专利名称：加热来防止结霜的冷却装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加热来防止结霜的冷却装置。
背景技术：
在冷却装置中，保持在不同温度下的至少两个隔间大致提供为一个是冷却隔间， 而另一个是冷冻隔间。冷却隔间供储藏诸如水果和蔬菜之类的食物用，且食物被冷却以储存几个星期。需要储存较长时间周期的食物置于更冷的冷冻隔间中。在此类冷却装置中，通过不同的方法来实现隔间的冷却。根据一种方法，空气借助于风扇通过穿过蒸发器上方来冷却，且随后在冷冻隔间和冷却隔间内循环。空气通过穿过位于将冷冻隔间和冷却隔间分开的中间壁中的通道而又到达蒸发器。从冷却隔间输送的加热空气中的水分冷凝，且在空气通道和蒸发器中冻结。为了保持所需的性能，要以一定的间隔来使累积在空气通道和蒸发器上的冰层解冻。解冻过程主要通过电解冻加热器来执行， 且因此经常执行解冻过程会较大地增加能量消耗。在现有技术水平的第W02006092759号国际专利申请阐述了一种冷却装置，其中将检测外部环境温度，且如果确定该温度导致结霜，则风扇和解冻加热器就操作来防止结
Λ" ο在现有技术水平的第US6^6966号美国专利申请阐述了一种冷却装置，其包括位于空气通道中的传热板。在现有技术水平的第US2007033956号美国专利申请阐述了一种冷却装置，其包括控制器单元，当制冷隔间的压缩机关闭时，控制器单元通过检查外部环境传感器来操作风扇和蒸发器解冻加热器。在现有技术水平的实施例中，传感器用于检测结霜，而解冻加热器用于防止结霜。 尽管使用多个解冻加热器是代价高昂的解决方案，但应当确定借助于风扇将由蒸发器解冻加热器所加热的热空气输送至空气通道的正确时间和适合条件。
发明内容
本发明的目的在于实现一种包括用于防止结霜的控制单元的冷却装置。所附权利要求中阐明了为了达到本发明的目的而实现的冷却装置。冷却装置借助于冷却蒸发器中的环境空气的压缩机所循环的制冷剂和在隔间之间通过风扇循环的冷却空气来冷却食物。风扇在制冷剂循环时操作，而在其它时间停止。冷却空气穿过位于中间壁中的通道，同时从冷却隔间传递至冷冻隔间。由于外部环境很热或门经常开启，故水分尤其会在蒸发器上的较冷位置结霜。为了将其消除，蒸发器将在制冷剂不穿过其间的时间由解冻加热器加热。冷却装置还包括控制单元，如果风扇操作比率、隔间和蒸发器的温度在确定的范围内，则控制单元就操作风扇。风扇操作比率确定冷却所需的压缩机操作比率。因此，将检测水分是否累积在的冷却装置内。如果检测到水分累积，则控制隔间温度来认识到是否已经发生结霜。将检查解冻加热器的温度，以便除霜，且检查蒸发器的温度来检测风扇的操作条件。如果所有条件良好，则通过操作风扇来除霜。在本发明的实施例中，使用了解冻加热器来保持蒸发器温度。在本发明的另一实施例中，冷却装置具有三个隔间，且隔间由不同的蒸发器冷却， 以便具有不同的温度值。蒸发器可借助于至少一个阀单独地控制，在解冻操作期间，通过不将制冷剂输送至待解冻的蒸发器，压缩机在风扇操作的同时也操作。借助于本发明，从风扇操作比率来检测除霜，且致动风扇，以便利用解冻加热器的热来解冻。因此，将有效地检测到结霜，且通过风扇输送加热空气至其中检测到结霜的蒸发器和通道中来节省能量。
在附图中示出了为了达到本发明的目的而实现的冷却装置，在附图中 图1为冷却装置的侧向示意图。图2为包括三个隔间的冷却装置的侧向示意图。图3为本发明的实施例中的控制单元的算法。图中所示出的元件的标号如下
