专利名称：：冰箱除霜装置的制作方法冰箱除霜装置本发明专利申请主张美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请的申请号为60/795，638，发明名称是冰箱除霜装置。
技术领域：
：发明涉及一种在一个封闭空间内减少湿气，尤其是指一种可有效地减少冰箱冷藏室内表面及储藏物上的霜的形成以及除霜的装置和方法。
背景技术：
：众所周知，冰箱冷藏室内经过一段时间通常会形成霜，随着时间的推移，越来越多的霜累积在冷藏室的内表面及储藏物上，大大减少了冷藏室内可用的空间。甚至，霜会影响食物的味道流失或者使一些食物变色。相应地，使用者乐于采用这些方法去除冷藏室内的霜，如往冷藏室内加入热的东西的技术，用碎冰锥把冰敲碎等等。虽然霜被去除了，但是，问题还是没有被解决，因为过段时间霜会重新累积，除霜过程需要重复进行。除了前述的弊端，霜的存在还可能会对冰箱带来额外的，负面的影响。长时间累积而成的霜有可能会堵塞空气通风孔，致使水箱的压缩机及其他构件整体上负荷过大，导致能源过度消耗、低效能以及有可能损坏。如果更多的霜累积下来，霜就像老虎钳一样危险，很有可能进入水箱的机械元件内，最终损坏冰箱。这些方案中的每一个最终的结果至少会引发过多的能源账单、昂贵的维修或者整个水箱的替换。冰箱内的霜通常是通过以下两种方式形成的第一种方式是通过打开水箱实现的，当水箱被打开时，外部环境中相对的暖湿气流涌入冰箱内部。由于水箱内外巨大的温差，涌入冰箱内部的暖湿气流中的水气遇到低温迅速凝结成雾。当水箱被关闭，雾无处可去而是慢慢附着于水箱内的任意表面上，最终累积形成一层冰或者冰霜。霜的另外一种来源是在升华过程中形成。典型地是，当水块等物品放在水箱内时，湿气从这些物品上升华，再冻结成霜附着于冰箱内其他物品表面。冰箱内的霜是一个公知的问题，而且目前有两个标准的除霜方法。然而，任何一个都不是特别有效。第一种除霜方法是传统的方法，包括移走水箱内的所有物品、关掉电源从而使冰融化。使用这种方法时，用有热度的手段，例如热水、电煎锅等等可以促进冰加速融化。当然这种除霜方法并不理想，因为它需要移走冰箱内的物品以及重新放置从而那些物品不至于解冻，而且，这种方法非常费时。第二种除霜方法是普遍制造"无霜"冰箱，使用这种方法时，冰箱内的温度会在设定的时间间隔内提高，以使冰箱内的霜融化或者升华。这种方法是比较有效，然而需要往冰箱内安装额外复杂的机械元件。这会增加冰箱的购买及维修成本。由于要求加热周期，这种方法还需要消耗额外的能源。综上所述，需要掌握能减少水霜形成的方法和装置的技术是很显然的，这种方法和装置应当尽可能减少人工操作、并且没有额外能源消耗以A才目^的^K。
发明内容本发明的目的在于满足上述需求以提供水箱除霜装置以及使用干燥剂水箱除霜的方法。本发明目的一方面旨在提供一种除霜水箱，该除霜冰箱包括水箱冷藏室、门、冷凝器以及干燥剂。所述水箱的冷藏室具有一定的容量。门提供给水箱冷藏室一个通路。所述冷凝器用于将冷藏室内空气温度从关闭门时的第一温度降到处于稳定冷却周期的第二静态温度。干燥剂被置于水箱冷藏室内，并且以足够的速度在水箱冷藏室内选择性地吸收湿气以降低水箱冷藏室内的相对湿度到足够低，以防止水箱冷藏室在静态温度时形成霜。本发明目的另一方面是提供一种控制具有冰箱冷藏室和用于将冷藏室内空气温度降低至静态温度的冷凝器的冰箱内霜累积的方法，包括将冷藏室.内空气的温度降低至在第一相对湿度时的静态温度，允许暖湿空气进入冷藏室，并且再次将冷藏室内的空气冷却到静态温度，同时降低冷藏室内空气的相对湿度。参考本发明的附图及随后的对本发明的详细描述，本发明的特征可以得到更好的展示和理解。图l是本发明较佳实施方式的立体示意图。图2是本发明较佳实施例显示使用不同干燥剂材料冰箱内吸收的湿气随时间变化的曲线图。图3是另外的较佳实施方式中使用了另外的干燥剂材料冰箱内吸收的湿气随时间变化的曲线图。具体实施方式参考相应的附图，以下将对本发明的几个较佳实施方式进行详细说明。正如以上所述，水箱内霜的形成是会造成问题的。