专利名称：控制制冷室，尤其是冰箱或冰柜制冷室内温的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制制冷室，尤其是冰箱或冰柜的制冷室，并且特别是通过传统热力学制冷循环冷却制冷室的内部温度的方法和设备。本发明还涉及实现所述控制方法的家用电器。
背景技术：
通常的家用电器(冰箱和/或冰柜)的制冷室由冷冻装置冷却，该冷冻装置由填充有流体的制冷回路形成，所述流体通常由压缩机压缩，然后在通常位于冷藏室内部后壁中或后壁上的蒸发器中膨胀。在制冷室外部，该电器具有冷凝器，该冷凝器带有散热器，用来处理通过流体在蒸发器中膨胀而从制冷室内部释放的热量，其因此组成冷却装置。
为了防止冰阻塞蒸发器，结果造成制冷室内部的湿气冷冻，蒸发器的温度必须循环地增加到零度以上(例如零上4或5℃)。为了该目的，制冷室配备的温度调节器的温度传感器直接设置在蒸发器上，并且通过温度调节器的温度调节来控制压缩机开/关循环频率。
通常认为，通过直接测量制冷室的内部温度来控制压缩机开/关循环可能削弱蒸发器的正确的循环除霜。
当温度调节器(电动机械的或电子的)通常位于制冷室内部，通常位于制冷室照明固定装置上时，直接在蒸发器上设置温度传感器(电子的或机械的，后者为膨胀球状物的形式)显然引出许多制造和装配问题，导致成品(电器)的相对高的生产成本。
同样的冷却装置除霜的问题也会出现在使用珀耳帖效应固态电子装置冷却的制冷室中，只是问题的程度较小，但是其很昂贵，因此不能用于通常的家用电器中。
发明内容
本发明的一个目的是通过提供一种控制制冷室内部温度的方法来消除前述缺陷，由此蒸发器(或其它制冷室冷却装置)的温度不需要直接测定，并且其同时确保蒸发器的正确除霜，这都使得控制设备和电器作为整体生产成本显著降低。本发明还有一个目的是提供一种控制设备，用于实现上述方法，其廉价、紧凑、具有高的可靠性和准确性。
根据本发明，提供了一种方法和设备，用来控制制冷室的内部温度，尤其是冰箱和冰柜的制冷室，如分别在权利要求1和7中所要求的。
更加具体地，根据本发明的温度控制设备，包括温度调节器、连接到所述温度调节器的温度传感器和用来控制制冷室冷冻装置的控制装置；其中，控制装置由所述温度调节器控制；温度传感器一体化安装到支撑部件(通常为制冷室内部的照明固定装置)，所述支撑部件还支撑所述温度调节器和控制装置；支撑部件覆盖在制冷室内部容积的特定部分中。
根据本发明的方法因此通过温度传感器直接测定制冷室的内部温度，该温度传感器远离冷冻装置设置，并且位于制冷室内部容积的特定部分，所选择的该特定部分不包括制冷室容积的第一顶部，其具有的体积等于制冷室总的内部容积的约8-10％，也不包括深度等于制冷室总的内部深度的至少约10％的第二前部；制冷室的底部，其通常太潮湿，不能获得可靠的测量，也优选排除。
本发明还涉及以所述温度控制设备和方法为特征的家用电器。
简而言之，本发明建立在试验的基础上，所述试验显示了制冷室内部温度范围和蒸发器温度之间的直接相关关系，但是仅限于制冷室内部容积的选择的部分内。这里及下文中，术语“直接相关关系”的意思是蒸发器和制冷室内部温度的变化彼此同相，涉及冷冻装置(压缩机)的开/关循环。
使用电动机械或电子温度调节器，使得在蒸发器上提供温度传感器的成本可因此消除，因而将温度控制设备的最终成本减少约一个数量级，并且不损失精确度或可靠性，其实际上甚至有所提高。
而且，在电子温度调节器的情况下，电子温度传感器可与温度调节器集成在相同的电子板中，在制造、降低成本、尺寸和装配方面具有值得考虑的优点。
在下面描述的非限制性实施例中，开门传感器也有利地与温度控制设备集成在一起，来考虑任何由频繁开门引起的制冷室内部温度范围内的临时变化。
