專利名稱：冰箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的冰箱。
背景技術(shù)：
為了冷卻冰箱的內(nèi)部，通常設(shè)置制冷回路，制冷劑在所述制冷回 路中循環(huán)。所述制冷劑在于所述內(nèi)部中安裝的蒸發(fā)器中膨脹，同時(shí)從 內(nèi)部吸收熱量。打開門導(dǎo)致或多或少的濕空氣進(jìn)入冷卻的內(nèi)部。在運(yùn) 行中，這種濕氣首先以霜的形式凝結(jié)在蒸發(fā)器上，然后逐漸變成冰。
在冰柜中，壁溫也低于o°c,因此經(jīng)過一定時(shí)間壁也被冰層覆蓋。具
體地因?yàn)檎舭l(fā)器上的厚冰層對于熱量從內(nèi)部的空氣到蒸發(fā)器中的制冷 劑的轉(zhuǎn)化具有負(fù)面影響，所以為了相應(yīng)地冷卻內(nèi)部，壓縮機(jī)必須運(yùn)轉(zhuǎn) 很長時(shí)間。因此，蒸發(fā)器上的冰層必須依靠除霜操作被去除。
早期的冰箱不得不依靠冰箱斷電并且打開門來手動(dòng)除霜。由于熱 量引入，冰層可以融化并且流入特殊容器中，或者在其已經(jīng)從蒸發(fā)器 或壁分離之后將其從內(nèi)部移除。這樣的除霜總是令人厭倦的過程，因 為在除霜期間，冷藏的物品不能留在冰箱中而不得不儲存在其他地方， 所述除霜期間可能花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)。然而，只有借助于定期去除蒸發(fā)器 的覆蓋冰層才能保證低耗電以及高效制冷。
目前的冰箱和冰柜大體上具有自動(dòng)除霜功能，借此使形成在蒸發(fā) 器上形成的并降低其制冷效率的冰液化，以使液化的冰向下流入特定 容器中。這種冰箱的蒸發(fā)器裝備有加熱器，所述加熱器在預(yù)限定的條
件下運(yùn)轉(zhuǎn)并且將蒸發(fā)器的溫度升高到冰點(diǎn)以上。專利公開文獻(xiàn)DE 10053422A1描述了自動(dòng)除霜，所述自動(dòng)除霜基于測量多種參數(shù)而得到 對于除霜過程的經(jīng)濟(jì)有利的時(shí)間。
為了防止在除霜過程中冷藏或者冰凍的物品升溫，在具有自動(dòng)除 霜功能的設(shè)備中，蒸發(fā)器大體上容納于一艙室中，所述艙室與冷凍的內(nèi)部密封隔絕。在正常的制冷階段期間，在內(nèi)部和蒸發(fā)器艙室之間的 空氣交換依靠空氣循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行。所述艙室大體在冰箱的后部設(shè)置， 朝向一側(cè)向下傾斜。空氣濕氣在蒸發(fā)器上凝結(jié)成的冰自動(dòng)或者按要求 融化，并且產(chǎn)生的液體一起沿斜坡流下到達(dá)艙室的一點(diǎn)，所述液體從 這里通過后壁被輸送到一收集盤中，所述收集盤位于機(jī)器艙室中。在 那里液體借助壓縮機(jī)的廢熱被蒸發(fā)。在除霜期間，在內(nèi)部和蒸發(fā)器艙 室之間的空氣交換被打斷，所述空氣交換使待冷卻的空氣供至蒸發(fā)器。 這意味著沒有經(jīng)過加熱器加熱的空氣被供至冷卻的內(nèi)部。因此除霜過 程對于冷藏的物品沒有負(fù)面影響。
在冰箱的外側(cè)上，制冷回路具有冷凝器，所述冷凝器將在內(nèi)部中 通過制冷劑吸收的熱量釋放至環(huán)境空氣。為了保證必要的熱交換，冷 凝器必須為特定大小，尤其在內(nèi)置式設(shè)備的情況中這是以冷藏內(nèi)部的 大小為代價(jià)的。
如果保持冰箱的外部尺寸，則擴(kuò)大冷藏內(nèi)部涉及減少冷凝器的大 小。反之，冷凝器現(xiàn)在需要適于將由冷凝器產(chǎn)生的熱量排除的鼓風(fēng)機(jī)。
鼓風(fēng)機(jī)大體上被安置成其同時(shí)為壓縮機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)。專利公開文獻(xiàn)DE 102004058198A1中描述了這種設(shè)計(jì)。該鼓風(fēng)機(jī)大體上與壓縮機(jī)并行運(yùn) 轉(zhuǎn)。
為了使冰箱具有盡可能高的能效，諸如壓縮機(jī)或者鼓風(fēng)機(jī)的電負(fù) 載被安裝，其中所述電負(fù)載被設(shè)置成精確地提供所需的性能并且在任 何情況下不過載。因此，這些電負(fù)載具有非常緊湊的結(jié)構(gòu)且需要很少 的功率。
