度对比图。

图7是化霜时本发明的变温室与传统风冷冰箱的变温室的间室温度对比图。

图8是本发明的变温室与传统风冷冰箱在开机时的压缩机工作时间比较以及各制冷间室的温度变化。

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。

请参阅图1~图8所示，本发明提供一种进风温度接近制冷间室10内温度、且制冷间室10内温度波动较小的风冷冰箱100，包括呈上下排列设置的冷藏室11、变温室12和冷冻室13等制冷间室10、给制冷间室10提供冷量的制冷系统（未图示）。所述制冷系统包括压缩机、蒸发器、给所述制冷间室10送风的风道、设置于所述制冷间室10的胆壁上与所述风道连通的进风口、出风口以及储存有储能材料的蓄冷容器20。

所述风道包括冷冻风道、变温风道和冷藏风道；经过蒸发器的冷风一部分经冷冻风道吹向冷冻室13；一部分经过风道挡板分开经由恒温风道和冷藏风道，分别吹向变温室12和冷藏室11。所述风道挡板为一个双挡板或两个单挡板。

本发明的结构及方法可以用于任意制冷间室10，详细参阅图1~图5所示，本实施例以将蓄冷容器20固定于变温室12的胆壁外侧上，精确控制变温室12的温度为例来详细描述本发明的技术方案。

本发明的风冷冰箱通过将蓄冷容器20设于变温室12的外壁上，使得冷风在进入变温室12前先与储能材料进行热交换，把冷量储存于蓄冷容器20内同时提高冷风的温度，避免进入变温室12的温度过低而冻坏进风口处的冷冻物品；同时避免制冷间室内不同位置处的温度瞬间产生较大的温差。另外，在制冷过程中将冷量存储于蓄冷容器20中，因此在压缩机停机或化霜时，蓄冷容器20可向变温室12提供冷量，使得变温室可保持相对稳定的温度，满足温度均匀性的要求，适于存放对温度要求较高的物品。

所述蓄冷容器20可选用树脂材料等，蓄冷容器20内是中空的，用于密封储存储能材料。考虑到储能材料在进行热交换发生相变时体积会发生变化，如液体变固体时体积会增大，所以蓄冷容器20内会留有一定的空腔。

请参阅图2~图5所示，所述蓄冷容器20的表面开设一些凹槽或内部开设一些通道形成蓄冷风道21，蓄冷风道21与变温风道连通或蓄冷风道21成为变温风道的一部分，使冷风与储能材料进行充分地热交换。

所述储能材料常温下是液态，低温下是固态；相变点介于送风温度与变温室12的设定温度之间。考虑到冷风与变温室12的传热温差，所述储能材料为相变温度比变温室12设定的最低温度低2℃~5℃的相变材料。若送风温度-20℃，变温室12设定温度为-5℃，储能材料的相变温度可为-7℃~-10℃，具体数值可由实验测定，选出最佳相变温度。

当然，该变温室12也可以做成可调温度的变温室12，此时储能材料的相变温度应比变温室12的最低设定值低2℃~5℃。若间室在5~-5℃可调，则储能材料的相变温度选择-7℃~-10℃。在变温室12温度进一步要求在较高温度5℃时，储能材料在热交换过程中只能部分相变，仍然能起到减小温度波动的作用。

为了避免储能材料在降温过程中全部变成固态，并且与冷风的换热效率变差，需根据变温室12的容积计算储能材料的量，以在变温室12的温度到达设定温度时，储能材料还能继续发生相变进行热交换。参考的方案中，所述储能材料的量由高温条件如38℃所需量决定。

进一步地，考虑到传统压缩机开停控制由冷冻室传感器决定，且进入变温室12的冷风中的部分冷量先储存于蓄冷容器20中；为了避免开机时，变温室12降温速度慢，且变温室12温度未达到设定温度而停机，以及储能材料在压缩机停机时，供冷效率下降，导致变温室12温度较大上升，可以加入参考变温室温度传感器控制压缩机开停的方式。请参阅图8所示，压缩机运行过程中，冷冻室传感器温度达到设定温度，且变温室传感器温度低于设定温度0.5℃，压缩机再停止，延长初次开机时压缩机的运行时间；停机时，在变温室12温度偏离设定温度＞0.5℃时，开启压缩机。

所述变温风道包括经由风道挡板控制从蒸发器处获得冷风的主风道、与主风道连通且冷风可与蓄冷容器20进行热交换的蓄冷风道21、与蓄冷风道21直接或间接连通的所述进风口。所述蓄冷风道21的部分或全部风道壁由蓄冷容器20构成，以使得冷风在进入变温室12前先与储能材料充分进行热交换，将温度提高到与变温室12相近的温度。

