CN111288738A - 一种具有解冻功能的冰箱、解冻存储方法 - Google Patents

一种具有解冻功能的冰箱、解冻存储方法 Download PDF

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胡雪音
毕然
赵树男
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Abstract

本发明提供一种具有解冻功能的冰箱、解冻存储方法。在所述冰箱的制冷系统中设有冷凝器，所述冰箱包括解冻室，用于对被存放物进行解冻或保温，其中所述解冻室采用所述冷凝器作为解冻室的热源以对被存放物进行解冻或保温。该冰箱实现了利用冷凝器对被存放物的解冻和/或保温，具有散热效果好、节能等诸多优点。

Description

一种具有解冻功能的冰箱、解冻存储方法
技术领域
本发明涉及冰箱领域，具体涉及一种具有解冻功能的冰箱、解冻存储方法。
背景技术
如今冰箱已经成为了生活中必不可少的家用电器，无论是冷藏和冷冻均可实现对食品的存储，然而被冻结的食物常常不能够直接加工或食用，因此常常需要进行解冻，甚至还需要保持在一定温度范围内。为实现解冻，专利号为201610374118.X的专利公开了一种冰箱解冻方法，但这种解冻装置通过浸泡或冲洗待解冻物，并且水箱、水路循环需要额外设置水泵，增加耗电量，且成本较高；专利号为201620693770.3的专利公开了一种解冻装置及具有该解冻装置的冰箱，但这种解冻装置通过加热装置加热，增加耗能，且加热装置仅设置于底部，无法均匀解冻。由此看来，现有的解冻过程和手段存在如下多种问题：1、冷冻食品自然解冻速率太慢，长时间暴露在空气中细菌滋生严重，微波炉等加热装置解冻导致表层食物熟化，而内部依旧结冰；2、保温设备为食物长时间保温耗电高，增加了额外耗能。
此外，传统冰箱冷凝器布置在发泡层中，主要依靠将热量导到冰箱外壁再进行自然对流散热，存在散热性能较差的问题；压缩机在狭小空间内主要依靠自然对流散热效果差；冷凝器温度较高布置在冰箱冷藏、冷冻箱室侧壁，漏热量较大，导致箱室内温度升高。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种具有解冻功能的冰箱、解冻存储方法，以至少解决上述问题之一，具体地：
本发明第一方面公开了一种具有解冻功能的冰箱，在所述冰箱的制冷系统中设有冷凝器，所述冰箱包括解冻室，用于对被存放物进行解冻或保温，
其中所述解冻室采用所述冷凝器作为解冻室的热源以对被存放物进行解冻或保温。
进一步可选的，所述解冻室包括解冻室内壁和解冻室外壁，所述解冻室内壁内凹后形成腔体以存放被存放物，所述解冻室外壁与所述解冻室内壁配合形成安装间隙；
其中所述冷凝器设置在所述安装间隙中且贴靠在所述解冻室外壁的内侧。
进一步可选的，所述解冻室还包括：充注在所述安装间隙中的相变蓄热材料，
其中所述相变蓄热材料能吸收所述冷凝器散发的热量，并与所述解冻室内壁进行换热以对被存放物进行解冻或保温。
进一步可选的，所述解冻室设置所述冰箱的上部，
其中所述冰箱还包括位于冰箱中部的冷藏室，在所述冷藏室与所述解冻室之间设有隔热板。
进一步可选的，所述冷凝器分布在位于所述解冻室的左侧壁、右侧壁及顶部的安装间隙中。
进一步可选的，所述冰箱还包括水盒，用于存储所述解冻室中的解冻水，
其中在所述水盒与所述解冻室之间设有解冻水管道，所述解冻水管道的一端连接所述水盒，另一端连接至所述解冻室内部。
进一步可选的，所述解冻室内壁的下壁面采用倾斜设置，
