风冷冰箱及其除湿方法与流程

本发明涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种风冷冰箱及其除湿方法。

背景技术：

风冷冰箱的蒸发器独立于储物间室设置，通过送风机和风道将经蒸发器冷却的空气输送至储物间室内。由于空气温度始终低于间室温度，所以不存在间室结霜问题。但从冷藏室回流至蒸发器的空气湿度较大，会在蒸发器的表面结霜。蒸发器上结霜量增多会严重影响其换热效率，进而影响冰箱的制冷效率以及间室温度的稳定性。

目前风冷冰箱常用的除霜方法是采用电加热的方式定期融化蒸发器上的结霜。这种除霜方式会导致储物间室内的温度上升，既影响食品保存，又会带来较多的能量损耗。

技术实现要素：

本发明第一方面的一个目的是要克服现有技术存在的至少一个缺陷，提供一种可减少蒸发器结霜或基本实现蒸发器无霜运行的风冷冰箱。

本发明第一方面的另一个的目的是要提供一种风冷冰箱，以尽量避免由于蒸发器除霜导致储物间室温度波动。

本发明第二方面的一个目的是要提供一种风冷冰箱的除湿方法，以减少蒸发器结霜或基本实现蒸发器无霜运行。

根据本发明的第一方面，提供了一种风冷冰箱，包括：箱体，其内限定形成有冷藏间室；蒸发器，其对流经其的空气进行冷却；送风风道，配置成将经由所述蒸发器冷却的空气向所述冷藏间室供应；回风风道，配置成将来自所述冷藏间室的空气输送至所述蒸发器处进行冷却；以及具有第一变温端和第二变温端的至少一个半导体制冷组件，其中每个所述半导体制冷组件的第一变温端设置在所述回风风道中，所述半导体制冷组件配置成受控地使所述第一变温端和所述第二变温端分别作为温度降低的制冷端和温度升高的制热端，从而使进入所述回风风道内的空气先流经所述第一变温端后再流经所述蒸发器，以使其中的水分在所述第一变温端凝结。

可选地，所述风冷冰箱还包括：送风机，配置成受控地开启，以将经所述蒸发器冷却后的空气向所述送风风道中吹送；所述半导体制冷组件配置成：当所述送风机开启时，使所述第一变温端和所述第二变温端分别作为温度降低的制冷端和温度升高的制热端。

可选地，所述半导体制冷组件还配置成：当所述送风机关停时，使所述第一变温端和所述第二变温端分别作为温度升高的制热端和温度降低的制冷端，以使所述第一变温端凝结的霜融化。

可选地，所述半导体制冷组件的数量为多个，且多个所述半导体制冷组件在所述回风风道中沿空气流动方向间隔设置。

可选地，任意两个相邻的半导体制冷组件中，位于上游的所述半导体制冷组件的第一变温端作为制冷端时的设定温度低于位于下游的所述半导体制冷组件的第一变温端作为制冷端时的设定温度。

可选地，风冷冰箱还包括温度获取装置，用于获取所述冷藏间室的温度；且每个所述半导体制冷组件还配置成：当所述送风机开启时，若其第一变温端作为制冷端时的设定温度大于等于所述冷藏间室的温度，则使其处于关停状态；若其第一变温端作为制冷端时的设定温度小于所述冷藏间室的温度，则使其第一变温端和第二变温端分别作为温度降低的制冷端和温度升高的制热端。

可选地，所述半导体制冷组件包括具有第一变温表面和第二变温表面的半导体制冷片；与所述第一变温表面热连接的第一热交换器；以及与所述第二变温表面热连接的第二热交换器；其中所述第一变温表面和所述第一热交换器作为所述第一变温端；所述第二变温表面和所述第二热交换器作为所述第二变温端。

可选地，所述半导体制冷组件设置在所述回风风道的后壁上，其中所述第一变温端中至少所述第一热交换器延伸至所述回风风道中；所述第二变温端中至少所述第二热交换器延伸至所述箱体外部，以将所述第二变温表面的热量散发到所述箱体的外部环境中。

