專利名稱：具有濕氣分離作用的制冷裝置及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷裝置，所述制冷裝置具有儲(chǔ)存腔室、從儲(chǔ)存腔室凹進(jìn)的輔助
腔室以及用于使空氣在儲(chǔ)存腔室與輔助腔室之間循環(huán)的風(fēng)扇。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，制冷劑回路的蒸發(fā)器容納在也稱作無霜制冷裝置的這種制冷裝置中，且 循環(huán)空氣將冷空氣從輔助腔室移動(dòng)到儲(chǔ)存腔室中，以對(duì)其進(jìn)行冷卻。 在操作過程中，濕氣會(huì)沉積在制冷裝置的蒸發(fā)器上，而不管它為無霜的冷壁還是 為另一種類型的制冷裝置。這種濕氣可源自儲(chǔ)存的被冷卻的物品自身、源自在操作過程中 由于儲(chǔ)存腔室中的溫度波動(dòng)而吸入到儲(chǔ)存腔室中的外部空氣或源自在門打開時(shí)進(jìn)入儲(chǔ)存 腔室的環(huán)境空氣。實(shí)際上，在正常的操作條件下，在門打開時(shí)進(jìn)入儲(chǔ)存腔室的環(huán)境空氣目前 是最顯著的濕氣源。 由于濕氣會(huì)在蒸發(fā)器上冷凝出，因此它釋放顯著大的冷凝熱，該冷凝熱必須被制 冷劑回路吸收和消散。如果冷凝的水在蒸發(fā)器上凍結(jié)，則會(huì)釋放應(yīng)另外消散的熱量。這增 大了將儲(chǔ)存腔室保持在預(yù)定的儲(chǔ)存溫度下所需的能量消耗，換言之，它對(duì)制冷裝置的效率 有著不利的影響。 如果蒸發(fā)器上的冰變得太厚，則制冷裝置必須進(jìn)行除霜。為此需要的另外的熱量 又會(huì)增大裝置的能量消耗。加熱蒸發(fā)器所吸收的熱能必須在除霜操作結(jié)束時(shí)再次被消散， 這還對(duì)裝置的能量平衡產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此，迫切需要這樣的制冷裝置以及用于該制冷裝置的操作方法，它們能夠防止 或至少明顯抑制在蒸發(fā)器上形成冰。 根據(jù)本發(fā)明，上述需求通過這樣一種制冷裝置滿足，所述制冷裝置具有儲(chǔ)存腔室 和從儲(chǔ)存腔室凹進(jìn)的輔助腔室，所述輔助腔室包括用于濕氣的可逆的吸收體和使空氣在儲(chǔ) 存腔室和輔助腔室之間循環(huán)的風(fēng)扇。設(shè)有閥裝置，以使輔助腔室與儲(chǔ)存腔室隔離以及使輔 助腔室連接到周圍區(qū)域。通過使空氣在儲(chǔ)存腔室和輔助腔室之間循環(huán)，可將來自儲(chǔ)存腔室 的空氣水分吸附到輔助腔室中的吸收體上。隨后在空氣在輔助腔室和周圍區(qū)域之間循環(huán)的 過程中，吸收的水分可排回到周圍區(qū)域。 在最簡單的情況下，傳統(tǒng)的蒸發(fā)器可充當(dāng)吸收體；換言之，本發(fā)明可在結(jié)構(gòu)本身公 知的無霜制冷裝置上實(shí)現(xiàn)，其中，設(shè)有從蒸發(fā)器腔室到外部空氣的通道，且閥裝置有助于使 來自蒸發(fā)器腔室的空氣可選地與儲(chǔ)存腔室或周圍區(qū)域交換。然而，吸收體優(yōu)選為吸附材料。 容納吸附材料的輔助腔室有利地與蒸發(fā)器分離。 為了幫助吸收體的濕氣排放，重要的是能夠加熱輔助腔室。 有利地，輔助腔室包含熱交換器，所述熱交換器經(jīng)受來自壓縮機(jī)的熱的氣體的作 用。從而，來自壓縮機(jī)的廢熱可有利地再生吸收材料，換言之，從吸收材料去除水分對(duì)制冷