當(dāng)冷藏內(nèi)部已經(jīng)達(dá)到其預(yù)設(shè)的溫度時(shí)，壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)以及因此鼓 風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)被中斷，并且蒸發(fā)器不再從冰箱內(nèi)部吸收熱量。然而，當(dāng) 壓縮機(jī)不工作時(shí)，冷凝器的升溫更加強(qiáng)烈。這是由于即使在壓縮機(jī)關(guān) 閉之后，加壓的氣體仍被液化，從而釋放熱量。然而，該熱量不再通 過鼓風(fēng)機(jī)被消散。壓縮機(jī)還繼續(xù)發(fā)出熱量，所述熱量同樣不再通過鼓 風(fēng)機(jī)被消除且附加地加熱冷凝器。這會(huì)導(dǎo)致冷凝器不再達(dá)到期望的效 果并且只有氣態(tài)制冷劑遍布制冷回路。
當(dāng)由于冰箱門的絕熱或打開引入熱量使內(nèi)部溫度達(dá)到特定水平時(shí)，壓縮機(jī)再次開始工作。為了在蒸發(fā)器中產(chǎn)生冷卻，在冷凝器中需 要可以在蒸發(fā)器中膨脹為氣態(tài)狀態(tài)的液態(tài)制冷劑。然而，如果當(dāng)壓縮 機(jī)重新啟動(dòng)時(shí)在冷凝器中只有氣態(tài)制冷劑，則盡管壓縮機(jī)重新啟動(dòng)但 是在蒸發(fā)器中最初不產(chǎn)生冷卻。直到鼓風(fēng)機(jī)將冷凝器冷卻至特定溫度， 蒸發(fā)器的制冷能力才恢復(fù)，并且壓縮機(jī)運(yùn)行直至相應(yīng)壓縮的制冷劑在 冷凝器中可以液化。
然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在壓縮機(jī)啟動(dòng)之后，在可膨脹的液體制冷劑在冷 凝器中再次出現(xiàn)之前可以經(jīng)過相當(dāng)長的一段時(shí)間。這段時(shí)間比正常的 壓縮機(jī)階段明顯要長。如果壓縮機(jī)目前被設(shè)計(jì)為只運(yùn)行正常時(shí)間，則 壓縮機(jī)會(huì)由于過長的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間而過載，從而變得過熱。這種過熱可能 會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)為壓縮機(jī)所提供的電機(jī)保護(hù)，從而使壓縮機(jī)斷電。壓縮機(jī) 直到其溫度降至特定水平以下才會(huì)再次啟動(dòng)。因?yàn)檫@意味著在很長的 時(shí)期沒有低溫制冷劑供至蒸發(fā)器并因此沒有熱量從冰箱內(nèi)部被去除， 所以在冰箱中存儲的冷藏或者冰凍的物品可能會(huì)壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了設(shè)計(jì)一種冰箱，從而在壓縮機(jī)的空閑階段之 后，通過蒸發(fā)器可以更加迅速地再次產(chǎn)生制冷并且熱量可從內(nèi)部被去 除。
根據(jù)本發(fā)明，該目的通過具有如權(quán)利要求1所述特征的冰箱實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)本發(fā)明使用一控制單元，所述控制單元被構(gòu)造為在壓縮機(jī)的空閑 階段期間啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。因此，即使在壓縮機(jī)空閑期間也可以使熱量消 散，并且在壓縮機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)使冷凝器保持在液體制冷劑在冷凝器中 出現(xiàn)的溫度。這顯著地減小了盡管壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)但蒸發(fā)器并不能制冷 的時(shí)間段。這也減少了在壓縮階段壓縮機(jī)的總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。