如图1所示，冰箱2通常包括一个用以储存食物等等的冷藏室4以及与冷藏室4连通的冷却装置6，该冷却装置6用以降低冷藏室4的温度并保持至静态的温度，大致保持在水点或以下。通常，冷藏室基本上相对外界是密封的。然而，当冷藏室暴露于外界时，例如，通过打开冰箱2的门8，密封被破坏了并且温度相对更高，湿气涌入冷藏室，取代了之前冷藏室内的部分空气。相对暖湿气体形成了雾，同时，提高了冷藏室4的温度，导致冷却装置6必须降低重新密封的冷藏室的温度。由于水箱2内的温度非常低，而空气的相对湿度提高了，并且如果空气变得饱和了，霜就会在水箱2内表面及/或储存物的表面形成。发明人研究出了一种减少水霜形成的方法，具体而言，发明人发现通过在冰箱内放置干燥袋IO,冰箱内的湿气可以被吸收并且/或者在形成雾之前被吸收。具体的说，在冷却装置将冷藏室的温度重新降低至静态温度期间，干燥剂能够更适宜地使冰箱内的相对湿度保持在iooy。以下。合适的干燥剂能够降低冰箱内的相对湿度，促使冰霜升华。水的升华通常发生在冰箱被关闭的较短时间内。一旦升华，升华形成的湿气被干燥成分吸收。在本发明的较佳实施方式中，干燥剂放置在袋子里，例如，布袋或者纸袋。这种袋子是可以容许水分通过，从而水箱内周围的湿气可以通过袋子并被干燥剂吸收。较适宜地，根据本发明干燥剂的包装包括吸附剂，其可以是任意数量的吸附剂，里面含有粘土、活化粘土、大孔硅胶或者标准孔硅胶、盐或者分子筛。表1和表2显示不同成分的干燥剂测试物随着时间推移的吸收率。在表l中，配方l是粘土，1(A)和1(B)代表两袋包装大小不同的粘土。配方2是硅胶，2(A)和2(B)代表两袋包装大小不同的硅胶。配方3是一种注册商标为TranSorb⑧的混合干燥剂，3(A)和3(B)代表两袋包装大小不同的TranSorb⑧干燥剂。配方4是分子筛，4(A)和4(B)代表两袋包装大小不同的分子筛。表2是用来说明第五个配方包括16单位大孔硅胶，表中的5(A)指的是第五个配方，5(B)指16单位大孔硅胶，用来作对比。在上述测试中，使用了一个标准高度的具有平均温度为O华氏温度的水箱。外界的平均气温为77华氏温度且相对湿度为50%。据每一个测试所示，所有的干燥剂一开始就称重并放置于水箱内。然后干燥剂每隔一段时间称重，以确定干燥剂吸收了多少的湿气。在"称重期"内，也就是说，干燥袋被称重的日子，冰箱的门被打开八次，每次三秒。在间隔的非称重期内，，冰箱门被打开三次，每次三秒。发明人估算每次水箱被打开时，大约有500毫克湿气进入。表1:干燥剂配方的吸收量耗时(天数)干燥剂重量(克)1(A)1(B)2(A)2(B)3(A)3(B)4(A)4(B)0548.11544.32459.66461.36205.3205.7480.02476,31:3556.21548.73467.9470.22207,99208.59494.78485.38561.55553.14472.27475.04209.25209.77501.25491.58566.09557.14476.55477.73211.09211.07507.47497.5310573.05563.21484.72481.08213.46212.84516.33507.8412577.37566.92490.02483,75215.47214521.4951214580.08569.92492.65485.92217.24214.81525,74517.1417585.98577.12499.62490.54221.29216.99534.29525.4419587.83579.02500.6491.82222.3200217.53534.68528.2421591.51582.88504.68494.69223.76218.49541.27532.3916597.66590.35513,77503.4226.96220.64549.15538.7218599.67593.73517.73506.24227.38222.23552.79543.4831604598.42521.26510.99229.05224.11557.08548.0733606.61601