其中所述倾斜设置为前部高后部低，在所述后部设有解冻水出水口，通过所述解冻水出水口与所述解冻水管道连接。
进一步可选的，所述制冷系统包括压缩机，
其中所述水盒设置在所述制冷系统中的压缩机上侧，以通过所述水盒对所述压缩机进行降温散热，同时利用所述压缩机蒸发所述水盒中的解冻水。
进一步可选的，所述制冷系统还包括蒸发器，
其中所述蒸发器与所述压缩机通过压缩机回气管组件连接，所述蒸发器与所述冷凝器通过毛细管连接，所述压缩机与所述冷凝器通过压缩机排气蒸发管连接。
进一步可选的，所述解冻室内壁采用导热材料。
本发明第二方面公开了一种用于冰箱的解冻存储方法，使用上述任意一项所述的具有解冻功能的冰箱对被存放物进行解冻和/或保温。
有益效果：本发明中的具有解冻功能的冰箱，利用冷凝器的热量对被冻结物进行解冻或保温，相较于冷冻食品自然解冻，其速率快，同时避免了长时间暴露在空气中细菌滋生严重的问题，无需额外设置加热装置解冻，不会造成表层食物熟化，而内部依旧结冰；同时利用自身产热进行保温节省了电能。此外，相较于传统冰箱冷凝器布置在发泡层中，主要依靠将热量导到冰箱外壁再进行自然对流散热的方式，采用本发明中的冷凝器布置方式，不会存在散热性能较差的问题；压缩机的设置空间进一步增加，散热效果更好。进一步巧妙的设置水盘，改善压缩机散热环境，实现蒸发解冻水的同时，加快解冻水的挥发；本发明中的冷凝器布置方式不会因冷凝器温度较高漏热量较大，对冰箱冷藏、冷冻箱室的温度产生影响。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例的冰箱的主视图；
图2是图1中A处的放大结构示意图；
图3是本发明一实施例的冰箱的左视图；
图4是图3中C处的放大结构示意图；
图5是本发明一实施例的冰箱的俯视图；
图6是本发明一实施例的冰箱的右视图；
图7是图6中D处的放大结构示意图。
图中：1、解冻室；2、冷藏室；3、冷冻室；4、冷凝器；5、相变蓄热材料；6、解冻室内壁；7、冰箱外壁；8、压缩机；9、压缩机回气管组件；10、蒸发器；11毛细管；12、解冻水出水口；13、解冻水管道；14、水盒；15、解冻室门；16、冷藏室门；17、冷冻室门；18、隔热板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
目前冰箱中对存放的食品常常会进行冻结以进行冷藏，而食用该食品时往往需要进行解冻，当被冻结的食物解冻时会采用增加加热装置，或在微波炉等加热设备中进行加热，此时会产生较高耗能，若自然解冻又会增加解冻时长。
为实现对被冻结的食品的快速解冻，同时不会造成额外的耗能，本发明采用在冰箱上部设置集解冻、保温等功能于一体的箱室——解冻室。该解冻室采用制冷系统中的冷凝器作为解冻室的热源。当冰箱的制冷系统工作时，利用解冻室内充注的相变蓄热材料储存冷凝器散发的热量，并将该热量传递至解冻室的内部，该解冻室既可以为待解冻食物解冻，还可以对解冻后的食物或待保温食物长时间保温。由于将冷凝器布置在冰箱解冻室内壁与外壁之间的夹层中，分布于两侧壁及顶部，紧贴外壁布置，当蓄热量达到饱和且不需要解冻时，冷凝器通过冰箱外壁将多余的热量散到环境中。基于解冻室内壁与外壁中间的夹层中充注相变蓄热材料，解冻室内壁使用导热材料，外壁与冰箱主体外壁材料一致。其中在工作过程中，相变蓄热材料吸收冷凝器的热量由固态转变为液态，储存相变潜热，当解冻室放入低温待解冻(保温)物，相变材料由液态转变为固态，释放相变潜热，能够均匀加热解冻室内存放的食物。