4裝置的能量平衡沒有負(fù)面影響。 還有利地，熱交換器可從制冷裝置的制冷劑回路斷開。此時(shí)，可將輔助腔室被加熱 的時(shí)間基本上限制到實(shí)際需要從吸收體去除濕氣的時(shí)間。這增大了以下的可能性當(dāng)風(fēng)扇 啟動(dòng)從儲(chǔ)存腔室中的空氣去除水分時(shí)，輔助腔室處于低溫下，且不會(huì)由于輔助腔室與儲(chǔ)存 腔室之間的空氣循環(huán)而有多余的熱量導(dǎo)入儲(chǔ)存腔室中。 制冷裝置的控制電路有利地被配置成當(dāng)風(fēng)扇操作時(shí)阻止制冷劑向分配給儲(chǔ)存腔
室的蒸發(fā)器供給。這防止?jié)駳庠谳o助腔室中被吸收之前沉積在蒸發(fā)器上。 所述控制電路還有利地被配置成探測(cè)制冷裝置的門的打開和關(guān)閉以及每當(dāng)門關(guān)
閉后啟動(dòng)風(fēng)扇的操作，從而消除當(dāng)門再次打開時(shí)進(jìn)入儲(chǔ)存腔室中的濕氣。 也可有利地，控制電路被配置成在一天中的預(yù)定時(shí)間再生吸收體。該預(yù)定時(shí)間可
例如由制造商預(yù)設(shè)到在夜晚或清晨中，這時(shí)用戶不太可能接近制冷裝置，然而，也可賦予用
戶根據(jù)他們的生活方式指定一天中的某一時(shí)間的選擇。 吸收濕氣的材料的量應(yīng)至少足以吸收當(dāng)打開一次門時(shí)進(jìn)入儲(chǔ)存腔室中的濕氣的 量。為了不必地增大輔助腔室的熱容量，吸收材料的量也不應(yīng)大很多。因此，可有利地根據(jù) 希望的安裝位置的通常的溫度將不同量的吸收材料導(dǎo)入輔助腔室中。 如果材料在一天中的預(yù)定時(shí)間被再生，則可能需要較大量的材料來吸附在一整天 中多次門打開操作所導(dǎo)入的濕氣量。 輔助腔室優(yōu)選設(shè)置在制冷裝置的絕熱層的外部。因此，絕熱層防止在吸收體的再 生過程中熱量非希望性地從輔助腔室傳遞到儲(chǔ)存腔室中。如果吸收體包含吸附水時(shí)會(huì)釋放 吸附熱的濕氣吸收材料例如硅膠或氟化鋰，這也通過絕熱層而被使得遠(yuǎn)離儲(chǔ)存腔室。
本發(fā)明的主題還涉及一種用于操作制冷裝置的方法，所述方法包括以下步驟
a)探測(cè)制冷裝置的儲(chǔ)存腔室中的干燥的必要性； b)當(dāng)探測(cè)到需要干燥時(shí)，使空氣在儲(chǔ)存腔室與包括濕氣吸收體的輔助腔室之間循 環(huán)；以及 c)使空氣在輔助腔室與周圍區(qū)域之間循環(huán)，以將在吸收體處收集的濕氣排放到周 圍區(qū)域。 在步驟a)中，主要在制冷裝置的門已打開時(shí)，識(shí)別出干燥的必要性。 在步驟b)中循環(huán)的空氣體積應(yīng)根據(jù)吸收體的效率有利地是儲(chǔ)存腔室的容積的多
倍，以確保徹底干燥。


下面，通過參看附圖描述示例性實(shí)施例，將顯見本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)，附 圖包括 圖1示出了本發(fā)明的制冷裝置的示意圖；以及 圖2示出了根據(jù)一個(gè)改型實(shí)施例的制冷裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
制冷裝置以公知的方式包括主體1和門2，它們分別包括相應(yīng)的絕熱材料層，并且 圍出儲(chǔ)存腔室3。所述裝置的制冷劑回路包括壓縮機(jī)4、冷凝器5和蒸發(fā)器6，所述蒸發(fā)器
