專利名稱：具有風(fēng)扇的家用制冷器具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷器具，尤其是家用制冷器具，具有儲藏室、間歇地冷卻該儲藏室的蒸發(fā)器和用于驅(qū)動中的空氣循環(huán)的風(fēng)扇。
背景技術(shù)：
這種制冷器具已經(jīng)以多種方案公知。風(fēng)扇可以在這種制冷器具中用于加強(qiáng)蒸發(fā)器上的熱交換和/或通過不同溫度的空氣量的混合而導(dǎo)致儲藏室中的均勻的溫度分布。這種均勻的溫度分布對于制冷器具的高能效運(yùn)行具有重要意義，這是因?yàn)?，為了能夠?qū)⒁鬃冑|(zhì)的冷藏物在制冷器具中安全地存放特定時間段，即使在儲藏室的最熱的點(diǎn)上也不允許超過所要求的最高儲藏溫度。如果儲藏室中的溫度分布不均勻，則必須將儲藏室的一些部分冷卻到遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于該最高儲藏溫度，以確保，在這個冷藏室中都不超過最高儲藏溫度。為了使這些較冷的區(qū)域保冷，需要高的冷卻功率，這導(dǎo)致制冷器具的能效差。 即使小心地優(yōu)化空氣引導(dǎo)系統(tǒng)，也不難完全抑制儲藏室中的溫度梯度。原因是，在儲藏室中循環(huán)的空氣在其整個循環(huán)路徑上吸收熱，以致儲藏室的那個被循環(huán)空氣在最后才到達(dá)的區(qū)域必然不能和剛從蒸發(fā)器冷卻出來的空氣所流過的區(qū)域一樣地被深冷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種制冷器具，尤其家用制冷器具，其中改善了儲藏室內(nèi)的溫度分布的均勻性。對于制冷器具尤其理解為家用制冷器具，即這樣的制冷器具用在家務(wù)中的家務(wù)管理或者也可能用在餐飲業(yè)中，尤其用于在確定溫度下存放一般家庭用量的食品和/或飲料，例如冷藏柜、冷凍柜、冷藏冷凍組合、冷凍箱或葡萄酒儲藏柜。該任務(wù)的解決方案是，一種制冷器具、尤其家用制冷器具，其包括儲藏室、間歇地冷卻該儲藏室的蒸發(fā)器和用于驅(qū)動該儲藏室中的空氣循環(huán)的風(fēng)扇，該制冷器具裝備有附加的用于使空氣循環(huán)的方向在蒸發(fā)器的每個運(yùn)行階段中換向的控制器件。循環(huán)方向的該換向?qū)е?，儲藏室的那個在循環(huán)空氣以第一方向循環(huán)時在循環(huán)的末尾時才到達(dá)的區(qū)域在循環(huán)方向換向后被剛在蒸發(fā)器上冷卻過的空氣加載。因此，儲藏室的那些在以第一方向循環(huán)時可能冒過熱危險的區(qū)域在循環(huán)方向換向后被最優(yōu)地冷卻，在整個儲藏室平均達(dá)到冷卻功率的均勻分布。儲藏室中的循環(huán)方向的換向可借助布置在空氣路徑上的活門達(dá)到，或者以更簡單并且節(jié)省位置的方式通過風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)方向的換向達(dá)到。可實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器的間歇式，其方式是，所述控制器件包括一用于檢測儲藏室的溫度的溫度傳感器并且被裝備用于，在高于上極限溫度時啟動蒸發(fā)器的運(yùn)行階段并且在低于下極限溫度時結(jié)束蒸發(fā)器的運(yùn)行階段。為了觸發(fā)換向，按照第一方案，所述控制器件可以包括一定時器，該定時器用于，在蒸發(fā)器的每個運(yùn)行階段開始之后以預(yù)給定的延時提供方向轉(zhuǎn)換命令。
