专利名称：具有湿气分离作用的制冷装置及其操作方法
技术领域：
本发明涉及一种制冷装置，所述制冷装置具有储存腔室、从储存腔室凹进的辅助
腔室以及用于使空气在储存腔室与辅助腔室之间循环的风扇。
背景技术：
传统上，制冷剂回路的蒸发器容纳在也称作无霜制冷装置的这种制冷装置中，且 循环空气将冷空气从辅助腔室移动到储存腔室中，以对其进行冷却。 在操作过程中，湿气会沉积在制冷装置的蒸发器上，而不管它为无霜的冷壁还是 为另一种类型的制冷装置。这种湿气可源自储存的被冷却的物品自身、源自在操作过程中 由于储存腔室中的温度波动而吸入到储存腔室中的外部空气或源自在门打开时进入储存 腔室的环境空气。实际上，在正常的操作条件下，在门打开时进入储存腔室的环境空气目前 是最显著的湿气源。 由于湿气会在蒸发器上冷凝出，因此它释放显著大的冷凝热，该冷凝热必须被制 冷剂回路吸收和消散。如果冷凝的水在蒸发器上冻结，则会释放应另外消散的热量。这增 大了将储存腔室保持在预定的储存温度下所需的能量消耗，换言之，它对制冷装置的效率 有着不利的影响。 如果蒸发器上的冰变得太厚，则制冷装置必须进行除霜。为此需要的另外的热量 又会增大装置的能量消耗。加热蒸发器所吸收的热能必须在除霜操作结束时再次被消散， 这还对装置的能量平衡产生影响。
发明内容
因此，迫切需要这样的制冷装置以及用于该制冷装置的操作方法，它们能够防止 或至少明显抑制在蒸发器上形成冰。 根据本发明，上述需求通过这样一种制冷装置满足，所述制冷装置具有储存腔室 和从储存腔室凹进的辅助腔室，所述辅助腔室包括用于湿气的可逆的吸收体和使空气在储 存腔室和辅助腔室之间循环的风扇。设有阀装置，以使辅助腔室与储存腔室隔离以及使辅 助腔室连接到周围区域。通过使空气在储存腔室和辅助腔室之间循环，可将来自储存腔室 的空气水分吸附到辅助腔室中的吸收体上。随后在空气在辅助腔室和周围区域之间循环的 过程中，吸收的水分可排回到周围区域。 在最简单的情况下，传统的蒸发器可充当吸收体；换言之，本发明可在结构本身公 知的无霜制冷装置上实现，其中，设有从蒸发器腔室到外部空气的通道，且阀装置有助于使 来自蒸发器腔室的空气可选地与储存腔室或周围区域交换。然而，吸收体优选为吸附材料。 容纳吸附材料的辅助腔室有利地与蒸发器分离。 为了帮助吸收体的湿气排放，重要的是能够加热辅助腔室。 有利地，辅助腔室包含热交换器，所述热交换器经受来自压縮机的热的气体的作 用。从而，来自压縮机的废热可有利地再生吸收材料，换言之，从吸收材料去除水分对制冷
4装置的能量平衡没有负面影响。 还有利地，热交换器可从制冷装置的制冷剂回路断开。此时，可将辅助腔室被加热 的时间基本上限制到实际需要从吸收体去除湿气的时间。这增大了以下的可能性当风扇 启动从储存腔室中的空气去除水分时，辅助腔室处于低温下，且不会由于辅助腔室与储存 腔室之间的空气循环而有多余的热量导入储存腔室中。 制冷装置的控制电路有利地被配置成当风扇操作时阻止制冷剂向分配给储存腔
室的蒸发器供给。这防止湿气在辅助腔室中被吸收之前沉积在蒸发器上。 所述控制电路还有利地被配置成探测制冷装置的门的打开和关闭以及每当门关
闭后启动风扇的操作，从而消除当门再次打开时进入储存腔室中的湿气。 也可有利地，控制电路被配置成在一天中的预定时间再生吸收体。该预定时间可
例如由制造商预设到在夜晚或清晨中，这时用户不太可能接近制冷装置，然而，也可赋予用