.33524.95513.97231.02224.66559.99552.2635610.34603.43527.42517.36231,8225.51561.47556.3338614.37608.98532.2523.39235,13227.27567.86561.740615.37613,11534.6526.61236.3227.83569.74564.4742618.14616.54537.33529.7236.68228.29571.11566.3447623.27621.64542.82536.53238.22231.42573.03569.5849625.52624,45545.92539.22239.54232,38573,77570.4852630.33626.6549.78543.55240.56233.91574.88572.0456635.35632.14552.84548.79242.22235,72575.27572.7761641.98635.97558.92555.06244.01238.02575.96573.7363643.53638.21560.29557.26245.62239.26575.95573,8366645.72641.17563.29561247.59240,85576.19574,168647.64643.77565.03563,52248.67242,09576.35574,3570649.49645.54567566.1249.58243,26576574,5173652.5648569.3569,9252.7245576.8574.977655.48652572.54575.53257.49247.25575.85574.8480657.11654.37574.78578.29260.4248.59575.58574.8782658.69656.29576.47580,62262.84249.7575.62574.8284659.76657.87578.28582.5264.98250.64575.62574.7987661.33659.69580.53585.37268.4252.24575.58574.8789662.07660.58582.86587.19270.98253,39575.7574.991663.36661.43584.94589.11273.2254.5575.52574.9894664.23662.34587.19590.76275.87255.76575.47574.6796665.12663.26588.98592.17278.13256.88575.43574.73101666.6664.68591.78595.04282.44259.01575.36574.63103667.52665.19593.11596.37284.48260.02575.51574.67108668.9666.36595.38598.87289.23262.48575.56574.77110669.69666.71596,24599,76291.41263.6575.35574.77112670.47667.41597.9601.3293.81264.62575.35574.77115670.68667,65598.5601.78295.94265.81575.35574.77117671.21668,1599.43602.49298.22266.92575.35574.77119676.6668.4600.09603.09300.15267.8575.35574.77131672.71669.73602.21605.03311.47273.24575.35574.77136673.97670.38602.86605.51314.8274.92575.35574.77138674.27670.61603.01605.71316.65275.86575.35574.77140674.62670.91603.32605.87318.16