該定時器可以被裝備用于，在重新經(jīng)過所述預(yù)給定的延時(或者一個不同的第二預(yù)給定延時)之后重復(fù)所述方向轉(zhuǎn)換命令并且在必要時在蒸發(fā)器的一個運(yùn)行階段過程中引起多個方向變換。但一個運(yùn)行階段中的方向變換的數(shù)量不應(yīng)過大，尤其不大于10，因?yàn)檫^于頻繁的方向變換會導(dǎo)致儲藏室的在空氣循環(huán)路徑上與蒸發(fā)器相對的區(qū)域與靠近蒸發(fā)器的區(qū)域相比被冷卻得較弱，并且因此在這些循環(huán)方向中的一個方向上暴露在蒸發(fā)器的新鮮的冷卻空氣中。為了能夠使方向變換的次數(shù)保持少并且保證，分配到不同循環(huán)方向上的運(yùn)行階段份額基本一樣長(或者遵守預(yù)給定的相互比例)，控制器件還可以包括用于測量蒸發(fā)器的一個運(yùn)行階段的持續(xù)時間并根據(jù)測得的持續(xù)時間預(yù)給定下一運(yùn)行階段的延時的器件。當(dāng)按時間控制循環(huán)方向之間的換向時可能出現(xiàn)，不能達(dá)到運(yùn)行階段在不同循環(huán)方向上的希望的分配，因?yàn)檫\(yùn)行階段的持續(xù)時間根據(jù)環(huán)境溫度而波動。因此，按照第二方案，循環(huán)換向的控制不是按時間控制，而是按溫度控制，即在儲藏室的溫度下降到處于兩個極限溫度之間的轉(zhuǎn)換溫度以下時控制換向。 在此，即使在每個運(yùn)行階段中循環(huán)方向僅變換一次，也可以確定，在每個循環(huán)方向上分配大致相同的運(yùn)行階段份額，其方式是，轉(zhuǎn)換溫度與每個極限溫度之間的差等于兩個極限溫度之間的差值的至少三分之一，至少45%更好。也可以在由極限溫度限界的區(qū)間內(nèi)分布多個轉(zhuǎn)換溫度，以便在蒸發(fā)器的每個運(yùn)行階段中引起多次循環(huán)方向變換。由于儲藏室中的熱空氣趨向于向上，通常是儲藏室上部區(qū)域在蒸發(fā)器處于停機(jī)階段時最強(qiáng)地變熱。為了在蒸發(fā)器的每個運(yùn)行階段開始時優(yōu)先冷卻這樣的區(qū)域，符合目的的是，在蒸發(fā)器的每個運(yùn)行階段開始時空氣循環(huán)的方向是相同的，尤其是，在蒸發(fā)器的每個運(yùn)行階段開始時空氣循環(huán)的方向這樣確定使得在蒸發(fā)器上冷卻的空氣首先被輸送給儲藏格的上部區(qū)域，然后才輸送給儲藏格的下部區(qū)域。


本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)借助下面參考附圖的實(shí)施例描述解釋清楚。從說明書和附圖中還可得知實(shí)施例的那些沒有在權(quán)利要求中提到的特征。這些特征也可以以和這里專門公開的組合不同的組合方式出現(xiàn)。因此，在同一個句子中或者在其它形式的上下文相互關(guān)聯(lián)中提到多個這樣的特征的事實(shí)不能說明這樣的推論它們只能以這種特定公開的組合方式出現(xiàn)；取而代之，原則上認(rèn)為，從這些多個特征中也可以省去或者變化個別特征，只要不影響本發(fā)明的功能。附圖示出圖I本發(fā)明制冷器具的一個示意性橫剖面；圖2圖I的制冷器具的儲藏格中的溫度作為時間函數(shù)的按照本發(fā)明第一方案的示例性變化曲線以及由此得出的風(fēng)扇運(yùn)行曲線；圖3按照本發(fā)明第二方案的溫度變化曲線和風(fēng)扇運(yùn)行曲線；以及圖4按照本發(fā)明第三方案的溫度變化曲線和風(fēng)扇運(yùn)行曲線。
具體實(shí)施例方式圖I以示意性橫剖面示出一家用制冷器具的儲藏格1，在此是組合制冷器具中的冷藏格。與儲藏格I的后壁相鄰地布置了一板狀的蒸發(fā)器2。該蒸發(fā)器2在此自由懸置地布置在儲藏格I的內(nèi)部，使得它在兩側(cè)被空氣繞流；但也可以按常見的方式使用一被夾在儲藏格的內(nèi)部容器3和包圍該內(nèi)部容器的隔絕材料層4之間的冷壁(Coldwall)蒸發(fā)器或使用一緊湊的片式蒸發(fā)器。在儲藏室I的后上角，在遮蔽板5的后面安置了一風(fēng)扇6。遮蔽板5的邊緣與內(nèi)部容器3 —起限界兩個通道7，8，通過這些通道，風(fēng)扇6根據(jù)運(yùn)行方向不同可以抽吸在蒸發(fā)器2上冷卻的空氣并沿著儲藏格I的頂部向儲藏格的門9的方向吹出，或者從門9側(cè)抽吸并吹過蒸發(fā)器2。