本发明非限制性的实施例将通过示例参考附图进行描述，其中图1示意性示出根据本发明的具有制冷室并且实现控制制冷室内部温度的方法和设备的家用电器；图2示出使用相同蒸发器的冰箱和冰柜的制冷室内部温度范围的图表，对蒸发器的温度和室温进行了比较；和图3示出在无霜式电冰箱的情况下与图2中相同的图表，即设置有风扇，用来循环冷冻室和冷藏室之间的空气。
具体实施例方式
图1中的数字1表示用来控制制冷室2内部温度的设备整体，尤其是家用电器3(冰箱或冰柜)的制冷室，易于穿过门的开口4并且与已知的门5配合。
电器3包括由已知的制冷回路7(由虚线部分显示)形成的冷冻装置，其包括压缩机8、蒸发器9、冷凝器/散热器10和膨胀阀11。冷凝器/散热器10设置在制冷室2外部，蒸发器9形成在后壁12上或后壁12中，与制冷室的门的开口4相对并朝向所述门的开口4。
设备1包括温度调节器21；连接到温度调节器21的温度传感器22；用来控制冷冻装置7并且由温度调节器21控制的控制装置23。根据本发明，温度传感器22一体化安装到支撑部件24，其也支撑温度调节器21和控制装置23；支撑部件24可直接覆盖在内部，位于制冷室2内部容积的特定部分中。
更加具体地，支撑部件24是制冷室2内部的照明固定装置，并且包括灯泡或其它光源25。
在所示的非限制性实施例中，温度传感器22为已知的电子传感器，温度调节器21为向冷冻装置7发送电子控制信号的电子温度调节器。更加具体地，电子温度调节器21、电子温度传感器22和控制装置23集成到安装照明固定装置24的一个电子板上，并且控制压缩机8的循环的开/关。
等同地，温度传感器22可由机械部件形成，例如膨胀球状物，温度调节器21可以是已知的电动机械温度调节器；但是在这种情况下，为了确保本发明的最优性能，电动机械温度调节器21必须具有低磁滞充气室。
在所描述的两个实施例(电子和电动机械温度调节器)中，设备1也可包括固定到例如门开口4的开门传感器30。传感器30优选设置在全电子设备1中，与传感器22、温度调节器21和控制装置23一起都安装在一个电子板上。
根据本发明，传感器22设置在制冷室2的内部，在制冷室2的内部容积的特定部分中，其也可与制冷室2内部的良好照明兼容，这也是传感器22安装到照明固定装置24的原因。
简而言之，根据本发明的讲述，电器3的温度传感器22远离冷冻装置7(尤其是蒸发器9)设置，并且位于制冷室2内部容积的特定部分中，所选的特定部分不包括制冷室2的第一顶部40和第二深度部分41，这两部分在图1中示意性地由阴影表示。
更加具体地，顶部40为制冷室2的体积部分，具有的体积V1等于制冷室2的总内部容积V的约8-10％。因此，如果参考图1，制冷室2为平行六面体，内部尺寸为高度H，深度P和宽度L，则体积V由如下等式确定(1)V＝H×P×L但是，如果H1为制冷室2的体积V1的顶部40的高度，则V1由如下等式确定(2)V1＝H1×P×L并且，根据本发明，适用下述等式(3)V1＝(K)％V其中K至少为8(用于小的制冷室)和10(用于大的制冷室)之间的值。
反之，前部41为制冷室2的深度部分，意义在于，如果P1为部分41的深度，则根据本发明，适用下述等式(4)P1＝K1％P其中，K1至少为值10，并且部分41的体积V2由如下等式确定(5)V2＝P1×H×L
简而言之，根据本发明，温度传感器22可设置在制冷室2的内部，但是排除在部分40和41之外，这两部分显然在制冷室2的顶部前部重叠。但是，部分40的重要参数为其体积，如上所述其必须至少为制冷室2总体积的8-10％，部分41的重要参数为其深度P1，不管其体积V2。
上述关系由以下试验证明。
例1在通常类型的冰箱/冰柜中，即没有任何抗霜风扇，具有两个制冷室，其由一个冷冻回路7进行温度控制，多个热电偶放置在两个制冷室内部容积的不同位置中；另一个热电偶直接放置在蒸发器上；对室温在预定时间长度上也进行监控，该时间长度足够冷冻回路7在与蒸发器上的热电偶连接的温度调节器的控制下进行多个压缩机8的开/关循环。
