專利名稱：加熱來防止結(jié)霜的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱來防止結(jié)霜的冷卻裝置。
背景技術(shù)：
在冷卻裝置中，保持在不同溫度下的至少兩個隔間大致提供為一個是冷卻隔間， 而另一個是冷凍隔間。冷卻隔間供儲藏諸如水果和蔬菜之類的食物用，且食物被冷卻以儲存幾個星期。需要儲存較長時間周期的食物置于更冷的冷凍隔間中。在此類冷卻裝置中，通過不同的方法來實(shí)現(xiàn)隔間的冷卻。根據(jù)一種方法，空氣借助于風(fēng)扇通過穿過蒸發(fā)器上方來冷卻，且隨后在冷凍隔間和冷卻隔間內(nèi)循環(huán)?？諝馔ㄟ^穿過位于將冷凍隔間和冷卻隔間分開的中間壁中的通道而又到達(dá)蒸發(fā)器。從冷卻隔間輸送的加熱空氣中的水分冷凝，且在空氣通道和蒸發(fā)器中凍結(jié)。為了保持所需的性能，要以一定的間隔來使累積在空氣通道和蒸發(fā)器上的冰層解凍。解凍過程主要通過電解凍加熱器來執(zhí)行， 且因此經(jīng)常執(zhí)行解凍過程會較大地增加能量消耗。在現(xiàn)有技術(shù)水平的第W02006092759號國際專利申請闡述了一種冷卻裝置，其中將檢測外部環(huán)境溫度，且如果確定該溫度導(dǎo)致結(jié)霜，則風(fēng)扇和解凍加熱器就操作來防止結(jié)
Λ" ο在現(xiàn)有技術(shù)水平的第US6^6966號美國專利申請闡述了一種冷卻裝置，其包括位于空氣通道中的傳熱板。在現(xiàn)有技術(shù)水平的第US2007033956號美國專利申請闡述了一種冷卻裝置，其包括控制器單元，當(dāng)制冷隔間的壓縮機(jī)關(guān)閉時，控制器單元通過檢查外部環(huán)境傳感器來操作風(fēng)扇和蒸發(fā)器解凍加熱器。在現(xiàn)有技術(shù)水平的實(shí)施例中，傳感器用于檢測結(jié)霜，而解凍加熱器用于防止結(jié)霜。 盡管使用多個解凍加熱器是代價高昂的解決方案，但應(yīng)當(dāng)確定借助于風(fēng)扇將由蒸發(fā)器解凍加熱器所加熱的熱空氣輸送至空氣通道的正確時間和適合條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種包括用于防止結(jié)霜的控制單元的冷卻裝置。所附權(quán)利要求中闡明了為了達(dá)到本發(fā)明的目的而實(shí)現(xiàn)的冷卻裝置。冷卻裝置借助于冷卻蒸發(fā)器中的環(huán)境空氣的壓縮機(jī)所循環(huán)的制冷劑和在隔間之間通過風(fēng)扇循環(huán)的冷卻空氣來冷卻食物。風(fēng)扇在制冷劑循環(huán)時操作，而在其它時間停止。冷卻空氣穿過位于中間壁中的通道，同時從冷卻隔間傳遞至冷凍隔間。由于外部環(huán)境很熱或門經(jīng)常開啟，故水分尤其會在蒸發(fā)器上的較冷位置結(jié)霜。為了將其消除，蒸發(fā)器將在制冷劑不穿過其間的時間由解凍加熱器加熱。冷卻裝置還包括控制單元，如果風(fēng)扇操作比率、隔間和蒸發(fā)器的溫度在確定的范圍內(nèi)，則控制單元就操作風(fēng)扇。風(fēng)扇操作比率確定冷卻所需的壓縮機(jī)操作比率。因此，將檢測水分是否累積在的冷卻裝置內(nèi)。如果檢測到水分累積，則控制隔間溫度來認(rèn)識到是否已經(jīng)發(fā)生結(jié)霜。將檢查解凍加熱器的溫度，以便除霜，且檢查蒸發(fā)器的溫度來檢測風(fēng)扇的操作條件。如果所有條件良好，則通過操作風(fēng)扇來除霜。