276.68575.35574.77143675,02671,15603.14605.01320,33278.16575.35574.77145675.21671.39603.29606,17321.49279.14575,35574.77147673.35671,55603.45606.47323.27280.09575.35574,77167673.35671.55603.45606.47324.04281.69575.35574.77193673.45675.99603.45606.47324.04281.69575.35574.77218673.35677.21603.45606.47324.04281.69575.35574.77249674.09678.03598.63603.61362.13339.87575.35574.77表2:普通分子筛和大孔分子筛的吸收量耗时(天数)干燥剂重量(克)5(A)5(B)0458.66459.481462.07464.524469.23473.788476,56484.0512483.18494.2918492.12508.8420494,98513.8925500.93523.1927503.24527.1229505.19530.5734511.15541.541517.05551.8448523.51563.18<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>图l是表l的数据图形化展示，图2是表2的数据图形化展示，在图l中，配方1至4每一图表显示的是分别配方的A和B两个样品测试值的平均值。如表1和表2，图1和图2所示，在冷藏条件(即在大约9华氏温度到负5华氏温度之间)下，硅胶中的蛭石胶看来是最有效的吸附水分的干燥剂。而且，蛭石胶持续吸收水分的时间最长。至少在77天测试期内，标准孔硅胶和大孔硅胶相比，标准孔硅胶更具吸附性，这从表及图2中可以看出。表3和表2大致相同，但是，表3中显示的是第六干燥剂配方含作用在氯化钾上的8个单位大孔硅胶(WidePoreSilicaGel,WPSG)的吸水量，在表3中用6(A)表示。表3中还选取了6(B)即8单位硅胶(SilicaGel，SG)作为对比物。表3:普通分子筛和大孔分子筛的吸水量<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>根据本发明，其他干燥剂配方也可以用来除霜，替代配方可以包括保湿盐，例如氯化钩。吸附剂可以用上述盐混合或浸泡。根据本发明的具体实施方式，稳定剂，诸如蛭石或纤维素材料，也可以添加至吸附剂内。这些稳定剂可以保存过多的可能已转化为稳定溶液的物质。盐和稳定剂之一或者两者的任意组合都可以运用。额外的添加物也可以用于达到各种效果，例如，翁合物和树脂添加后可以容易成型，压铸或者其他方法以形成特定的形状。异味吸附剂或者芳香添加剂也可以被运用。此外，如果环境必须被控制，氧吸附剂或者二氧化碳吸附剂或者释放器也可以被添加，并且不会过度影响到本发明的有效性。发明人也测试了其他配方，一些包括多种添加剂，如上所述。表4是一张经测试的配方(包括配方1至5，以上已描述)清单。表4:用于除霜的干燥剂配方<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表5及表6显示的是使用表4列出的配方进行测试的结果。具体而言，表5及表6显示的是干燥剂的初始重量(单位克)及同种干燥剂随后的一系列重量。根据这些重量，本领域的普通技术人员就可以很容易得出每一种干燥剂的吸附率。在表5及表6的每种干燥剂样品中，使用的都是标准高度的冰箱，冰箱的平均温度为O华氏温度(在-5华氏温度到9华氏温度之间)。外界的平均气温为77华氏温度，相对湿度为5oy。，干燥剂被测重的日子里，水箱被开八次，每次三秒。交替的非称重期内，水箱门被开三次，每次三秒。发明人估算每次开水箱门时，大约有500毫克的湿气进入水箱内。