户根据他们的生活方式指定一天中的某一时间的选择。 吸收湿气的材料的量应至少足以吸收当打开一次门时进入储存腔室中的湿气的 量。为了不必地增大辅助腔室的热容量，吸收材料的量也不应大很多。因此，可有利地根据 希望的安装位置的通常的温度将不同量的吸收材料导入辅助腔室中。 如果材料在一天中的预定时间被再生，则可能需要较大量的材料来吸附在一整天 中多次门打开操作所导入的湿气量。 辅助腔室优选设置在制冷装置的绝热层的外部。因此，绝热层防止在吸收体的再 生过程中热量非希望性地从辅助腔室传递到储存腔室中。如果吸收体包含吸附水时会释放 吸附热的湿气吸收材料例如硅胶或氟化锂，这也通过绝热层而被使得远离储存腔室。
本发明的主题还涉及一种用于操作制冷装置的方法，所述方法包括以下步骤
a)探测制冷装置的储存腔室中的干燥的必要性； b)当探测到需要干燥时，使空气在储存腔室与包括湿气吸收体的辅助腔室之间循 环；以及 c)使空气在辅助腔室与周围区域之间循环，以将在吸收体处收集的湿气排放到周 围区域。 在步骤a)中，主要在制冷装置的门已打开时，识别出干燥的必要性。 在步骤b)中循环的空气体积应根据吸收体的效率有利地是储存腔室的容积的多
倍，以确保彻底干燥。
下面，通过参看附图描述示例性实施例，将显见本发明的进一步的特征和优点，附 图包括 图1示出了本发明的制冷装置的示意图；以及 图2示出了根据一个改型实施例的制冷装置的示意图。
具体实施例方式
制冷装置以公知的方式包括主体1和门2，它们分别包括相应的绝热材料层，并且 围出储存腔室3。所述装置的制冷剂回路包括压縮机4、冷凝器5和蒸发器6，所述蒸发器
56在图中被示为后壁式蒸发器，但作为无霜蒸发器，它也可以本领域的技术人员熟悉的方式 容纳在绝热腔室中，所述绝热腔室与储存腔室3隔离。 电子控制单元7基于传感器8在储存腔室3中探测的温度控制蒸发器6的操作。 控制单元连接到开关17，所述开关17探测门2的打开和关闭。 设置在主体1的绝热层和门2的绝热层的外部的辅助腔室9具有由吸附空气水分 的材料例如硅胶、氟化锂等构成的填充体10。延伸穿过填充体10的盘绕管11被集成在制 冷剂回路中的压縮机4和冷凝器5之间。辅助腔室9的输入开口借助于T形管路12连接 到储存腔室3。位于T形管路12的分支点处的阀14，在图中被示为可翻转的阀，可在图1 所示的配置状态与镜像位置之间翻转，在图1所示的配置状态下，阀将辅助腔室9的输入开 口连接到储存腔室3，在所述的镜像位置，阀在辅助腔室9与周围区域之间建立连接。
风扇15在出口侧设置在腔室9的开口上，且借助于类似的T形管路13可选择性 地与储存腔室3或周围区域连通，所述T形管路13具有设置在分支点处的阀16。
控制单元7以以下方式操作在制冷装置的大部分的操作时间中，控制单元7监测 由传感器8报告的储存腔室3的温度，且利用该温度确定压縮机4是启动还是关闭。如果 控制单元7借助于开关17探测到门2已经打开，则它关断压縮机4，不管在储存腔室3中探 测的温度如何。 一旦开关17显示门2已经再次关闭，则控制单元7使风扇15开启，以使空 气开始在储存腔室3与辅助腔室9之间循环。由于门的打开而进入到储存腔室3中的湿气 以这种方式被泵送通过辅助腔室9，且被吸收在填充体10中。风扇15操作的时间被设定成 在该时间中可使储存腔室3的容积多次通过辅助腔室9。 —旦进入的空气水分已以这种方式被吸附在填充体10中，则电路继续基于由传 感器8探测的温度以常规方式控制压縮机的操作，并将阀14、16切换到图1中以虚线轮廓 示出的位置，以将辅助腔室连接到周围区域。如果由传感器8探测的温度低于储存腔室3 的温度的预定阈值，则风扇15可首先关断。 如果由传感器8探测的温度超过了阈值且控制单元7此时启动压縮机4，则通过压 縮加热的制冷剂会循环通过盘绕管ll，从而加热辅助腔室9的填充体10。风扇15最迟现 在也可再次启动。通过因与盘绕管11接触而被加热的填充体10的环境空气吸收由填充体 10排放的湿气，从而填充体10被再生。从而，当门2再次打开和关闭时，填充体10能够再 次从储存腔室3吸收空气水分。 如果填充体10如上所述地每当吸附了在门打开的情况下进入储存腔室3中的湿 气时均可被再生，则填充体10的量可有利地选择成使它刚好足以吸附进入的湿气。如果填 充体10的量刚刚够用，则辅助腔室9的热容量也可保持为低，使得它可被在盘绕管11中循 环的制冷剂快速地加热到适合于再生的温度。 根据第二实施例，不是每当门2再次关闭时而是在控制单元7处所预设的一天中 的某一时间才进行填充体10的再生。因此，为了有效，填充体10的量必须大到足以吸收和 吸附在一天当中每当门2打开时进入的湿气量。 一天中的所述时间可由制冷装置的制造商 预定或可由用户设置。 如果如上所述盘绕管11在制冷剂回路中与压縮机4和蒸发器6串联连接，则填充 体10每当压縮机4操作时都会被加热，而不管填充体10中是否吸附了水分。因此，存在这 样的高的可能性当门2打开时，填充体10是热的，因此，当风扇15在门2关闭后开始操作时，填充体10的热量将导入储存腔室3中。为了避免出现这种情况，在图2所示的本发 明的实施例的改进方案中，在制冷剂回路中，在压縮机4和盘绕管ll之间设有方向控制阀 18，所述方向控制阀18可在使制冷剂经过盘绕管11行进的一个位置与使制冷剂绕过盘绕 管11而直接经由与盘绕管11并联的管路将制冷剂传送到冷凝器5的一个位置之间切换。 由于控制单元7每当门2打开时将方向控制阀18切换到第一位置且当风扇达到其干燥操 作时间结束时返回到第二位置，因此，当门2再次打开时，填充体10很少可能是热的，且在 门2再次关闭之后的干燥过程中，填充体10中包含的热能很少可能传送到储存腔室3中。 因此，装置的能量效率借助于方向控制阀19得到进一步提高。
权利要求
一种制冷装置，所述制冷装置包括具有压缩机的制冷剂回路、储存腔室(3)以及从储存腔室(3)凹进的辅助腔室(9)，其特征在于，辅助腔室(9)包括用于湿气的可逆的吸收体(10)，且设有风扇，以使空气在储存腔室(3)和辅助腔室(9)之间循环，所述辅助腔室可通过空气转向装置(14，16)与储存腔室(3)隔离和连接到制冷装置的周围区域。
2. 如权利要求l所述的制冷装置，其特征在于，可逆的吸收体(10)是吸附材料。
3. 如权利要求2所述的制冷装置，其特征在于，吸附材料的量被选择成至少吸收每打 开一次门(2)时进入储存腔室(3)中的湿气量。
4. 如前面权利要求中任一所述的制冷装置，其特征在于，辅助腔室(9)可被加热。
5. 如权利要求4所述的制冷装置，其特征在于，辅助腔室(9)包括热交换器(ll)，所述 热交换器可经受来自压縮机(4)的热的气体的作用。
6. 如权利要求5所述的制冷装置，其特征在于，热交换器(11)可与制冷装置的制冷剂 回路(4，5，6)断开。