在本發(fā)明的實(shí)施例中，使用了解凍加熱器來保持蒸發(fā)器溫度。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，冷卻裝置具有三個隔間，且隔間由不同的蒸發(fā)器冷卻， 以便具有不同的溫度值。蒸發(fā)器可借助于至少一個閥單獨(dú)地控制，在解凍操作期間，通過不將制冷劑輸送至待解凍的蒸發(fā)器，壓縮機(jī)在風(fēng)扇操作的同時也操作。借助于本發(fā)明，從風(fēng)扇操作比率來檢測除霜，且致動風(fēng)扇，以便利用解凍加熱器的熱來解凍。因此，將有效地檢測到結(jié)霜，且通過風(fēng)扇輸送加熱空氣至其中檢測到結(jié)霜的蒸發(fā)器和通道中來節(jié)省能量。


在附圖中示出了為了達(dá)到本發(fā)明的目的而實(shí)現(xiàn)的冷卻裝置，在附圖中 圖1為冷卻裝置的側(cè)向示意圖。圖2為包括三個隔間的冷卻裝置的側(cè)向示意圖。圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中的控制單元的算法。圖中所示出的元件的標(biāo)號如下
1.冷卻裝置
2.冷卻隔間
3.冷凍隔間
4.中間壁
5.蒸發(fā)器
6.壓縮機(jī)
7.通道
8.風(fēng)扇
9.解凍加熱器
10.控制單元。
具體實(shí)施例方式冷卻裝置1包括
至少一個冷卻隔間2和至少一個冷凍隔間3，
將隔間2和3與彼此分隔開的絕緣中間壁4，
至少一個蒸發(fā)器5，其提供在隔間2和3內(nèi)循環(huán)的空氣的冷卻，
壓縮機(jī)6，其壓縮穿過蒸發(fā)器5且在制冷循環(huán)中循環(huán)的制冷劑，
通道7，空氣穿過通道7，從而從冷卻隔間2返回到包含蒸發(fā)器5的容積H，
風(fēng)扇8，其朝隔間2和3吹送冷卻空氣，以及
位于蒸發(fā)器5(圖1)上的解凍加熱器9。冷卻裝置1還包括控制單元10，控制單元10
檢測風(fēng)扇8的操作時間t7a、風(fēng)扇8的停止時間t7b，冷卻隔間2的溫度T2和蒸發(fā)器5的溫度T5,且其操作風(fēng)扇8:如果風(fēng)扇8的操作時間t7a與操作和停止時間t7a+t7b的和的比例Tw低于預(yù)定限制操作
比例
Γ
丄Wt'
如果蒸發(fā)器5的溫度T5高于預(yù)定溫度T5t，
如果冷卻隔間2的溫度T2低于預(yù)定壓縮機(jī)6的致動溫度T2t (圖1)。當(dāng)壓縮機(jī)6操作時，制冷劑在制冷循環(huán)中循環(huán)，且冷卻該環(huán)境，同時穿過蒸發(fā)器5。 當(dāng)環(huán)境達(dá)到所期望的溫度T2t T3t，就通過停止壓縮機(jī)6來防止環(huán)境被進(jìn)一步冷卻。如果環(huán)境又加熱，則壓縮機(jī)6又操作，且制冷循環(huán)繼續(xù)。在制冷期間，由于環(huán)境中水分，故蒸發(fā)器5上可發(fā)生結(jié)霜。結(jié)霜主要由于冷卻裝置1的門經(jīng)常開啟或外部環(huán)境的高溫而發(fā)生。當(dāng)這些條件滿足時，隔間2和3的溫度T2，T3也下降，且壓縮機(jī)6在沒有間斷的情況操作很長時間周期。當(dāng)制冷循環(huán)操作較長時間時，結(jié)霜就出現(xiàn)在蒸發(fā)器5和通道7上。壓縮機(jī)6的操作時間較長顯示出風(fēng)扇8的操作時間也很高。控制單元10監(jiān)測風(fēng)扇8的操作時間t8a和風(fēng)扇8 的停止時間t8b。