此外，为解冻室设置解冻水出口及管路，将解冻水引到压缩机顶部水盒，为压缩机散热。此时也恰好利用压缩机对水盒中的解冻水进行加速挥发，改善压缩机的散热环境。
为进一步阐述本发明的技术方案，提供了如下具体实施例。
实施例1
如图1-7所示，在本实施例中提供了一种具有解冻功能的冰箱，在所述冰箱的制冷系统中设有冷凝器4。该冰箱包括解冻室1，用于对被存放物进行解冻或保温，其中所述解冻室采用所述冷凝器作为解冻室的热源以对被存放物进行解冻或保温。冷凝器到解冻室之间的换热过程存在热损失；解冻室存在一定的漏热；即使达到没有热损失、没有漏热的理想状态，解冻室的温度也不会超过热源(冷凝器)的温度，因此不需担心冷凝器不断放热导致解冻室温度过高的问题；解冻室的整个换热过程伴随着吸收冷凝器热量与向环境散热的过程。
在一些可选的实现方式中，解冻室包括解冻室内壁6和解冻室外壁。所述解冻室内壁内凹后形成腔体，可以将需要保温或解冻的被存放物存放在该腔体内。所述解冻室外壁与所述解冻室内壁配合形成安装间隙，其中所述冷凝器设置在该安装间隙中且贴靠在所述解冻室外壁的内侧。此时解冻室外壁作为冰箱外壁的一部分。解冻室内壁采用导热材料，该导热材料优选铝，兼顾导热性与经济型；冰箱外壁一般为钢板。
为提高对冷凝器的预热利用，在所述安装间隙中充注有相变蓄热材料5，其中所述相变蓄热材料能吸收所述冷凝器散发的热量，并与所述解冻室内壁进行换热以对被存放物进行解冻或保温。由于冷凝器温度一般为60-70℃，冷凝器散热量根据散热面积、温差、导热系数等进行计算，可知散热量约40-50W(散热面积、温差、导热系数均为不定值，散热量为大致估算值)；相应的，相变蓄热材料可以选用熔点在60℃左右的固-液相变材料，如熔点在60℃的石蜡，其中相变蓄热材料吸收冷凝器热量转变为液态进行蓄热，同时亦能储存显热，在达到凝固温度通过固化相变在恒温下放出大量的热能，蓄热密度高。因此，该相变蓄热材料的熔点范围是50℃-70℃之间均可，优选的，采用熔点约60℃的石蜡。石蜡是由许多相互可溶的有机化合物混合而成的多组分有机蓄热材料，可根据所需相变温度点由几种有机物配合，一般石蜡的熔化热约250J/g，因此可以作为相变蓄热材料。
在一些可选的实现方式中，冰箱还包括上下布置的冷藏室2和冷冻室3，该冷藏室2、冷冻室3和解冻室1将冰箱分为上中下三部分。此时所述解冻室可以设置所述冰箱的上部、中部或下部。
优选地，将解冻室1设置在冰箱的上部，该设置方式是从漏热角度考虑，设置在冰箱顶部考虑减少解冻室与冷藏室、冷冻室传热面积，从而减少解冻室热量传递到冰箱箱室内。从冷凝器散热角度考虑，解冻室设置在顶部，冷凝器紧贴解冻室的上、左、右外壁面布置，可以将多余热量散到环境中。进一步的，在所述冷藏室与所述解冻室之间设有隔热板。
具体的，解冻室1设置于冰箱的上部，即冷藏室2的上方，解冻室1与冷藏室2之间设置隔热板18，防止解冻室1的热量漏到冷藏室，导致冷藏室顶部温度升高。解冻室内壁面6与解冻室外壁的夹层填充相变蓄热材料5，解冻室内壁6为导热材料，解冻室外壁作为冰箱外壁7的一部分，其材料则可选用钢板。解冻室门15与冷藏室门16、冷冻室门17材料一致为保温材料，起保温作用。通过该解冻室1可为待解冻食物解冻，或待保温食物保温。
此外，若解冻室设置在底部时，考虑解冻室与冷冻室温差大，传热温差大，较多热量可能会导入冷冻室；若解冻室设置在中间，与冷藏、冷冻室均接触，增大了传热面积，热量既可能导入冷藏室又可能导入冷冻室。因此，解冻室设置在冰箱底部或者中间(即冷藏、冷冻室之间)时，需要做进一步的隔热处理，如增设多个隔热板以避免热量进入冷藏室和/或冷冻室，该设置方式同样能实现利用冷凝器热量进行解冻或保温。