56在圖中被示為后壁式蒸發(fā)器，但作為無霜蒸發(fā)器，它也可以本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉的方式 容納在絕熱腔室中，所述絕熱腔室與儲(chǔ)存腔室3隔離。 電子控制單元7基于傳感器8在儲(chǔ)存腔室3中探測(cè)的溫度控制蒸發(fā)器6的操作。 控制單元連接到開關(guān)17，所述開關(guān)17探測(cè)門2的打開和關(guān)閉。 設(shè)置在主體1的絕熱層和門2的絕熱層的外部的輔助腔室9具有由吸附空氣水分 的材料例如硅膠、氟化鋰等構(gòu)成的填充體10。延伸穿過填充體10的盤繞管11被集成在制 冷劑回路中的壓縮機(jī)4和冷凝器5之間。輔助腔室9的輸入開口借助于T形管路12連接 到儲(chǔ)存腔室3。位于T形管路12的分支點(diǎn)處的閥14，在圖中被示為可翻轉(zhuǎn)的閥，可在圖1 所示的配置狀態(tài)與鏡像位置之間翻轉(zhuǎn)，在圖1所示的配置狀態(tài)下，閥將輔助腔室9的輸入開 口連接到儲(chǔ)存腔室3，在所述的鏡像位置，閥在輔助腔室9與周圍區(qū)域之間建立連接。
風(fēng)扇15在出口側(cè)設(shè)置在腔室9的開口上，且借助于類似的T形管路13可選擇性 地與儲(chǔ)存腔室3或周圍區(qū)域連通，所述T形管路13具有設(shè)置在分支點(diǎn)處的閥16。
控制單元7以以下方式操作在制冷裝置的大部分的操作時(shí)間中，控制單元7監(jiān)測(cè) 由傳感器8報(bào)告的儲(chǔ)存腔室3的溫度，且利用該溫度確定壓縮機(jī)4是啟動(dòng)還是關(guān)閉。如果 控制單元7借助于開關(guān)17探測(cè)到門2已經(jīng)打開，則它關(guān)斷壓縮機(jī)4，不管在儲(chǔ)存腔室3中探 測(cè)的溫度如何。 一旦開關(guān)17顯示門2已經(jīng)再次關(guān)閉，則控制單元7使風(fēng)扇15開啟，以使空 氣開始在儲(chǔ)存腔室3與輔助腔室9之間循環(huán)。由于門的打開而進(jìn)入到儲(chǔ)存腔室3中的濕氣 以這種方式被泵送通過輔助腔室9，且被吸收在填充體10中。風(fēng)扇15操作的時(shí)間被設(shè)定成 在該時(shí)間中可使儲(chǔ)存腔室3的容積多次通過輔助腔室9。 —旦進(jìn)入的空氣水分已以這種方式被吸附在填充體10中，則電路繼續(xù)基于由傳 感器8探測(cè)的溫度以常規(guī)方式控制壓縮機(jī)的操作，并將閥14、16切換到圖1中以虛線輪廓 示出的位置，以將輔助腔室連接到周圍區(qū)域。如果由傳感器8探測(cè)的溫度低于儲(chǔ)存腔室3 的溫度的預(yù)定閾值，則風(fēng)扇15可首先關(guān)斷。 如果由傳感器8探測(cè)的溫度超過了閾值且控制單元7此時(shí)啟動(dòng)壓縮機(jī)4，則通過壓 縮加熱的制冷劑會(huì)循環(huán)通過盤繞管ll，從而加熱輔助腔室9的填充體10。風(fēng)扇15最遲現(xiàn) 在也可再次啟動(dòng)。通過因與盤繞管11接觸而被加熱的填充體10的環(huán)境空氣吸收由填充體 10排放的濕氣，從而填充體10被再生。從而，當(dāng)門2再次打開和關(guān)閉時(shí)，填充體10能夠再 次從儲(chǔ)存腔室3吸收空氣水分。 如果填充體10如上所述地每當(dāng)吸附了在門打開的情況下進(jìn)入儲(chǔ)存腔室3中的濕 氣時(shí)均可被再生，則填充體10的量可有利地選擇成使它剛好足以吸附進(jìn)入的濕氣。如果填 充體10的量剛剛夠用，則輔助腔室9的熱容量也可保持為低，使得它可被在盤繞管11中循 環(huán)的制冷劑快速地加熱到適合于再生的溫度。 根據(jù)第二實(shí)施例，不是每當(dāng)門2再次關(guān)閉時(shí)而是在控制單元7處所預(yù)設(shè)的一天中 的某一時(shí)間才進(jìn)行填充體10的再生。