在第一種情況下空氣循環(huán)沿順時針方向穿過儲藏格1，通過由頂部和最上面的拉出盒10限界的水平通道向前朝向門9，在該門9的內(nèi)側(cè)和拉出盒10的前側(cè)之間向下，在儲藏格I的底部和最下面的拉出盒10之間返回后壁并在該后壁上沿著蒸發(fā)器2向上，如圖中用箭頭所示。由于循環(huán)空氣在接近其循環(huán)末尾時才到達(dá)最下面的拉出盒10并且儲藏格I的隔熱在門9的邊緣上最弱，在空氣循環(huán)沿順時針方向時，對最下面的拉出盒10的前部區(qū)域11的冷卻最弱。如果風(fēng)扇6變換其旋轉(zhuǎn)方向，則空氣沿逆時針方向循環(huán)并且在經(jīng)過蒸發(fā)器2之后 首先沿著最下面的拉出盒10的下側(cè)掃過，以便接著沿著門9上升。在這種情況下，最下面的拉出盒10在其整個深度上被良好地冷卻；取而代之，如果空氣始終在逆時針方向上循環(huán)，則會使最上面的拉出盒10的前部區(qū)域12變成儲藏格I的最熱區(qū)域。蒸發(fā)器2以常見并因而在此未詳細(xì)描述的方式與這里未示出的液化器和壓縮機(jī)一起是制冷機(jī)的一部分，該壓縮機(jī)驅(qū)動制冷劑循環(huán)通過液化器和蒸發(fā)器。壓縮機(jī)的運(yùn)行也以常見方式通過控制電路13控制，該控制電路與一布置在儲藏格I上的溫度傳感器14連接。儲藏格的額定溫度Ts可由使用者在控制電路13上設(shè)定。為了使儲藏格I的溫度平均地保持在該額定溫度Ts，當(dāng)由溫度傳感器14檢測到的格內(nèi)溫度T達(dá)到值Ts+ ε時，該電路接通壓縮機(jī)，并且，當(dāng)溫度T下降到溫度Ts-ε時，又關(guān)閉壓縮機(jī)。風(fēng)扇6可以與壓縮機(jī)同時地或者相對于壓縮機(jī)略微延遲地被接通和關(guān)閉。由于壓縮機(jī)和風(fēng)扇的運(yùn)行時間之間一般可能有的時間偏差與運(yùn)行階段的長度相比很小，在下面的說明中為了簡單而將其忽略。圖2包括兩個曲線圖，其中的上面一個表示儲藏格I中的溫度T在時間t的進(jìn)程中的變化。在時刻to，溫度T達(dá)到接通閾值Ts+ε，使得壓縮機(jī)接通并且蒸發(fā)器2開始冷卻儲藏格I。溫度T下降，直至在時刻tl達(dá)到關(guān)閉閾值Ts- ε。壓縮機(jī)被關(guān)閉，儲藏格I又緩慢變熱，直至在時刻t2又達(dá)到接通閾值Ts+ ε，重復(fù)循環(huán)。附圖2的第二個曲線圖表示出風(fēng)扇6在該時間的運(yùn)行。當(dāng)蒸發(fā)器2開始冷卻儲藏格I時，控制電路13也接通風(fēng)扇6，確切地說首先以如用箭頭所示驅(qū)動空氣循環(huán)沿順時針方向通過儲藏格I的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。原因是，在蒸發(fā)器2和風(fēng)扇6的之前的靜止階段中侵入到儲藏格I中的熱基本上聚集在儲藏格的上部區(qū)域中并且因此希望，此時可支配的冷卻功率首先輸送給該上部區(qū)域。控制電路13的定時器15與風(fēng)扇6同時投入運(yùn)行，該定時器在一預(yù)給定的、典型地為幾分鐘的固定的時間段δ結(jié)束之后發(fā)出一方向轉(zhuǎn)換命令。然后，風(fēng)扇6變換其旋轉(zhuǎn)方向，空氣開始在逆時針方向循環(huán)。同時，定時器重新啟動并且在重新經(jīng)過時間段δ之后在時間tO+2S提供一新的變換方向命令，使得空氣又開始在順時針方向循環(huán)。該過程一直周期性重復(fù)，直至達(dá)到關(guān)閉溫度Ts+ ε并且蒸發(fā)器2和風(fēng)扇6又關(guān)閉。只有在蒸發(fā)器的運(yùn)行階段[t0，tl]的持續(xù)時間tl - tO是δ的偶數(shù)倍時，運(yùn)行階段才在沿順時針方向的空氣循環(huán)的時間和沿逆時針方向的空氣循環(huán)的時間上分配相同的部分。