针对上述隔热板可以采用真空绝热板(VIP板)，一般约5mm-8mm。
在本实施例中，针对冷凝器进行布置时可以采用：将所述冷凝器分布在位于所述解冻室的左侧壁、右侧壁及顶部的安装间隙中。此时，由于冷凝器4布置于解冻室内壁6与解冻室外壁的安装间隙中，且紧贴解冻室外壁，分别布置于左右两侧(面向解冻室门方向时，由内外壁配合在解冻室左侧形成的安装间隙和解冻室右侧形成的安装间隙)的安装间隙中和顶部的安装间隙中。当制冷系统工作时，冷凝器4温度较高，相变蓄热材料5由固态转变为液态，储存相变潜热，当遇到较低温度时相变蓄热材料5由液态转变为固态放热。当解冻室1不需解冻(或保温)时，当相变材料5储存热量达到饱和，冷凝器4通过解冻室外壁将热量散到环境中。由于冷凝器设置在解冻室的夹层中，因此位于冰箱的上部，此时相较于传统冰箱，其能够为设置在下部的其他组成结构预留较大空间，如增加了压缩机的安装空间。
在一些可选的实现方式中，所述冰箱还包括水盒14，用于存储所述解冻室中的解冻水。该水盒可设置在图1中的B位置处，此时，在所述水盒与所述解冻室之间设有解冻水管道13，所述解冻水管道的一端连接所述水盒，另一端连接至所述解冻室内部。
优选地，所述制冷系统还包括压缩机8，其中所述水盒设置在所述制冷系统中的压缩机上侧。通过所述水盒对所述压缩机进行降温散热，同时利用所述压缩机蒸发所述水盒中的解冻水。具体的，如图5所示，解冻室1下表面后部设置解冻水出水口12。解冻室内壁6下表面前部高后部低(面向解冻室门时，靠近门一侧为解冻室前部，反之为后部)，有利于食物解冻水聚集到解冻水出水口12，解冻水出水口12与解冻水管道13相连，解冻水管道13设置在冰箱后部，解冻水管道13连接水盒14，水盒14布置在压缩机8上，解冻水由出水口12流到管道13再流入冰箱下端水盒14，水盒14布置在压缩机8上端。解冻水能够改善压缩机8散热，同样的，压缩机8热量加速水盒14里的解冻水的蒸发。该水盒有一定的深度，设计容积足够储存化冻水，冰箱不常挪动，水盒中的水不会流出。由于压缩机工作时的温度约70℃，只能加速水挥发，在一定程度上提高空气相对湿度，不会产生大量水蒸气。
进一步可选的，所述制冷系统还包括蒸发器10，该蒸发器设置在冰箱下部。所述蒸发器与所述压缩机通过压缩机回气管组件9连接，所述蒸发器与所述冷凝器通过毛细管11连接，所述压缩机与所述冷凝器通过压缩机排气蒸发管(图中未示出)连接。
综上所述，本发明中的具有解冻功能的冰箱，通过将冷凝器布置在冰箱顶端的解冻室的夹层(安装间隙)中，解冻(保温)室夹层的相变蓄热材料吸热液化储存相变潜热。当遇到低温待解冻(保温)物时，相变材料固化放热，加热待解冻(保温)物。相变蓄热材料具有蓄热密度高、温度均匀性好的特点，可以为食物解冻(保温)。由于相变材料蓄热密度高，相比于传统的冷凝器贴附在冰箱外壁面，周围包裹发泡层，热量通过导到箱体外表面再经自然对流散热的方案，相变蓄热材料替代发泡层可以改善冷凝器散热效果。解冻(保温)室食物解冻后产生的解冻水流到布置于压缩机上方水盒，为压缩机散热，解冻水也能快速蒸发。本发明在达到食物解冻(保温)目的的同时，增强冷凝器、压缩机的散热能力，提高制冷系统的工作效率，降低冷凝器向冷藏、冷冻箱室的漏热量。
实施例2
在本实施例中提供了一种用于冰箱的解冻存储方法，该方法利用上述实施例1中的具有解冻功能的冰箱对被存放物进行解冻和/或保温。制冷系统工作时，冷凝器4温度较高，利用相变蓄热材料5吸收冷凝器的热量，该相变蓄热材料由固态转变为液态，储存相变潜热，当遇到较低温度的被存放物(冷冻食品等)时相变蓄热材料5会由液态转变为固态以进行放热。当解冻(保温)室1不需解冻(保温)时，当相变蓄热材料5储存热量达到饱和，冷凝器4通过解冻室外壁7将热量散到环境中。