测试结果如图2中所示，限制每个制冷室使用三个(最有意义)热电偶(图2中用“CH”表示)。如所显示，申请人所做的试验令人惊讶地显示出两个制冷室(其中一个永久地处于零摄氏度之下)内部的温度在任何时间都彼此同相，并且与蒸发器的温度同相，所测试的部分不包括上面定义的容积部分40和41，其意义在于所述相不仅相似，而且最大和最小值完美地匹配。
例2与例1相同的试验在无霜类型的冰箱/冰柜中进行了重复，即具有两个制冷室，一个低于零摄氏度(冷冻室)，由一个冷冻回路7进行温度控制，一个高于零摄氏度(冷藏室)，其温度以非直接的方式通过与冷冻室液压连接来控制，其开口由被认为是“调节器”的偏心设备控制，并且使用风扇，其在冷冻室和冷藏室之间循环冷冻空气。试验结果如图3中所示，其中仅使用三个热电偶，一个放置在灯上(因此在冷藏室内)，一个在回路7的蒸发器上，一个放置在冷冻室中。再一次，两个制冷室(其中一个永久处于零摄氏度之下)内部的温度在任何时间彼此同相，并且与蒸发器的温度同相，其意义在于，所述相不仅相似，而且具有完美匹配的最大值和最小值。
例1和2中所示的性能是不可预言的，并且事实上也是意料之外的。
根据本发明给出的上述试验结果，可生产如前所述的任何类型的家用电器3，例如通常型(没有风扇)或无霜型(具有风扇和“调节”设备)，其中冷冻回路7由设备1控制，其控制装置23(例如由具有可编程芯片的电子板形成，所述可编程芯片具有适当的实现软件)设置用于这样控制压缩机8的开/关循环，以保持编程设置的制冷室2的内部温度，并且同时设置用于蒸发器9的循环除霜，虽然波动的温度信息由位于制冷室2内部与蒸发器9相对的传感器22给温度调节器21提供。
根据本发明的控制制冷室2内部温度的方法因此包括通过温度传感器(传感器22)获得温度信号的步骤和处理温度信号来可选择地控制制冷室2的冷冻装置7的步骤；获得温度信号的步骤通过将传感器22远离冷冻装置7设置(尤其是远离蒸发器9)，并且放置在制冷室2的体积V内部的特定部分来进行，所选的特定部分不包括第一顶部40和第二前部41，并且因此具有根据下述等式的体积VT(6)VT＝V1+V2-(H1×P1×L)考虑到了体积V1和V2的重叠。
根据本发明，其中放置温度传感器22的制冷室2内部体积的特定部分也优选选自不包括制冷室2底部的部分，即靠近底壁45的容积部分，其在传统的冰箱中通常由抽屉占据，并且将因此由于空间的实际原因而被排除。
如上所述，传感器22可以是膨胀球形物也可以是电子传感器。在第一种情况下，温度信号为膨胀球形物中的流体容积的变化的形式，并且处理温度信号和控制冷冻装置7的步骤以已知方式由连接到球形物的电动机械温度调节器进行。
在第二种情况下，温度信号包括电子信号，并且处理温度信号和控制冷冻装置7的步骤由连接到温度传感器的电子温度调节器进行。
在这两中情况下，可选择地控制冷冻装置7的步骤包括打开和/或关闭压缩机8的步骤。
尤其是在电子温度调节器的情况下，根据本发明的方法还包括确定门5打开的步骤，以在控制装置23中实现正确的运算法则，其仅在当门5打开时被激活(或者频繁打开)。
权利要求