所述蓄冷风道21由所述蓄冷容器20远离所述胆壁的表面上的凹槽及位于所述蓄冷容器20远离所述胆壁一侧的保温层构成，或者所述蓄冷风道21为镶嵌于所述蓄冷容器20内的冷风通道。当然，在蓄冷容器20表面开设凹槽的工艺要比在将蓄冷风道21镶嵌于蓄冷容器20内的工艺简单，易于实现。

请参阅图2所示，具体地，所述蓄冷容器20包括分别设于所述变温室12的后侧、顶部的第一蓄冷容器201、第二蓄冷容器202；所述第一蓄冷容器201具有大致呈上下方向延伸设置的第一蓄冷风道211，所述第二蓄冷容器202具有大致呈前后方向延伸设置的第二蓄冷风道212；所述第一蓄冷风道211的顶端与所述第二蓄冷风道212的后端连通供冷风流通。

冷风从主风道进入第一蓄冷风道211、再进入第二蓄冷风道212后再通过设于变温室12顶部的进风口进入变温室12；该过程中，冷风与储能材料进行充分的热交换，把冷量储存于蓄冷容器20内同时适当提高冷风的温度，避免进入制冷间室10的温度过低而冻坏冷冻的物品同时避免制冷间室10内不同位置处的温度瞬间产生较大的温差。

由图6可知，波浪形温度变化曲线的封顶位置表示压缩机工作，而波浪形温度变化曲线的谷底位置标示在压缩机停机时；可见在压缩机工作时，本发明变温室12的进风口处的温度比传统风冷冰箱进风口处的温度低，且整个过程中温度波动较小。

请参阅图7所示，所述蓄冷容器20固定于变温室12的胆壁外侧上，以在压缩机停机或化霜时，所述蓄冷容器20通过胆壁与变温室12内的气体进行热交换，给变温室12提供冷量，使得制冷间室10可保持相对稳定的温度，满足温度均匀性的要求。优选地，所述变温室12内可设置风机，以在压缩机停机或化霜时提高空气流动性，降低变温室12内不同位置处的温差。

为了使冷风与储能材料进行充分地热交换，将蓄冷风道21进行优化，增加换热面积、延长换热时间，具体方案如下：

请参阅图3为从后侧看第一蓄冷容器201的结构示意图，为了方便观察保温层未图示。所述第一蓄冷容器201为贴附于变温室12后侧的方形结构且沿前后方向具有一定厚度，所述第一蓄冷风道211由设于所述第一蓄冷容器201远离所述变温室12胆壁的一侧的凹槽与保温层形成。当然，所述第一蓄冷风道211也可以镶嵌于第一蓄冷容器201内。

请参阅图4，所述第二蓄冷容器202为贴附于变温室12顶部的方形结构且沿上下方向具有一定的厚度，所述第二蓄冷风道212由设于所述第二蓄冷容器202远离所述变温室12胆壁的一侧的凹槽与保温层形成。当然，所述第二蓄冷风道212也可以镶嵌于第二蓄冷容器202内。

请参阅图2所示，第一蓄冷风道211与第二蓄冷风道212的连通方式为：第一蓄冷风道211的顶部朝向前弯折延伸并前后贯通所述第一蓄冷风道211，与第二蓄冷风道212的后端连通。或者第二蓄冷风道212的后端向下弯折延伸并上下贯穿所述第二蓄冷容器202，与第一蓄冷风道211的底端连通。

所述第一蓄冷容器201设有呈并列式设置的若干第一蓄冷风道211，此时所述第二蓄冷风道212的数目可任意选择一个或多个。若干所述第一蓄冷风道211的底端分别与所述主风道连通，优选地若干所述第一蓄冷风道211的底端汇交后再与主风道连通，减少第一蓄冷风道211与主风道的接口，避免漏冷。若干所述第一蓄冷风道211的顶端均与所述第二蓄冷风道212连通，类似地，如果第二蓄冷风道212的数目为一，则若干第一蓄冷风道211的顶部汇交后再与第二蓄冷风道212连通。

或者所述第二蓄冷容器202设有呈并列式设置的若干第二蓄冷风道212，此时所述第一蓄冷风道211的数目可以任意选择一个或多个。其中若干所述第二蓄冷风道212的后端均与所述第一蓄冷风道211连通，如果第一蓄冷风道211的数目为一或者多个第一蓄冷风道211的顶端汇交后再与第二蓄冷风道212联通时，所述第二蓄冷风道212的后端也汇交后再与第一蓄冷风道211的顶端连通。

或者所述第一蓄冷容器201设有呈并列式设置的若干第一蓄冷风道211，所述第二蓄冷容器202设有呈并列式设置的若干第二蓄冷风道212，所述第二蓄冷风道212的数目与所述第一蓄冷风道211的数目一致，且每一所述第二蓄冷风道212与其中一个所述第一蓄冷风道211相连通。