如果風(fēng)扇操作時間t8a與風(fēng)扇8的操作和停止時間t8a+t8b的和的比例Γψ= t8a/(t8a+t8b)低于預(yù)定限制操作比例Fwt，則檢測到結(jié)霜的出現(xiàn)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，最低操作時間Γ Wtmin的比例記錄在控制單元10的存儲器中，且通過操作風(fēng)扇8來防止風(fēng)扇8 的操作時間比例Γ w變?yōu)榈陀谧畹筒僮鲿r間比例rWtmin?？刂茊卧?0操作解凍加熱器9， 以便使蒸發(fā)器5解凍。在解凍加熱器9的操作期間，制冷劑不會穿過蒸發(fā)器5，因此蒸發(fā)器 5會很快解凍，而其上沒有冷凝。只有在冷卻空氣不在其它位置循環(huán)時，才可實(shí)現(xiàn)使用蒸發(fā)器5加熱來使其它位置解凍。因此，加熱空氣不應(yīng)當(dāng)在制冷循環(huán)中混合，而升高了隔間2和 3的溫度T2或T3。為了對其檢測，將測量冷卻隔間2的溫度T2,且如果冷卻隔間2充分冷卻 (<T2t)，則推斷制冷循環(huán)(即，壓縮機(jī)6)未操作。如果蒸發(fā)器5足夠熱，且冷卻隔間2足夠冷，則控制單元10通過操作風(fēng)扇8提供將加熱空氣輸送至其它結(jié)霜位置。出于此原因，當(dāng)操作風(fēng)扇8時，時間、不會算作操作時間t8t。在本發(fā)明的實(shí)施例中，控制單元10通過操作風(fēng)扇8來防止通道7的結(jié)霜。控制單元10通過操作風(fēng)扇8用于將蒸發(fā)器5的熱量輸送至通道7消除了還要使用加熱單元來使得通道7解凍。因此，通過單個解凍加熱器9(圖1)防止了在蒸發(fā)器5和通道7中的結(jié)霜。在本發(fā)明的實(shí)施例中，如果蒸發(fā)器5的溫度T5小于預(yù)定溫度T5t，則控制單元10操作解凍加熱器9，直到其達(dá)到預(yù)定溫度T5t，且在達(dá)到預(yù)定溫度T5t)時操作風(fēng)扇8。在本發(fā)明的實(shí)施例中，冷卻裝置1包括一個以上的冷卻隔間2，102和各隔間2，102 和3中的單獨(dú)的蒸發(fā)器5，105，205，以及控制輸送給蒸發(fā)器5，105，205的制冷劑的至少一個閥(圖中未示出)。冷卻裝置1還包括控制單元10，控制單元10操作其閥被關(guān)閉的蒸發(fā)器5，105或205中的蒸發(fā)器5的解凍加熱器9和風(fēng)扇8，且不操作其閥被開啟的其它蒸發(fā)器 105，205的解凍加熱器9和風(fēng)扇8。因此，當(dāng)由閥關(guān)閉的蒸發(fā)器5，105或205加熱時，就不需要停止壓縮機(jī)6，且其它隔間2，102或3繼續(xù)冷卻。同時，空氣通道7的出口在隔間2，102 或3中關(guān)閉，其中解凍加熱器9操作成使得加熱空氣不會在制冷循環(huán)中混合。因此，通道7 在不將加熱空氣輸送至其它隔間2，102或3(圖2)的情況下也進(jìn)行被解凍。冷卻裝置1根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中的以下方法進(jìn)行操作 開始制冷循環(huán)(1000)，
查詢風(fēng)扇8是否已經(jīng)停止(1001)，如果風(fēng)扇8操作，則繼續(xù)該循環(huán)(1000)，
如果風(fēng)扇8已經(jīng)停止，則查詢風(fēng)扇8的操作比例rw是否低于限制操作比率 Γ wt(1002)，
如果風(fēng)扇8的操作比率rw不低于限制操作比率rWt，則繼續(xù)控制操作比率rw (1001)，
如果風(fēng)扇8的操作比率rw低于限制操作比率rWt，則查詢冷卻隔間2的溫度T2是否低于壓縮機(jī)6的致動溫度T2t (1003)，