因此，如果如在前例中所規(guī)定運(yùn)行階段始終以順時針方向的空氣循環(huán)開始，則優(yōu)先使區(qū)域12冷卻的時間段在任何運(yùn)行階段中都不會比優(yōu)先使區(qū)域11冷卻的時間段更長，這會導(dǎo)致，區(qū)域12中的溫度12在多個運(yùn)行階段上的時間平均值(以及峰值)比在區(qū)域12中高?？朔搯栴}的第一種可能性是，縮短時間段δ。然而該時間段在任何情況下不能比通過儲藏室循環(huán)一次所需的時間短，因?yàn)榉駝t儲藏格I的靠近門的部分總體冷卻得差。第二種可能性是，為順時針方向的循環(huán)和逆時針方向的循環(huán)設(shè)置兩個不同的時間段S，δ '。通過使用于逆時針方向的循環(huán)的時間段δ，設(shè)置得比用于順時針方向的循環(huán)的時間段δ長(蒸發(fā)器的運(yùn)行階段以該順時針方向的循環(huán)開始)，可以實(shí)現(xiàn)，在多個運(yùn)行階段上平均，空氣在兩個方向上等時長地循環(huán)。避免該問題的第三種可能性是按照本發(fā)明第二方案的控制策略，它借助附圖3的曲線圖解釋。蒸發(fā)器2和風(fēng)扇6的運(yùn)行階段在該方案中和在圖2的方案中一樣由此開始風(fēng)扇6在時間段δ中在順時針方向上驅(qū)動空氣循環(huán)并且在該時間段結(jié)束后在時刻tO+δ 變換其運(yùn)轉(zhuǎn)方向。從該時刻起控制電路13測量直至在時間tl達(dá)到關(guān)閉溫度Ts- ε所經(jīng)過的時間段Λ并且對蒸發(fā)器2的在時間t2開始的下一運(yùn)行階段確定Λ和迄今的δ值的
平均值作為新值
「 e + Δδ =-
2如果后面的運(yùn)行階段和前面的運(yùn)行階段剛好一樣長，則運(yùn)行階段由此分為兩個等長的部分，在這些部分中空氣順時針或逆時針循環(huán)。當(dāng)然也可以想到，測量運(yùn)行階段[t0，tl]的總持續(xù)時間并且除以一個小的偶數(shù)，以便得到蒸發(fā)器2的下一運(yùn)行階段[t2，t3]中的具有相應(yīng)變化的空氣循環(huán)方向的時間段δ
的數(shù)量。根據(jù)制冷器具的結(jié)構(gòu)類型和儲藏格I中的空氣循環(huán)比不同，可以想到，如果具有順時針空氣循環(huán)的時間區(qū)間和具有逆時針空氣循環(huán)的時間區(qū)間精確地等長，則不能達(dá)到區(qū)域11，12中的平均溫度精確相等。因此，為了達(dá)到良好地平衡區(qū)域11，12中的溫度，也可以有意義的是，有目的地使蒸發(fā)器2的每個運(yùn)行階段上的不同循環(huán)方向的份額不等長。例如，如果證實(shí)，當(dāng)兩個循環(huán)方向的份額相等時區(qū)域11平均比區(qū)域12更熱，則當(dāng)例如每個運(yùn)行階段的持續(xù)時間的55%分配到順時針循環(huán)上而僅45%分配到逆時針循環(huán)上時，可以實(shí)現(xiàn)更好的溫度均衡。運(yùn)行階段在不同循環(huán)方向上的符合目的的分配也可以在沒有任何時間測量的情況下實(shí)現(xiàn)，如借助附圖4的曲線圖所解釋的那樣。接通溫度Ts+ε和關(guān)閉溫度Ts- ε之間的區(qū)間在此劃分成四個等大的具有邊界Tl，Τ2，Τ3的區(qū)間。每當(dāng)達(dá)到這些區(qū)間邊界之一時風(fēng)扇6就變換其運(yùn)轉(zhuǎn)方向。如果溫度T在運(yùn)行階段過程中線性下降，則在每個運(yùn)行階段中產(chǎn)生四個等長的、分別具有不同空氣循環(huán)方向的時間段。顯然，在這里溫度區(qū)間的數(shù)量也可以視目的而定選擇得更大或更小，并且，如果為了平衡區(qū)域11，12中的溫度而需要，也可以將分配到第一循環(huán)方向上的溫度區(qū)間選擇得比相應(yīng)的另一循環(huán)方向上的更寬。
權(quán)利要求