表5:不同成分的干燥剂的吸附量<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表6:不同成分的干燥剂的吸附量<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>数)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>如以上表格所示，不同配方在同一冰箱内具有不同的吸附率。目前干燥剂优选配方是配方19，包括80°/。大孔硅胶和20°/。氯化钙。较佳地，本发明的干燥剂可以在任何地方持续吸收湿气长达30天左右到180天左右。直到显示在包装上之类的使用寿命到期时，干燥剂会被丟弃，而换上新的一袋干燥剂。干燥剂的使用寿命长达几个月，因此，使用者能够容易记住什么时候去换干燥剂。较佳的干燥剂也可以在-5华氏温度到9华氏温度之间，相对湿度为45%到55%的情况下，吸收达到自身重量的20°/到50%左右的湿气。如以上表格所示，有部分被检测的配方达到了这个范围。千燥剂的成分适宜装在袋子里。袋子的材质应该易于被周围水气渗透。一些适合的材质是完全可渗透的、半渗透的，多微孔的，或者有孔的非纺织材质的或者其他可接受的薄膜。目前优选的材质是有孔的非纺织材料，如TYVEK⑧。在前述的每一项测试中，配方均放置于TYVEK袋子内。容易理解的是，袋子的多孔性会影响到干燥剂成分的吸附能力。特别是，袋子的孔相对较小时，湿气水气被干燥剂吸附的速度更慢。不使用袋子时，干燥剂的吸附率最大。尽管前面讲到袋装干燥剂的工作温度也可以在-40华氏温度左右到30华氏温度左右之间，本发明的袋装干燥剂更适宜在-20华氏温度左右到20华氏温度左右之间使用。干燥剂也可以在相对湿度为大约20%到大约99%之间的环境里使用，但是，更适宜在相对湿度为大约45°/到大约55°/。之间的环境里使用。依据干燥剂的不同配方，干燥剂可以吸收湿气大约持续在30天左右到270天左右。然而，干燥剂的最佳使用期是在大约60天到大约180天之间。使用不同的吸附剂或者混合物、原料、相对湿度和温度，干燥剂的使用寿命也是不同的。本发明使用干燥剂的优选方法中，使用者利用一个装有干燥剂的袋子并将袋子放在冰箱内。袋子在建议使用寿命期间可以保持水箱内无霜，使用寿命到期时，袋子被丟弃并更换新的袋子。几种不同配方的干燥剂在前面已经描述了，不同配方的干燥剂的选择使用取决于预期结果。例如，根据预期吸水率或者干燥袋预期使用寿命，可以选择不同的干燥剂。根据本发明，在设计有效的干燥袋时需要考虑以下性能，包括干燥剂的均衡相对湿度、冰箱内外的温度及冰箱内外的相对湿度。例如，在一些具体体现中，保持水箱相对湿度在100%以下(例如在90%和99%之间)的干燥剂会更适合使用。这种情况下，干燥剂不会过多吸附超过维持无霜所必须的湿气。其他实施例中也容易想到，当水箱内的相对湿度充分降低到例如40%和50°/。之间，以实现更快和更有效的升华和吸附湿气。而且，如上所述，干燥剂包装袋的成分也对整个干燥剂的性能会具有一些影响。尽管以上描述的本发明是适用于水箱内，本发明也可以用在其他装置上，这样的装置也可以运用本发明减少其表面的冷凝物或者霜的形成。例如，这种装置也可以运用在空调管道内等等。吸附剂的材料可以以粉末状置于袋中或者其他状态。例如，材料可以制成栅格结构，放置于小罐里面，通过粘合物、树脂或者挤压形成柱状体；或者通过粘合物、树脂或者挤压形成薄片或者挤压、烧结、浇铸成任意形状，或者涂抹另一基底上，或者又褶皱的薄片。可以理解的是，根据部分这些方法制成的干燥剂不要求用盒子、包袋或者密封小袋这类容器包装。发明人也预期水箱应该配有用来安装干燥袋的特殊支架或者容器。这样，本发明的干燥袋可以制成特定的形状，以安置于支架或者容器内。本发明另一实施方式中，干燥剂材料是若千堆叠薄片。每一薄片具有顶面及底面，顶面有外露的干燥剂，底面紧挨下一层的薄片的顶面。当顶面的薄片使用寿命结束时，这一层被移除，使下一层的薄片露出来使用，同理，接着使用的就是再下一层薄片。移除的薄片通常是被丢弃。在本实施方式中，还会将一识别物，例如颜色变化识别物安置于每一薄片上，以向使用者显示，外露薄片的使用寿命到期了，因为该薄片已经饱和了。