如果冷卻隔間2的溫度T2不低于壓縮機(jī)6的致動溫度T2t，則操作壓縮機(jī)6 (2003)， 如果冷卻隔間2的溫度T2低于壓縮機(jī)6的致動溫度T2t，則查詢蒸發(fā)器5的溫度T5是否高于解凍溫度值T5t (1004)，
如果蒸發(fā)器5的溫度T5高于解凍溫度值T5t，則操作風(fēng)扇8 (3004)，
如果蒸發(fā)器5的溫度T5不高于解凍溫度值T5t，則操作解凍加熱器9 (2004)，
查詢蒸發(fā)器5的溫度T5是否高于解凍溫度值T5t (1005)，
如果蒸發(fā)器5的溫度T5高于解凍溫度值T5t，則返回步驟1003，以及
如果蒸發(fā)器5的溫度T5不高于解凍溫度值T5t，則操作解凍加熱器9 (2004)(圖3)。借助于根據(jù)該方法操作冷卻裝置1的控制單元(10)，就在不需要操作制冷循環(huán)的情況下保證了檢測結(jié)霜和開始解凍過程。借助于本發(fā)明的控制單元10，可通過監(jiān)測風(fēng)扇8的操作比率來有效地檢測是否已經(jīng)發(fā)生了結(jié)霜。此外，用于使蒸發(fā)器5解凍的由解凍加熱器9加熱的空氣可借助于風(fēng)扇8輸送至可能具有結(jié)霜問題的其它位置，例如，通道7。因此，就不需要使用附加的加熱器單元， 且提供了成本和能量的節(jié)省。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不限于上文公開的實(shí)施例，且本領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易引入不同的實(shí)施例。這些應(yīng)當(dāng)認(rèn)作是在由本發(fā)明的權(quán)利要求所主張的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種冷卻裝置(1)，其包括至少一個冷卻隔間(2)和至少一個冷凍隔間(3)， 使所述隔間(2)和(3)與彼此分隔開的絕緣中間壁G)， 至少一個蒸發(fā)器(5)，其提供在所述隔間( 和(3)中循環(huán)的所述空氣的冷卻， 壓縮機(jī)(6)，其壓縮穿過所述蒸發(fā)器( 且在所述制冷循環(huán)中循環(huán)的所述制冷劑， 通道(7)，所述空氣穿過所述通道(7)，從而從所述冷卻隔間( 返回包含所述蒸發(fā)器 (5)的所述容積(H)，風(fēng)扇(8)，其朝所述隔間(2)和(3)吹送所述冷卻空氣，以及位于所述蒸發(fā)器( 上的解凍加熱器(9)， 且其特征在于，控制單元(10)，其檢測所述風(fēng)扇(8)的操作時間(t7a)、所述風(fēng)扇(8)的停止時間(t7b)，所述冷卻隔間O) 的溫度(T2)和所述蒸發(fā)器(5)的溫度(T5),且其在以下情況操作所述風(fēng)扇⑶如果所述風(fēng)扇⑶操作時間(t7a)與風(fēng)扇⑶操作和停止時間(t7a+t7b)的和的所述比例(Tw)小于預(yù)定限制操作比率(Twt),如果所述蒸發(fā)器(5)的溫度(T5)高于預(yù)定溫度(T5t)，以及如果所述冷卻隔間⑵的溫度(T2)小于預(yù)定壓縮機(jī)(6)的致動溫度(T2t)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置(1)，其特征在于，如果所述蒸發(fā)器( 的溫度(T5) 