1.一种控制制冷室内部温度的方法，尤其是冰箱或冰柜的制冷室，包括通过温度传感器获得温度信号的步骤，和处理所述温度信号来可选择地控制制冷室冷冻装置的步骤；其特征在于，所述温度传感器远离冷冻装置设置，并且位于制冷室内部容积的特定部分中，所选的特定部分不包括制冷室容积的第一顶部，第一顶部的容积等于制冷室总的内部容积的约8-10％，而且不包括第二前部，第二部分的深度等于制冷室总的内部深度的至少10％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选择的所述制冷室内部容积的特定部分也不包括制冷室的底部。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述温度传感器为膨胀的球状物；所述温度信号为所述膨胀球状物中流体容积的变化的形式；并且所述处理温度信号和控制所述冷冻装置的步骤通过连接到所述膨胀球状物的电动机械温度调节器进行。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述温度传感器为电子传感器；所述温度信号包括电信号；并且所述处理温度信号和控制所述冷冻装置的步骤通过连接到所述温度传感器的电子温度调节器进行。
5.根据前述任一权利要求所述的方法，其中所述冷冻装置包括制冷回路，所述制冷回路包括压缩机；所述可选择地控制冷冻装置的步骤包括打开和/或关闭压缩机的循环步骤。
6.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，包括确定通往所述制冷室的门打开的步骤。
7.一种设备，用来控制制冷室的内部温度，尤其是冰箱或冰柜的制冷室，包括温度调节器、连接到所述温度调节器的温度传感器和用来控制制冷室冷冻装置的控制装置；所述控制装置由所述温度调节器控制；其特征在于，所述温度传感器一体化安装到支撑部件，所述支撑部件还支撑所述温度调节器和控制装置；所述支撑部件可覆盖在制冷室内部体积的特定部分中。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述支撑部件为照明固定装置，用来照亮所述制冷室的内部。
9.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于，所述温度传感器为膨胀的球状物，并且所述温度调节器为电动机械温度调节器，具有低磁致充气室。
10.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于，所述温度传感器为电子传感器，并且所述温度调节器为电子温度调节器，其发送用来控制所述冷冻装置的电子信号。
11.根据权利要求7-10任一所述的设备，其特征在于，还包括开门传感器，其在使用中可与打开所述制冷室的门相配合。
12.一种通常类型或无霜类型的家用制冷电器、冰箱和/或冰柜，包括至少一个制冷室、冷冻装置和用来控制制冷室内部温度的控制装置，并且包括至少一个温度传感器；其特征在于，所述温度传感器远离所述冷冻装置设置，并且位于制冷室内部容积的特定部分中，所选的特定部分不包括制冷室容积的第一顶部，第一顶部具有的体积等于制冷室总的内部体积的约8-10％，并且不包括第二前部，第二前部的深度等于制冷室总的内部深度的至少10％。
13.根据权利要求12所述的家用电器，其中所述冷冻装置包括制冷回路，所述制冷回路包括至少一个压缩机和蒸发器；其特征在于，所述控制设备进行压缩机的开/关循环，来保持编程设定的所述制冷室的内部温度，同时循环地对所述蒸发器除霜。
全文摘要
一种用来控制制冷室内部温度的方法和设备，其中控制装置由温度调节器控制；温度传感器远离冷冻装置设置，并且位于制冷室内部容积的特定部分中，例如位于照明固定装置上；并且所选的制冷室内部容积的特定部分不包括制冷室容积的第一顶部，其具有的体积等于制冷室总的内部容积的8－10％，不包括第二前部，其深度等于制冷室总的内部深度的至少10％，并且优选还不包括制冷室的底部。
文档编号F25D29/00GK1977135SQ200580017760
公开日2007年6月6日 申请日期2005年6月14日 优先权日2004年6月15日
发明者罗伯托·马尔佩蒂 申请人:Itw工业组件有限责任公司