根据本发明的第二方面，提供了一种风冷冰箱的除湿方法，其中所述风冷冰箱包括冷藏间室、蒸发器、将所述冷藏间室的空气引至所述蒸发器处进行冷却的回风风道、以及至少一个具有第一变温端和第二变温端的半导体制冷组件，所述第一变温端处于所述回风风道内，所述除湿方法包括：使所述半导体制冷组件的第一变温端和第二变温端分别作为温度降低的制冷端和温度升高的制热端，以使流经所述回风风道的空气中的水分凝结。

可选地，所述风冷冰箱还包括用于将经所述蒸发器冷却后的空气向所述冷藏间室中吹送的送风机，所述除湿方法还包括：当所述送风机开启时，使所述第一变温端和所述第二变温端分别作为温度降低的制冷端和温度升高的制热端。

可选地，所述半导体制冷组件的数量为多个，且多个所述半导体制冷组件的第一变温端作为制冷端时的设定温度各不相同，所述除湿方法还包括：获取所述冷藏间室的温度；当所述送风机开启时，将每个所述半导体制冷组件的第一变温端作为制冷端时的设定温度与所述冷藏间室的温度进行比较，若所述半导体制冷组件的第一变温端作为制冷端时的设定温度大于等于所述冷藏间室的温度，则使其处于关停状态；若其第一变温端作为制冷端时的设定温度小于所述冷藏间室的温度，则使所述第一变温端和所述第二变温端分别作为温度降低的制冷端和温度升高的制热端。

可选地，除湿方法还包括：当所述送风机关停时，使所述半导体制冷组件的第一变温端和第二变温端分别作为温度升高的制热端和温度降低的制冷端，以使所述第一变温端凝结的霜融化。

本发明的风冷冰箱，由于冷藏间室中湿度较大的空气在回到蒸发器前，流经处于回风风道内的半导体制冷组件的作为制冷端的第一变温端，其中的水分在第一变温端凝结，使得空气在回到蒸发器前已被除湿，极大减少了蒸发器的结霜量。

进一步地，本发明的风冷冰箱，由于设置了半导体制冷组件而减少了蒸发器的结霜量，提升了蒸发器的换热效率。本发明还能够较多地延长化霜加热丝的开启间隔、缩短化霜加热丝的开启时间、或减少化霜加热丝的加热功率、甚至可取消化霜加热丝，从而整体上降低冰箱的耗电量。

进一步地，本发明的风冷冰箱，通过将半导体制冷组件配置成在送风机开启时，使第一变温端和第二变温端分别作为制冷端和制热端，以在冷藏间室制冷时，利用第一变温端将空气中的水分去除；而当送风机关停时，使第一变温端和第二变温端分别作为制热端和制冷端，以在停止对冷藏间室制冷时，使第一变温端凝结的霜融化。由于本发明及时对第一变温端进行化霜，从而可保证第一变温端在送风机开启期间，能够保证对水分的凝结能力，始终具有较好的除湿作用。

进一步地，本发明的风冷冰箱，可在回风风道设置多个半导体制冷组件，使其制冷端的设定温度在回风风道中沿空气流动方向递减设置，以达到更好的除湿效果。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的风冷冰箱的示意性侧视图；

图2是图1的部位A的局部放大示意图；

图3是本发明一个实施例的风冷冰箱的示意性方框图；

图4是根据本发明一个实施例的风冷冰箱的除湿方法的流程图；

图5是图4所示除湿方法中步骤S305的一个实施例的流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的风冷冰箱的示意性侧视图。风冷冰箱100一般性地可包括箱体101。箱体101可包括前侧开口的钢板制外壳、设置在外壳的内部空间中且前侧开口的合成树脂制内胆、以及在外壳与内胆之间的间隙中进行充填发泡形成的发泡聚氨酯制隔热材料。箱体101内形成用于贮藏食品等的储物间室。根据保存温度及用途，储物间室的内部分隔为冷藏间室10和至少一个其他储物间室。其他储物间室可为冷冻间室20等。风冷冰箱100还包括用于打开/关闭冷藏间室10和其他储物间室的门体，门体在图中未示出。