小于所述預(yù)定溫度(T5t)，則所述控制單元(10)操作所述解凍加熱器(9)，直到其達(dá)到所述預(yù)定溫度(T5t)，且在達(dá)到所述預(yù)定溫度(T5t)時操作所述風(fēng)扇(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的冷卻裝置(1)，其中所述冷卻裝置(1)包括一個以上的冷卻隔間(2，102)和各所述隔間(2，102和3)中的單獨(dú)蒸發(fā)器(5，105，205)，以及控制輸送至所述蒸發(fā)器(5，105, 205)的制冷劑的至少一個閥，且其特征在于，所述控制單元(10)操作其閥被關(guān)閉的所述蒸發(fā)器(5，105或205)中的蒸發(fā)器(5)的解凍加熱器(9) 和風(fēng)扇(8)，且不操作其閥被開啟的其它蒸發(fā)器(105，205)的解凍加熱器(9)和風(fēng)扇(8)。
4.一種用于根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的冷卻裝置(1)的方法，包括以下步驟 開始所述制冷循環(huán)(1000)，查詢所述風(fēng)扇(8)是否已經(jīng)停止(1001)， 如果所述風(fēng)扇(8)操作，則繼續(xù)所述循環(huán)(1000)，如果所述風(fēng)扇(8)已經(jīng)停止(1002)，則查詢所述風(fēng)扇⑶的操作比率(rw)是否低于所述限制操作比率(rWt)，如果風(fēng)扇⑶的操作比率(rw)不低于限制操作比率(Γ Wt)，則繼續(xù)控制所述操作比率(rw) (1001)，如果所述風(fēng)扇⑶的操作比率(rw)低于所述限制操作比率(rWt)，則查詢所述冷卻隔間(2)的溫度(T2)是否低于所述壓縮機(jī)(6)的致動溫度(T2t) (1003)，如果所述冷卻隔間⑵的溫度(T2)不低于所述壓縮機(jī)(6)的致動溫度(T2t)，則操作所述壓縮機(jī)(6) (2003)，如果所述冷卻隔間⑵的溫度(T2)低于所述壓縮機(jī)(6)的致動溫度(T2t)，則查詢所述蒸發(fā)器(5)的溫度(T5)是否高于所述解凍溫度值(T5t) (1004)，如果所述蒸發(fā)器(5)的溫度(T5)高于所述解凍溫度值(T5t)，則操作所述風(fēng)扇(8)(3004)，如果所述蒸發(fā)器(5)的溫度(T5)不高于所述解凍溫度值(T5t)，則操作所述解凍加熱器 (9) (2004)，查詢所述蒸發(fā)器(5)的溫度(T5)是否高于所述解凍溫度值(T5t) (1005)， 如果所述蒸發(fā)器(5)的溫度(T5)高于所述解凍溫度值(T5t)，則返回到步驟1003， 如果所述蒸發(fā)器(5)的溫度(T5)不高于所述解凍溫度值(T5t)，則操作所述解凍加熱器 (9) (2004)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冷卻裝置(1)，其包括至少一個冷卻隔間(2)和至少一個冷凍隔間(3)；將隔間(2)和(3)與彼此分隔開的絕緣中間壁(4)；對在隔間(2)和(3)中循環(huán)的空氣的提供冷卻的至少一個蒸發(fā)器(5)；壓縮機(jī)(6)，其壓縮穿過蒸發(fā)器(5)且在制冷循環(huán)中循環(huán)的制冷劑；通道(7)，空氣穿過通道(7)并從冷卻隔間(2)返回到包含蒸發(fā)器(5)的容積(H)；朝隔間(2)和(3)吹送冷卻空氣的風(fēng)扇(8)；以及，位于蒸發(fā)器(5)上的解凍加熱器(9)。
文檔編號F25D17/06GK102483283SQ201080032311
公開日2012年5月30日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者古爾巴斯 F., 厄坎 T. 申請人:阿塞里克股份有限公司