基于上述冰箱进行解冻，低温食物放置在解冻室内，与下壁面接触，由于下壁面为导热材料，能够快速将冷量传导至各壁面，解冻室夹层的相变材料遇冷后由液态转变为固态释放潜热，同时冷凝器将热量传导至相变材料，相变材料释放显热和潜热，加热内壁面，由内壁面到食物的传热过程包含：1)解冻室内壁与食物之间的热传导；2)内壁面加热空气，热空气与食物之间的热对流；3)内壁面对食物的热辐射等多种传热方式。
本发明的解冻室内环境温度约50℃-60℃，特点是在不导致食物表面熟化的前提下，在50℃-60℃下保温式的快速均匀解冻，解冻过程不涉及烘烤，保留自然解冻下食物解冻效果。
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (11)

1.一种具有解冻功能的冰箱，在所述冰箱的制冷系统中设有冷凝器，其特征在于，所述冰箱包括解冻室，用于对被存放物进行解冻或保温，
其中所述解冻室采用所述冷凝器作为解冻室的热源以对被存放物进行解冻或保温。
2.根据权利要求1所述的具有解冻功能的冰箱，其特征在于，所述解冻室包括解冻室内壁和解冻室外壁，所述解冻室内壁内凹后形成腔体以存放被存放物，所述解冻室外壁与所述解冻室内壁配合形成安装间隙；
其中所述冷凝器设置在所述安装间隙中且贴靠在所述解冻室外壁的内侧。
3.根据权利要求2所述的具有解冻功能的冰箱，其特征在于，所述解冻室还包括：充注在所述安装间隙中的相变蓄热材料，
其中所述相变蓄热材料能吸收所述冷凝器散发的热量，并与所述解冻室内壁进行换热以对被存放物进行解冻或保温。
4.根据权利要求2所述的具有解冻功能的冰箱，其特征在于，所述解冻室设置所述冰箱的上部，
其中所述冰箱还包括位于冰箱中部的冷藏室，在所述冷藏室与所述解冻室之间设有隔热板。
5.根据权利要求3所述的具有解冻功能的冰箱，其特征在于，所述冷凝器分布在位于所述解冻室的左侧壁、右侧壁及顶部的安装间隙中。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的具有解冻功能的冰箱，其特征在于，所述冰箱还包括水盒，用于存储所述解冻室中的解冻水，
其中在所述水盒与所述解冻室之间设有解冻水管道，所述解冻水管道的一端连接所述水盒，另一端连接至所述解冻室内部。
7.根据权利要求6所述的具有解冻功能的冰箱，其特征在于，所述解冻室内壁的下壁面采用倾斜设置，
其中所述倾斜设置为前部高后部低，在所述后部设有解冻水出水口，通过所述解冻水出水口与所述解冻水管道连接。
8.根据权利要求7所述的具有解冻功能的冰箱，其特征在于，所述制冷系统包括压缩机，
其中所述水盒设置在所述制冷系统中的压缩机上侧，以通过所述水盒对所述压缩机进行降温散热，同时利用所述压缩机蒸发所述水盒中的解冻水。
9.根据权利要求8所述的具有解冻功能的冰箱，其特征在于，所述制冷系统还包括蒸发器，
其中所述蒸发器与所述压缩机通过压缩机回气管组件连接，所述蒸发器与所述冷凝器通过毛细管连接，所述压缩机与所述冷凝器通过压缩机排气蒸发管连接。
10.根据权利要求9所述的具有解冻功能的冰箱，其特征在于，所述解冻室内壁采用导热材料。
11.一种用于冰箱的解冻存储方法，其特征在于，使用权利要求1-10中任意一项所述的具有解冻功能的冰箱对被存放物进行解冻和/或保温。
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