7. 如前面权利要求中任一所述的制冷装置，其特征在于，它具有控制电路(7)，所述控 制电路被配置成当风扇(15)操作时阻止制冷剂向分配给储存腔室(3)的蒸发器(6)供给。
8. 如权利要求l所述的制冷装置，其特征在于，空气转向装置被构造成阀装置(14，15)。
9. 如权利要求8所述的制冷装置，其特征在于，阀装置(14， 15)被构造成两位三通的电 磁阀。
10. 如权利要求1-9中任一所述的制冷装置，其特征在于，储存腔室(3)和辅助腔室 (9)借助于空气引导通道彼此连接，以用于流动目的，所述空气引导通道可通过空气转向装 置(14,15)阻断或打开。
11. 如权利要求1-9中任一所述的制冷装置，其特征在于，辅助腔室(9)可借助于空气 管路连接到制冷装置的周围区域，所述空气管路可借助于空气转向装置(14,15)打开或阻 断。
12. 如权利要求l-ll中任一所述的制冷装置，其特征在于，风扇(15)设置在储存腔室 (3)的外部。
13. 如权利要求ll所述的制冷装置，其特征在于，风扇(15)设置在辅助腔室(9)的排 放端处。
14. 如前面权利要求中任一所述的制冷装置，其特征在于，它具有控制电路(7)，所述 控制电路被配置成探测制冷装置的门(2)的打开和关闭以及每当门(2)已关闭后启动风扇 (15)的操作。
15. 如前面权利要求中任一所述的制冷装置，其特征在于，它具有控制电路(7)，所述 控制电路被配置成在一天中的预定时间再生吸收体(10)。
16. 如前面权利要求中任一所述的制冷装置，其特征在于，辅助腔室(9)设置在制冷装 置的绝热层(1，2)的外部。
17. —种用于操作制冷装置的方法，所述方法包括以下步骤a) 探测制冷装置的储存腔室(3)中的干燥的必要性；b) 当探测到需要干燥时，使空气在储存腔室(3)与包括湿气吸收体(10)的辅助腔室之 间循环；以及c)使空气在辅助腔室(9)与周围区域之间循环。
18. 如权利要求17所述的方法，其特征在于，在步骤a)中，在制冷装置的门(2)已打开 之后，识别出需要干燥。
19. 如权利要求17或12所述的方法，其特征在于，在步骤b)中循环的空气体积是储存 腔室的体积的多倍。
20. 如权利要求17-19中任一所述的方法，其特征在于，在步骤b)中不对储存腔室(3) 进行冷却。
21. 如权利要求17-20中任一所述的方法，其特征在于，在步骤c)中，吸收体(10)被加热。
22. 如权利要求21所述的方法，其特征在于，吸收体(10)借助于来自制冷装置的压縮 机(4)的热的气体被加热。
全文摘要
一种制冷装置包括储存腔室(3)；以及从储存腔室(3)凹进的辅助腔室(9)，所述辅助腔室(9)包括用于湿气的可逆的吸收体(10)和用于使空气在储存腔室(3)和辅助腔室(9)之间循环的风扇(15)。阀装置(14，16)用于使辅助腔室(9)与储存腔室(3)隔离和将辅助腔室(9)连接到周围区域。如果探测到需要干燥，首先，空气在储存腔室(3)与包括吸收体(10)的辅助腔室(9)之间循环，然后在辅助腔室(9)与周围区域之间循环。
文档编号F25D17/04GK101784851SQ200880102859
公开日2010年7月21日 申请日期2008年8月7日 优先权日2007年8月14日
发明者J·达姆拉特, R-J·施特里克, S·霍尔策 申请人:Bsh博世和西门子家用器具有限公司