另外，在空 閑階段期間壓縮機(jī)依靠鼓風(fēng)機(jī)被降溫，并且因此當(dāng)壓縮機(jī)重新啟動(dòng)時(shí) 可以在較低的溫度運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣，壓縮機(jī)的過載以及電機(jī)保護(hù)的啟動(dòng)可 以只在極少例外情況中發(fā)生。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如果針對除霜使用運(yùn)轉(zhuǎn)中斷的話是特別有利的。沒 有鼓風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)，當(dāng)壓縮機(jī)重新啟動(dòng)時(shí)，壓縮機(jī)處出現(xiàn)的制冷劑氣體的溫度。在除霜操作 之后，直至制冷劑在冷凝器中液化的時(shí)間將因此比正常中斷之后持續(xù) 更長。然而，如果在除霜階段期間鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，則當(dāng)壓縮機(jī)重新啟動(dòng) 時(shí)，冷凝器和壓縮機(jī)將處于較低溫度，并且液化將只進(jìn)行較短的時(shí)間， 從而增加了壓縮機(jī)的效率以及增加了整個(gè)制冷循環(huán)的效率。這意味著 設(shè)備保持低功耗。
在本發(fā)明的可能的改型中，鼓風(fēng)機(jī)基于時(shí)間控制的方式被運(yùn)轉(zhuǎn)， 這使得大致相同量的熱量在每個(gè)空閑階段中被消散。時(shí)間被計(jì)算成， 在每種情況中，溫度降低至當(dāng)壓縮機(jī)重新啟動(dòng)時(shí)在冷凝器中出現(xiàn)液體 制冷劑的程度。
為了節(jié)省更多的能源并且使鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間與待消耗的熱量更 好匹配，鼓風(fēng)機(jī)在除霜期間有利地以溫度控制的方式運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，鼓 風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)直到達(dá)到預(yù)定的溫度降低的時(shí)間。
然而，尤其有利地，鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)直到在冷凝器和/或壓縮機(jī)處已經(jīng) 達(dá)到預(yù)定的溫度。這意味著鼓風(fēng)機(jī)僅僅運(yùn)轉(zhuǎn)直至冷凝器以及如果可能 的話壓縮機(jī)已經(jīng)被降溫至預(yù)定溫度。例如，機(jī)器艙室的溫度可被用于 控制鼓風(fēng)機(jī)。
尤其有利地，預(yù)定的溫度為環(huán)境溫度。僅僅借助于附加的制冷回 路可以將冷凝器進(jìn)一步降溫至環(huán)境溫度以下。然而，這并不是經(jīng)濟(jì)的。
在另一示意性實(shí)施例中，鼓風(fēng)機(jī)在整個(gè)除霜過程中運(yùn)轉(zhuǎn)。這意味 著不需要溫度測量，并且因此不需要溫度傳感器。功率需求要稍微高 于前面的例子，因?yàn)檫@里即使當(dāng)冷凝器已經(jīng)達(dá)到環(huán)境溫度時(shí)，鼓風(fēng)機(jī) 仍繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。另一方面，在控制和溫度測量方面可節(jié)省制造成本。


圖1示出了通過根據(jù)本發(fā)明的冰箱的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出的冰箱1的剖視圖中，省略了具有門的前部，并且
視圖示出了冰箱l的后部。冷藏內(nèi)部2被絕熱體3包圍。絕熱體3被外殼4包圍，所述外殼具有頂部5、底部6以及兩個(gè)側(cè)壁7。內(nèi)部2 的上側(cè)區(qū)域被假頂板(false ceiling) 8分開，蒸發(fā)器艙室21位于所述 假頂板上方。在蒸發(fā)器艙室21中安置蒸發(fā)器9、加熱器10以及風(fēng)扇 11。假頂板8也具有入口 22以及出口 23。