因此，為了有效，填充體10的量必須大到足以吸收和 吸附在一天當(dāng)中每當(dāng)門2打開時(shí)進(jìn)入的濕氣量。 一天中的所述時(shí)間可由制冷裝置的制造商 預(yù)定或可由用戶設(shè)置。 如果如上所述盤繞管11在制冷劑回路中與壓縮機(jī)4和蒸發(fā)器6串聯(lián)連接，則填充 體10每當(dāng)壓縮機(jī)4操作時(shí)都會(huì)被加熱，而不管填充體10中是否吸附了水分。因此，存在這 樣的高的可能性當(dāng)門2打開時(shí)，填充體10是熱的，因此，當(dāng)風(fēng)扇15在門2關(guān)閉后開始操作時(shí)，填充體10的熱量將導(dǎo)入儲(chǔ)存腔室3中。為了避免出現(xiàn)這種情況，在圖2所示的本發(fā) 明的實(shí)施例的改進(jìn)方案中，在制冷劑回路中，在壓縮機(jī)4和盤繞管ll之間設(shè)有方向控制閥 18，所述方向控制閥18可在使制冷劑經(jīng)過盤繞管11行進(jìn)的一個(gè)位置與使制冷劑繞過盤繞 管11而直接經(jīng)由與盤繞管11并聯(lián)的管路將制冷劑傳送到冷凝器5的一個(gè)位置之間切換。 由于控制單元7每當(dāng)門2打開時(shí)將方向控制閥18切換到第一位置且當(dāng)風(fēng)扇達(dá)到其干燥操 作時(shí)間結(jié)束時(shí)返回到第二位置，因此，當(dāng)門2再次打開時(shí)，填充體10很少可能是熱的，且在 門2再次關(guān)閉之后的干燥過程中，填充體10中包含的熱能很少可能傳送到儲(chǔ)存腔室3中。 因此，裝置的能量效率借助于方向控制閥19得到進(jìn)一步提高。
權(quán)利要求
一種制冷裝置，所述制冷裝置包括具有壓縮機(jī)的制冷劑回路、儲(chǔ)存腔室(3)以及從儲(chǔ)存腔室(3)凹進(jìn)的輔助腔室(9)，其特征在于，輔助腔室(9)包括用于濕氣的可逆的吸收體(10)，且設(shè)有風(fēng)扇，以使空氣在儲(chǔ)存腔室(3)和輔助腔室(9)之間循環(huán)，所述輔助腔室可通過空氣轉(zhuǎn)向裝置(14，16)與儲(chǔ)存腔室(3)隔離和連接到制冷裝置的周圍區(qū)域。
2. 如權(quán)利要求l所述的制冷裝置，其特征在于，可逆的吸收體(10)是吸附材料。
3. 如權(quán)利要求2所述的制冷裝置，其特征在于，吸附材料的量被選擇成至少吸收每打 開一次門(2)時(shí)進(jìn)入儲(chǔ)存腔室(3)中的濕氣量。
4. 如前面權(quán)利要求中任一所述的制冷裝置，其特征在于，輔助腔室(9)可被加熱。
5. 如權(quán)利要求4所述的制冷裝置，其特征在于，輔助腔室(9)包括熱交換器(ll)，所述 熱交換器可經(jīng)受來自壓縮機(jī)(4)的熱的氣體的作用。
6. 如權(quán)利要求5所述的制冷裝置，其特征在于，熱交換器(11)可與制冷裝置的制冷劑 回路(4，5，6)斷開。
7. 如前面權(quán)利要求中任一所述的制冷裝置，其特征在于，它具有控制電路(7)，所述控 制電路被配置成當(dāng)風(fēng)扇(15)操作時(shí)阻止制冷劑向分配給儲(chǔ)存腔室(3)的蒸發(fā)器(6)供給。
8. 如權(quán)利要求l所述的制冷裝置，其特征在于，空氣轉(zhuǎn)向裝置被構(gòu)造成閥裝置(14，15)。
9. 如權(quán)利要求8所述的制冷裝置，其特征在于，閥裝置(14， 15)被構(gòu)造成兩位三通的電 磁閥。