1.冷却装置
2.冷却隔间
3.冷冻隔间
4.中间壁
5.蒸发器
6.压缩机
7.通道
8.风扇
9.解冻加热器
10.控制单元。
具体实施例方式冷却装置1包括
至少一个冷却隔间2和至少一个冷冻隔间3，
将隔间2和3与彼此分隔开的绝缘中间壁4，
至少一个蒸发器5，其提供在隔间2和3内循环的空气的冷却，
压缩机6，其压缩穿过蒸发器5且在制冷循环中循环的制冷剂，
通道7，空气穿过通道7，从而从冷却隔间2返回到包含蒸发器5的容积H，
风扇8，其朝隔间2和3吹送冷却空气，以及
位于蒸发器5(图1)上的解冻加热器9。冷却装置1还包括控制单元10，控制单元10
检测风扇8的操作时间t7a、风扇8的停止时间t7b，冷却隔间2的温度T2和蒸发器5的温度T5,且其操作风扇8:如果风扇8的操作时间t7a与操作和停止时间t7a+t7b的和的比例Tw低于预定限制操作
比例
Γ
丄Wt'
如果蒸发器5的温度T5高于预定温度T5t，
如果冷却隔间2的温度T2低于预定压缩机6的致动温度T2t (图1)。当压缩机6操作时，制冷剂在制冷循环中循环，且冷却该环境，同时穿过蒸发器5。 当环境达到所期望的温度T2t T3t，就通过停止压缩机6来防止环境被进一步冷却。如果环境又加热，则压缩机6又操作，且制冷循环继续。在制冷期间，由于环境中水分，故蒸发器5上可发生结霜。结霜主要由于冷却装置1的门经常开启或外部环境的高温而发生。当这些条件满足时，隔间2和3的温度T2，T3也下降，且压缩机6在没有间断的情况操作很长时间周期。当制冷循环操作较长时间时，结霜就出现在蒸发器5和通道7上。压缩机6的操作时间较长显示出风扇8的操作时间也很高。控制单元10监测风扇8的操作时间t8a和风扇8 的停止时间t8b。如果风扇操作时间t8a与风扇8的操作和停止时间t8a+t8b的和的比例Γψ= t8a/(t8a+t8b)低于预定限制操作比例Fwt，则检测到结霜的出现。在本发明的实施例中，最低操作时间Γ Wtmin的比例记录在控制单元10的存储器中，且通过操作风扇8来防止风扇8 的操作时间比例Γ w变为低于最低操作时间比例rWtmin。控制单元10操作解冻加热器9， 以便使蒸发器5解冻。在解冻加热器9的操作期间，制冷剂不会穿过蒸发器5，因此蒸发器 5会很快解冻，而其上没有冷凝。只有在冷却空气不在其它位置循环时，才可实现使用蒸发器5加热来使其它位置解冻。因此，加热空气不应当在制冷循环中混合，而升高了隔间2和 3的温度T2或T3。为了对其检测，将测量冷却隔间2的温度T2,且如果冷却隔间2充分冷却 (<T2t)，则推断制冷循环(即，压缩机6)未操作。如果蒸发器5足够热，且冷却隔间2足够冷，则控制单元10通过操作风扇8提供将加热空气输送至其它结霜位置。出于此原因，当操作风扇8时，时间、不会算作操作时间t8t。在本发明的实施例中，控制单元10通过操作风扇8来防止通道7的结霜。控制单元10通过操作风扇8用于将蒸发器5的热量输送至通道7消除了还要使用加热单元来使得通道7解冻。因此，通过单个解冻加热器9(图1)防止了在蒸发器5和通道7中的结霜。在本发明的实施例中，如果蒸发器5的温度T5小于预定温度T5t，则控制单元10操作解冻加热器9，直到其达到预定温度T5t，且在达到预定温度T5t)时操作风扇8。在本发明的实施例中，冷却装置1包括一个以上的冷却隔间2，102和各隔间2，102 和3中的单独的蒸发器5，105，205，以及控制输送给蒸发器5，105，205的制冷剂的至少一个阀(图中未示出)。