在本实施方式还可以在薄片之间或者在顶层薄片上放置一层阻挡层，阻挡层可以移走，从而露出并使用下一层的薄片。最底层的薄片的底部最好是具有可移除的粘合剂之类的物品，用以将干燥剂袋子黏贴到水箱内表面。以上的实施例是代表性的实施例，只用作公开本发明。实施例并不能用来限制本发明的保护范围。才艮据本发明的描述^t出的各种显而易见的改变修改均包括在本发明的保护范围内。本发明的保护范围仅仅以权利要求书为准。权利要求1.一种除霜冰箱包括冰箱冷藏室，具有第一容量；门，用于提供冰箱冷藏室通道；冷凝器，用于将冰箱冷藏室内的空气温度从关闭门时的第一温度冷却到处于稳定冷却周期的第二静态温度；以及干燥剂，被放置于冰箱冷藏室内，以足够的速度选择性地吸收冰箱冷藏室内的湿气，以降低冰箱冷藏室内的相对湿度到足够低，以防止冰箱冷藏室在第二静态温度时形成霜。2.如权利要求l所述的除霜水箱，干燥剂用于保持冰箱冷藏室在静态温度时的相对湿度接近但是低于100%。3.如权利要求l所述的除霜冰箱，干燥剂在冷凝器将冰箱冷藏室内的温度降低至静态温度时，用于将冰箱内的相对湿度降低到低于iooy。。4.如权利要求2所述的除霜水箱，干燥剂用于降低在静态温度时水箱的相对湿度致使冰箱内的霜升华。5.如权利要求l所述的除霜水箱，干燥剂具有足够的吸附能力，能够连续吸收足够多的湿气，以防止至少60天内形成霜。6.如权利要求l所述的除霜冰箱，干燥剂具有足够的吸附能力，能够连续吸收足够多的湿气，以防止至少60天内形成霜。7.如权利要求l所述的除霜水箱，干燥剂具有足够的吸附能力，能够连续吸收足够多的湿气，以防止至少90天内形成霜。8.如权利要求l所述的除霜冰箱，干燥剂具有足够的吸附能力，能够连续吸收足够多的湿气，以防止至少120天内形成霜。9.如权利要求l所述的除霜水箱，干燥剂具有足够的吸附能力，能够连续吸收足够多的湿气，以防止至少180天内形成霜。10.如权利要求I所述的除霜水箱，所述干燥剂可在-5到9华氏摄氏度之间吸收相对湿度为45°/到55%之间的湿气，吸附的湿气重量达到干燥剂重量的20%至47%左右。11.如权利要求10所述的除霜水箱，干燥剂在60天左右到180天左右之间具有吸附能力。12.如权利要求10所述的除霜冰箱，干燥剂含有硅胶。13.如权利要求ll所述的除霜冰箱，干燥剂含有无纺涤纶包装。14.如权利要求13所述的除霜冰箱，干燥剂包括大约448克硅胶。15.如权利要求14所述的除霜冰箱，干燥剂可以在234天内吸收至少125克湿气。16.如权利要求1所述的除霜水箱，干燥剂的有效相对湿度超过50%。17.如权利要求1所述的除霜冰箱，干燥剂的有效相对湿度超过75%。18.如权利要求l所述的除霜冰箱，干燥剂的有效相对湿度超过85%。19.一种用于控制水箱内霜累积的方法，冰箱包括水箱冷藏室和用于将冷藏室内空气温度降低至静态温度的冷凝器，所述方法包括以下步骤在第一相对湿度将冷藏室内空气的温度降低至静态温度；允许暖湿空气进入冷藏室；以及再次将冷藏室内的空气冷却到静态温度，同时降低冷藏室内空气的相对湿度。20.如权利要求19所述的除霜方法，将冷藏室内空气的相对湿度降低足够低，防止冷藏室内形成霜。21.如权利要求19所述的除霜方法，将冷藏室内空气的相对湿度降低足够低，促进冷藏室内发生升华。22.如权利要求19所述的除霜方法，降低冷藏室内空气的相对湿度时包括把干燥剂放置在冷藏室内。全文摘要一种除霜冰箱包括一冰箱冷藏室，一门，一冷凝器，以及一干燥剂。冰箱冷藏室具有一定的容量。门用于提供冷藏室的通路。冷凝器用于将冷藏室内空气温度从迅速关闭门时的第一温度降到处于冷却周期的第二静态温度。干燥剂被置于冰箱冷藏室内，干燥剂以足够的速度选择性地吸收冰箱冷藏室内的湿气，降低冰箱冷藏室内的相对湿度到足够低，以防止冰箱冷藏室在静态温度时形成霜。文档编号F25D21/04GK101479543SQ200780023342公开日2009年7月8日申请日期2007年4月27日优先权日2006年4月27日发明者J·W·克伦普,T·H·鲍威尔斯申请人:多种吸附技术公司