立方形機(jī)器艙室12位于冰箱1的下側(cè)部分中。機(jī)器艙室12被橫 向限定、頂部由絕熱層3限定而底部由假底板13限定。假底板13與 底部6相距較短距離且平行地延伸，并且所述假底板設(shè)有開口 14,空 氣可通過所述開口循環(huán)。假底板13與中間橋26、底部6 —起形成空 氣輸入通道24以及空氣輸出通道25。冷凝器15、鼓風(fēng)機(jī)16以及壓 縮機(jī)17被固定地安裝在假底板13上。箭頭18表明空氣循環(huán)，空氣沿 箭頭頭部19的方向循環(huán)。冰箱1還包括在此示意性示出的控制單元 20。
出于清楚的原因，蒸發(fā)器9與冷凝器15的連接沒有示出。也沒有 示出用于機(jī)器艙室12中的除霜融化水的收集盤；沒有示出將除霜融化 水通到一開口的蒸發(fā)器艙室21的斜坡，其中除霜融化水通過所述開口 被供至所述收集盤；并且沒有示出相關(guān)的連接管。
為了將內(nèi)部2冷卻至預(yù)設(shè)的溫度，空氣從內(nèi)部2通過假頂板8的 入口 22借助于風(fēng)扇11被吸入。所述空氣經(jīng)由制冷劑所流經(jīng)的蒸發(fā)器9 被輸送，所述空氣在該過程中由于水分的釋放而被冷卻，并經(jīng)由出口 23重新輸送到內(nèi)部2中。所述水分首先以霜的形式沉積在蒸發(fā)器9上 并逐漸形成冰層。氣態(tài)加熱的制冷劑流入壓縮機(jī)17中，所述壓縮機(jī)壓 縮制冷劑，從而使其進(jìn)一步加熱，然后所述制冷劑進(jìn)入冷凝器15中， 在那里，制冷劑聚合的狀態(tài)從氣態(tài)改變至液態(tài)，同時(shí)釋放熱量。
部分由冷凝器15產(chǎn)生并且部分由壓縮機(jī)17產(chǎn)生的機(jī)器艙室12中 的熱量通過鼓風(fēng)機(jī)16被消散。為了這個(gè)目的，冷卻的環(huán)境空氣通過空 氣輸入通道24的開口 14被吸入，并穿過冷凝器15，同時(shí)吸收熱量。 然后所述空氣經(jīng)由壓縮機(jī)17被輸送，在那里，所述空氣再次吸收熱量 然后經(jīng)由開口 14排入空氣輸出通道25、并且經(jīng)由空氣輸出通道25本 身回到環(huán)境中。
當(dāng)內(nèi)部2已經(jīng)達(dá)到其預(yù)設(shè)的溫度時(shí)，壓縮機(jī)17以及風(fēng)扇11被關(guān)閉，同時(shí)不再制冷。
在蒸發(fā)器9上的冰層削弱在從內(nèi)部2被冷卻的空氣與制冷劑之間 的傳熱。這意味著壓縮機(jī)17必須運(yùn)轉(zhuǎn)更長時(shí)間以確保在內(nèi)部2中達(dá)到 預(yù)設(shè)的溫度，并且由此需要更多功率。為了這個(gè)原因，蒸發(fā)器9以規(guī) 則的時(shí)間間隔或在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)節(jié)約的一時(shí)間點(diǎn)被除霜。為此，蒸發(fā)器9 借助于加熱器IO被加熱。除霜融化水被供至機(jī)器艙室12中的收集盤。 壓縮機(jī)17為了除霜過程而被關(guān)機(jī)。
然而，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)壓縮機(jī)17關(guān)機(jī)時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)16仍然運(yùn)轉(zhuǎn)。 在這里示出的示意性實(shí)施例中，控制單元20測量冷凝器15出現(xiàn)的溫 度，并且使鼓風(fēng)機(jī)16運(yùn)轉(zhuǎn)直到冷凝器15達(dá)到環(huán)境溫度。
然而，也可以不用測量冷凝器15處的溫度。鼓風(fēng)機(jī)16然后在壓 縮機(jī)17的整個(gè)空閑時(shí)間中運(yùn)轉(zhuǎn)。這意味著當(dāng)冷凝器15已經(jīng)具有環(huán)境 溫度時(shí)鼓風(fēng)機(jī)仍運(yùn)轉(zhuǎn)。由于這個(gè)原因，功率消耗稍高。