冷却装置1还包括控制单元10，控制单元10操作其阀被关闭的蒸发器5，105或205中的蒸发器5的解冻加热器9和风扇8，且不操作其阀被开启的其它蒸发器 105，205的解冻加热器9和风扇8。因此，当由阀关闭的蒸发器5，105或205加热时，就不需要停止压缩机6，且其它隔间2，102或3继续冷却。同时，空气通道7的出口在隔间2，102 或3中关闭，其中解冻加热器9操作成使得加热空气不会在制冷循环中混合。因此，通道7 在不将加热空气输送至其它隔间2，102或3(图2)的情况下也进行被解冻。冷却装置1根据本发明的实施例中的以下方法进行操作 开始制冷循环(1000)，
查询风扇8是否已经停止(1001)，如果风扇8操作，则继续该循环(1000)，
如果风扇8已经停止，则查询风扇8的操作比例rw是否低于限制操作比率 Γ wt(1002)，
如果风扇8的操作比率rw不低于限制操作比率rWt，则继续控制操作比率rw (1001)，
如果风扇8的操作比率rw低于限制操作比率rWt，则查询冷却隔间2的温度T2是否低于压缩机6的致动温度T2t (1003)，
如果冷却隔间2的温度T2不低于压缩机6的致动温度T2t，则操作压缩机6 (2003)， 如果冷却隔间2的温度T2低于压缩机6的致动温度T2t，则查询蒸发器5的温度T5是否高于解冻温度值T5t (1004)，
如果蒸发器5的温度T5高于解冻温度值T5t，则操作风扇8 (3004)，
如果蒸发器5的温度T5不高于解冻温度值T5t，则操作解冻加热器9 (2004)，
查询蒸发器5的温度T5是否高于解冻温度值T5t (1005)，
如果蒸发器5的温度T5高于解冻温度值T5t，则返回步骤1003，以及
如果蒸发器5的温度T5不高于解冻温度值T5t，则操作解冻加热器9 (2004)(图3)。借助于根据该方法操作冷却装置1的控制单元(10)，就在不需要操作制冷循环的情况下保证了检测结霜和开始解冻过程。借助于本发明的控制单元10，可通过监测风扇8的操作比率来有效地检测是否已经发生了结霜。此外，用于使蒸发器5解冻的由解冻加热器9加热的空气可借助于风扇8输送至可能具有结霜问题的其它位置，例如，通道7。因此，就不需要使用附加的加热器单元， 且提供了成本和能量的节省。应当理解的是，本发明不限于上文公开的实施例，且本领域的技术人员可容易引入不同的实施例。这些应当认作是在由本发明的权利要求所主张的保护范围内。
权利要求
1.一种冷却装置(1)，其包括至少一个冷却隔间(2)和至少一个冷冻隔间(3)， 使所述隔间(2)和(3)与彼此分隔开的绝缘中间壁G)， 至少一个蒸发器(5)，其提供在所述隔间( 和(3)中循环的所述空气的冷却， 压缩机(6)，其压缩穿过所述蒸发器( 且在所述制冷循环中循环的所述制冷剂， 通道(7)，所述空气穿过所述通道(7)，从而从所述冷却隔间( 返回包含所述蒸发器 (5)的所述容积(H)，风扇(8)，其朝所述隔间(2)和(3)吹送所述冷却空气，以及位于所述蒸发器( 上的解冻加热器(9)， 且其特征在于，控制单元(10)，其检测所述风扇(8)的操作时间(t7a)、所述风扇(8)的停止时间(t7b)，所述冷却隔间O) 的温度(T2)和所述蒸发器(5)的温度(T5),且其在以下情况操作所述风扇⑶如果所述风扇⑶操作时间(t7a)与风扇⑶操作和停止时间(t7a+t7b)的和的所述比例(Tw)小于预定限制操作比率(Twt),如果所述蒸发器(5)的温度(T5)高于预定温度(T5t)，以及如果所述冷却隔间⑵的温度(T2)小于预定压缩机(6)的致动温度(T2t)。