1.制冷器具，尤其是家用制冷器具，具有儲藏室(I)、間歇地冷卻該儲藏室(I)的蒸發(fā)器(2 )和用于驅(qū)動儲藏室(I)中的空氣循環(huán)的風(fēng)扇(6 )，其特征在于，設(shè)有用于在蒸發(fā)器(2 )的每個運(yùn)行階段([tO，tl]，[t2，t3])過程中使空氣循環(huán)的方向換向的控制器件(13，14，15)。
2.如權(quán)利要求I所述的制冷器具，其特征在于，風(fēng)扇(6)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向可通過所述控制器件(13，14，15)換向。
3.如權(quán)利要求I或2所述的制冷器具，其特征在于，所述控制器件(13，14，15)包括一用于檢測儲藏室(I)的溫度的溫度傳感器(14)并且被裝備用于使蒸發(fā)器(2)的運(yùn)行階段([tO，tl]，[t2，t3])在高于上極限溫度(Ts+ε )時啟動并且在低于下極限溫度(Ts-ε )時結(jié)束。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的制冷器具，其特征在于，所述控制器件(13，14，15)包括一定時器(15)，該定時器被裝備用于，在蒸發(fā)器(2)的每個運(yùn)行階段([tO，tl]，[t2，t3])開始(tO，t2)之后以一預(yù)給定的延時(δ )提供一個方向轉(zhuǎn)換命令。
5.如權(quán)利要求4所述的制冷器具，其特征在于，所述定時器(15)被裝備用于，在重新經(jīng)過所述預(yù)給定延時(S )之后或者在經(jīng)過一第二預(yù)給定延時之后重復(fù)所述方向轉(zhuǎn)換命令。
6.如權(quán)利要求4或5所述的制冷器具，其特征在于，所述控制器件(13，14，15)還包括用于測量蒸發(fā)器(2)的一個運(yùn)行階段([tO，tl])的持續(xù)時間(δ +Λ )并根據(jù)測得的持續(xù)時間對下一運(yùn)行階段([t2，t3])預(yù)給定延時(δ )的器件。
7.如權(quán)利要求3所述的制冷器具，其特征在于，所述控制器件(13，14，15)被裝備用于，當(dāng)儲藏室(2)的溫度(T)下降到處于兩個極限溫度(Ts-ε ,Ts+ε )之間的轉(zhuǎn)換溫度(T1，T2，Τ3)以下時，轉(zhuǎn)換空氣循環(huán)的方向。
8.如權(quán)利要求7所述的制冷器具，其特征在于，轉(zhuǎn)換溫度(Τ2)與每個極限溫度(Ts-ε，Ts+ ε )之間的差的量值是兩個極限溫度(Ts- ε , Ts+ ε )之間的差值(2 ε )的至少三分之一。
9.如權(quán)利要求7所述的制冷器具，其特征在于，在由所述極限溫度(Ts-ε,Ts+ε )限界的區(qū)間內(nèi)分布多個轉(zhuǎn)換溫度(Tl，T2，T3)。
10.如前述權(quán)利要求之一所述的制冷器具，其特征在于，在蒸發(fā)器(2)的每個運(yùn)行階段([to, tl], [t2，t3])開始(to，t2)時空氣循環(huán)的方向是相同的。
11.如權(quán)利要求10所述的制冷器具，其特征在于，在蒸發(fā)器(2)的每個運(yùn)行階段([t0，tl], [t2，t3])開始(to，t2)時空氣循環(huán)的方向這樣確定使得在蒸發(fā)器(2)上冷卻的空氣首先被輸送給儲藏格(I)的上部區(qū)域(12)并且然后被輸送給該儲藏格(I)的下部區(qū)域(11)。
全文摘要
一種制冷器具，尤其家用制冷器具，包括儲藏室(1)、間歇地冷卻該儲藏室(1)的蒸發(fā)器(2)、用于驅(qū)動儲藏室(1)中的空氣循環(huán)的風(fēng)扇(6)和用于使空氣循環(huán)方向在蒸發(fā)器(2)的每個運(yùn)行階段([t0，t1]，[t2，t3])中換向的控制器件(13，14，15)。
文檔編號F25D17/06GK102788468SQ20121015364
公開日2012年11月21日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者W·紐伊丁 申請人:Bsh博世和西門子家用電器有限公司