10. 如權(quán)利要求1-9中任一所述的制冷裝置，其特征在于，儲(chǔ)存腔室(3)和輔助腔室 (9)借助于空氣引導(dǎo)通道彼此連接，以用于流動(dòng)目的，所述空氣引導(dǎo)通道可通過空氣轉(zhuǎn)向裝 置(14,15)阻斷或打開。
11. 如權(quán)利要求1-9中任一所述的制冷裝置，其特征在于，輔助腔室(9)可借助于空氣 管路連接到制冷裝置的周圍區(qū)域，所述空氣管路可借助于空氣轉(zhuǎn)向裝置(14,15)打開或阻 斷。
12. 如權(quán)利要求l-ll中任一所述的制冷裝置，其特征在于，風(fēng)扇(15)設(shè)置在儲(chǔ)存腔室 (3)的外部。
13. 如權(quán)利要求ll所述的制冷裝置，其特征在于，風(fēng)扇(15)設(shè)置在輔助腔室(9)的排 放端處。
14. 如前面權(quán)利要求中任一所述的制冷裝置，其特征在于，它具有控制電路(7)，所述 控制電路被配置成探測(cè)制冷裝置的門(2)的打開和關(guān)閉以及每當(dāng)門(2)已關(guān)閉后啟動(dòng)風(fēng)扇 (15)的操作。
15. 如前面權(quán)利要求中任一所述的制冷裝置，其特征在于，它具有控制電路(7)，所述 控制電路被配置成在一天中的預(yù)定時(shí)間再生吸收體(10)。
16. 如前面權(quán)利要求中任一所述的制冷裝置，其特征在于，輔助腔室(9)設(shè)置在制冷裝 置的絕熱層(1，2)的外部。
17. —種用于操作制冷裝置的方法，所述方法包括以下步驟a) 探測(cè)制冷裝置的儲(chǔ)存腔室(3)中的干燥的必要性；b) 當(dāng)探測(cè)到需要干燥時(shí)，使空氣在儲(chǔ)存腔室(3)與包括濕氣吸收體(10)的輔助腔室之 間循環(huán)；以及c)使空氣在輔助腔室(9)與周圍區(qū)域之間循環(huán)。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，在步驟a)中，在制冷裝置的門(2)已打開 之后，識(shí)別出需要干燥。
19. 如權(quán)利要求17或12所述的方法，其特征在于，在步驟b)中循環(huán)的空氣體積是儲(chǔ)存 腔室的體積的多倍。
20. 如權(quán)利要求17-19中任一所述的方法，其特征在于，在步驟b)中不對(duì)儲(chǔ)存腔室(3) 進(jìn)行冷卻。
21. 如權(quán)利要求17-20中任一所述的方法，其特征在于，在步驟c)中，吸收體(10)被加熱。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，吸收體(10)借助于來自制冷裝置的壓縮 機(jī)(4)的熱的氣體被加熱。
全文摘要
一種制冷裝置包括儲(chǔ)存腔室(3)；以及從儲(chǔ)存腔室(3)凹進(jìn)的輔助腔室(9)，所述輔助腔室(9)包括用于濕氣的可逆的吸收體(10)和用于使空氣在儲(chǔ)存腔室(3)和輔助腔室(9)之間循環(huán)的風(fēng)扇(15)。閥裝置(14，16)用于使輔助腔室(9)與儲(chǔ)存腔室(3)隔離和將輔助腔室(9)連接到周圍區(qū)域。如果探測(cè)到需要干燥，首先，空氣在儲(chǔ)存腔室(3)與包括吸收體(10)的輔助腔室(9)之間循環(huán)，然后在輔助腔室(9)與周圍區(qū)域之間循環(huán)。
文檔編號(hào)F25D17/04GK101784851SQ200880102859
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日
發(fā)明者J·達(dá)姆拉特, R-J·施特里克, S·霍爾策 申請(qǐng)人:Bsh博世和西門子家用器具有限公司