2.根据权利要求1所述的冷却装置(1)，其特征在于，如果所述蒸发器( 的温度(T5) 小于所述预定温度(T5t)，则所述控制单元(10)操作所述解冻加热器(9)，直到其达到所述预定温度(T5t)，且在达到所述预定温度(T5t)时操作所述风扇(8)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的冷却装置(1)，其中所述冷却装置(1)包括一个以上的冷却隔间(2，102)和各所述隔间(2，102和3)中的单独蒸发器(5，105，205)，以及控制输送至所述蒸发器(5，105, 205)的制冷剂的至少一个阀，且其特征在于，所述控制单元(10)操作其阀被关闭的所述蒸发器(5，105或205)中的蒸发器(5)的解冻加热器(9) 和风扇(8)，且不操作其阀被开启的其它蒸发器(105，205)的解冻加热器(9)和风扇(8)。
4.一种用于根据上述权利要求中任一项所述的冷却装置(1)的方法，包括以下步骤 开始所述制冷循环(1000)，查询所述风扇(8)是否已经停止(1001)， 如果所述风扇(8)操作，则继续所述循环(1000)，如果所述风扇(8)已经停止(1002)，则查询所述风扇⑶的操作比率(rw)是否低于所述限制操作比率(rWt)，如果风扇⑶的操作比率(rw)不低于限制操作比率(Γ Wt)，则继续控制所述操作比率(rw) (1001)，如果所述风扇⑶的操作比率(rw)低于所述限制操作比率(rWt)，则查询所述冷却隔间(2)的温度(T2)是否低于所述压缩机(6)的致动温度(T2t) (1003)，如果所述冷却隔间⑵的温度(T2)不低于所述压缩机(6)的致动温度(T2t)，则操作所述压缩机(6) (2003)，如果所述冷却隔间⑵的温度(T2)低于所述压缩机(6)的致动温度(T2t)，则查询所述蒸发器(5)的温度(T5)是否高于所述解冻温度值(T5t) (1004)，如果所述蒸发器(5)的温度(T5)高于所述解冻温度值(T5t)，则操作所述风扇(8)(3004)，如果所述蒸发器(5)的温度(T5)不高于所述解冻温度值(T5t)，则操作所述解冻加热器 (9) (2004)，查询所述蒸发器(5)的温度(T5)是否高于所述解冻温度值(T5t) (1005)， 如果所述蒸发器(5)的温度(T5)高于所述解冻温度值(T5t)，则返回到步骤1003， 如果所述蒸发器(5)的温度(T5)不高于所述解冻温度值(T5t)，则操作所述解冻加热器 (9) (2004)。
全文摘要
本发明涉及一种冷却装置(1)，其包括至少一个冷却隔间(2)和至少一个冷冻隔间(3)；将隔间(2)和(3)与彼此分隔开的绝缘中间壁(4)；对在隔间(2)和(3)中循环的空气的提供冷却的至少一个蒸发器(5)；压缩机(6)，其压缩穿过蒸发器(5)且在制冷循环中循环的制冷剂；通道(7)，空气穿过通道(7)并从冷却隔间(2)返回到包含蒸发器(5)的容积(H)；朝隔间(2)和(3)吹送冷却空气的风扇(8)；以及，位于蒸发器(5)上的解冻加热器(9)。
文档编号F25D17/06GK102483283SQ201080032311
公开日2012年5月30日 申请日期2010年5月14日 优先权日2009年5月22日
发明者古尔巴斯 F., 厄坎 T. 申请人:阿塞里克股份有限公司