以三个第一蓄冷风道211与三个第二蓄冷风道212为例，三个第一蓄冷风道211的底端汇交后与主风道连通；三个第一蓄冷风道211的顶端分别与三个第二蓄冷风道212的后端对接，从而形成完整的蓄冷风道21。

更优选地，所述第二蓄冷容器202还设有与若干所述第二蓄冷风道212相交叉且连通若干所述第二蓄冷风道212的交叉蓄冷风道213，以形成网状的风道，扩大冷风与第二蓄冷容器202的热交换面积。

一般，根据冷空气下沉热空气上升原理，变温室12的上部的温度要稍高于底部的温度，故将进风口设置于变温室12顶部可减少上下温差。同时，由于门体打开时，变温室12内的空气会与外界空气进行热交换；另外在变温室12的后侧设置有第一蓄冷器，可通过胆壁供冷；故变温室12内靠近门体一侧的温度稍微高于远离门体一侧的温度。因此，在所述变温室12顶部的胆壁上设有若干与所述第二蓄冷风道212或交叉蓄冷风道213相连通的所述进风口，靠近门体一侧的进风口多于远离门体一侧的进风口，以使得变温室12内温度均匀。

如上说明，也可以将蓄冷容器20安装于冷藏室11、冷冻室13对应的位置处，以使得冷藏室11与冷冻室13的温度波动小，保鲜效果好。

综上所述，本发明的风冷冰箱通过设置蓄冷风道21，使得冷风在进入变温室12前先与储能材料进行热交换，把冷量储存于蓄冷容器20内同时提高冷风的温度，避免进入变温室12的温度过低而冻坏冷冻的物品同时避免变温室12内不同位置处的温度瞬间产生较大的温差，比传统的风冷冰箱温差波动小。

另外，在制冷过程中将冷量存储于蓄冷容器20中，因此在压缩机停机或化霜时，蓄冷容器20可向变温室12提供冷量，使得变温室12可保持相对稳定的温度，满足温度均匀性的要求，比传统的风冷冰箱具有明显的冷藏优势，适于存放对温度要求较高的物品。

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 (10)

1.一种风冷冰箱，包括制冷间室、给所述制冷间室送风的风道以及储存有储能材料的蓄冷容器，所述制冷间室的胆壁上设有与所述风道连通的进风口、出风口；其特征在于：所述蓄冷容器固定于形成所述制冷间室的胆壁外侧；所述风道包括冷风可与蓄冷容器进行热交换的蓄冷风道，所述蓄冷风道的部分或全部风道壁由蓄冷容器构成。

2.根据权利要求1所述的风冷冰箱，其特征在于：所述蓄冷容器包括分别设于所述制冷间室的后侧、顶部的第一蓄冷容器、第二蓄冷容器，所述第一蓄冷容器具有呈上下方向延伸设置的第一蓄冷风道，所述第二蓄冷容器具有呈前后方向延伸设置的第二蓄冷风道，所述第一蓄冷风道与所述第二蓄冷风道连通。

3.根据权利要求2所述的风冷冰箱，其特征在于：所述第二蓄冷容器设有呈并列式设置的若干第二蓄冷风道，若干所述第二蓄冷风道的后端均与所述第一蓄冷风道连通。

4.根据权利要求2所述的风冷冰箱，其特征在于：所述风道还包括位于所述第一蓄冷容器下方的主风道，所述第一蓄冷容器设有呈并列式设置的若干第一蓄冷风道，若干所述第一蓄冷风道的底端均与所述主风道连通。

5.根据权利要求4所述的风冷冰箱，其特征在于：所述第二蓄冷容器设有呈并列式设置的若干第二蓄冷风道，所述第二蓄冷风道的数目与所述第一蓄冷风道的数目一致，且每一所述第二蓄冷风道与其中一个所述第一蓄冷风道相连通。

6.根据权利要求3或5所述的风冷冰箱，其特征在于：所述第二蓄冷容器还设有与若干所述第二蓄冷风道相交叉且连通若干所述第二蓄冷风道的交叉蓄冷风道。

7.根据权利要求2所述的风冷冰箱，其特征在于：所述第二蓄冷风道远离所述第一蓄冷风道的一端与所述进风口相连通。

8.根据权利要求6所述的风冷冰箱，其特征在于：所述制冷间室顶部的胆壁上设有若干与所述第二蓄冷风道或交叉蓄冷风道相连通的所述进风口，靠近门体一侧的进风口多于远离门体一侧的进风口。

9.根据权利要求1中任意一项所述的风冷冰箱，其特征在于：所述蓄冷风道由设于所述蓄冷容器远离所述胆壁的表面上的凹槽及位于所述蓄冷容器远离所述胆壁一侧的保温层构成，或者所述蓄冷风道为镶嵌于所述蓄冷容器内的冷风通道。

10.根据权利要求1中任意一项所述的风冷冰箱，其特征在于：所述储能材料为相变温度比制冷间室设定的最低温度低2℃~5℃的相变材料。