因?yàn)閴嚎s機(jī)17在環(huán)境溫度啟動(dòng)，所以制冷劑在冷凝器15中立即 被液化。因此，壓縮機(jī)17在達(dá)到內(nèi)部2中的預(yù)設(shè)溫度之前的操作時(shí)間 在正常范圍內(nèi)變動(dòng)，并且不出現(xiàn)壓縮機(jī)17的過熱，由此延長壓縮機(jī) 17的服務(wù)壽命。也消除了電機(jī)保護(hù)的任何觸發(fā)。即使鼓風(fēng)機(jī)16運(yùn)轉(zhuǎn) 更長時(shí)間，由于壓縮機(jī)17的短運(yùn)行時(shí)間，冰箱的能耗減少。
鼓風(fēng)機(jī)的本發(fā)明的控制對于實(shí)現(xiàn)除霜尤其有效。在除霜過程之后， 通過壓縮機(jī)17從蒸發(fā)器9被吸入的制冷劑與壓縮機(jī)17的正?？臻e相 之后相比更熱，這是因?yàn)楦郊拥臒崃恳呀?jīng)通過加熱器10被引至制冷 劑。因此，僅僅在冷凝器15中的制冷劑被相應(yīng)地冷卻時(shí)出現(xiàn)液化。在 除霜過程期間鼓風(fēng)機(jī)16的啟動(dòng)確保了，當(dāng)壓縮機(jī)17重新啟動(dòng)時(shí)，冷 凝器具有確保保證冷凝器15實(shí)際上立即運(yùn)轉(zhuǎn)的溫度。因此，當(dāng)除霜完 成時(shí)，通過蒸發(fā)器9也很快地再次產(chǎn)生制冷，并且冷藏物品不會(huì)升溫 至臨界溫度。
附圖標(biāo)記列表 1冰箱 2內(nèi)部3 絕熱層 4外部殼層
5 頂部
6 底部 7側(cè)壁
8 假頂板 9蒸發(fā)器 10加熱器 11風(fēng)扇 12機(jī)器艙室 13假底板 14開口 15冷凝器 16鼓風(fēng)機(jī) 17壓縮機(jī) 18箭頭 19箭頭頭部 20控制單元 21蒸發(fā)器艙室 22入口 23出口
24空氣輸入通道 25空氣輸出通道 26中間橋
權(quán)利要求
1.一種冰箱，包括冷藏內(nèi)部(2)；用于制冷劑的制冷回路，其包含蒸發(fā)器(9)、壓縮機(jī)(17)以及冷凝器(15)；用于冷卻所述冷凝器(15)和/或所述壓縮機(jī)(17)的鼓風(fēng)機(jī)(16)；以及控制單元(20)，其特征在于，所述控制單元(20)被構(gòu)造使得所述鼓風(fēng)機(jī)(16)在所述壓縮機(jī)(17)的空閑階段啟動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述控制單元(20) 在所述壓縮機(jī)(17)的空閑階段進(jìn)行除霜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的冰箱，其特征在于，所述鼓風(fēng)機(jī)(16) 在除霜期間以溫度受控制的方式運(yùn)轉(zhuǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的冰箱，其特征在于，所述鼓風(fēng)機(jī)(16) 在所述除霜過程期間運(yùn)轉(zhuǎn)，直至在所述冷凝器(15)和/或壓縮機(jī)(17) 處達(dá)到預(yù)定的溫度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的冰箱，其特征在于，所述預(yù)定的溫度是 環(huán)境溫度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的冰箱，其特征在于，所述鼓風(fēng)機(jī)(16) 在整個(gè)初霜過程中運(yùn)轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冰箱，其包括冷藏內(nèi)部以及用于制冷劑的制冷回路，所述制冷回路被設(shè)置為具有蒸發(fā)器(9)、壓縮機(jī)(17)以及冷凝器(15)。所述冰箱另外包括控制器(20)以及風(fēng)扇(16)，所述風(fēng)扇用于冷卻冷凝器(15)和/或壓縮機(jī)(17)。根據(jù)本發(fā)明，控制器(20)被設(shè)置為在壓縮機(jī)(17)的空閑階段期間，風(fēng)扇(16)被觸發(fā)。
文檔編號F25D23/00GK101652613SQ200880007366
公開日2010年2月17日 申請日期2008年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月7日
發(fā)明者H·伊勒, M·姆爾齊格洛德 申請人:Bsh博世和西門子家用器具有限公司