如本领域技术人员可意识到的，本发明实施例的风冷冰箱100与现有的风冷冰箱一样，可采用蒸汽压缩制冷循环系统进行制冷。制冷循环系统由压缩机冷凝器、节流元件、蒸发器以及制冷管路和其他配件构成。经由蒸发器40冷却后的空气被供应至各储物间室中，以使储物各间室内的温度保持在相应的设定温度范围内。为简化起见，除蒸发器40外，制冷循环系统的其余部件在图中并未示出。

风冷冰箱100还可包括送风机30、送风风道11以及回风风道12。送风机30配置成受控地开启，以将经蒸发器40冷却后的空气向送风风道11中吹送。送风风道11用于向冷藏间室10供应经由蒸发器40冷却的空气，进入送风风道11中的空气经由送风口111流入冷藏间室10中。回风风道12用于将从冷藏间室10流出的空气输送至蒸发器40处进行冷却。在送风机30的作用下，经由蒸发器40冷却的空气进入送风风道11中，从而向冷藏间室10提供冷量，以使冷藏间室10内的温度保持在设定的温度(通常为0℃～10℃)；同时冷藏间室10中的空气流入回风风道12中，以便流至蒸发器40处进行再次冷却，形成风路循环系统。

冷藏间室10内的空气湿度一般较大，空气从冷藏间室10回流至蒸发器40后，会在蒸发器40的表面遇冷凝结。为此，现有方案通常采用电加热的方式进行化霜，但耗电量较高，而且还会造成储物间室升温。

为此，本发明实施例的风冷冰箱100特别设置了至少一个半导体制冷组件50。半导体制冷组件50具有第一变温端59和第二变温端57，且第一变温端59设置在回风风道12中。并且，使第一变温端59和第二变温端57分别作为温度降低的制冷端和温度升高的制热端，从而使进入回风风道12内的空气先流经第一变温端59后再流经蒸发器40，以使空气在回到蒸发器40前已被除湿，极大减少了蒸发器40的结霜量。如此一来，一方面提升了蒸发器40的换热效率，另一方面能够较多地延长化霜加热丝的开启间隔、或缩短化霜加热丝的开启时间、或减少化霜加热丝的加热功率、甚至取消化霜加热丝，从而整体上降低风冷冰箱100的耗电量。

当然，本领域技术人员应该理解，根据半导体制冷原理，可通过改变供电方式将第一变温端59切换为制热端，将第二变温端57切换为制冷端。

在本发明一些实施例中，可使半导体制冷组件50的第一变温端59一直作为制冷端，以始终用于对空气进行除湿。

在优选的实施例中，半导体制冷组件50被配置成：当送风机30开启时，使第一变温端59和第二变温端57分别作为制冷端和制热端。也就是说在冷藏间室10制冷时，利用第一变温端59进行除湿。进一步地，当送风机30关停时，对第一变温端59和第二变温端57进行冷热切换，使第一变温端59作为制热端，使第二变温端57作为制冷端。这样做的目的是在冷藏间室10停止制冷时，使第一变温端59温度升高从而将其凝结的霜融化。融化的水例如可沿回风风道12的内壁流入蒸发器40下方的积水盘中，并进而流至风冷冰箱100的蒸发皿处，从而利用压缩机的热量蒸发风冷冰箱100外部。积水盘、蒸发皿等结构属于现有风冷冰箱常用结构，为简化起见，附图中并未表示，在此不予赘述。在送风机30关停期间对第一变温端59进行化霜，可保证在送风机30开启期间，第一变温端59有足够的空间用于结霜，以保证除湿功能的可持续性。

在一些实施例中，回风风道12中可设置多个半导体制冷组件50，以增强除湿效果。多个半导体制冷组件50可在回风风道12中沿空气流动方向间隔设置。多个半导体制冷组件50的第一变温端59作为制冷端时的设定温度可设置为相同的温度。但是为取得更好的效果，优选地，任意两个相邻的半导体制冷组件中，位于上游的半导体制冷组件的第一变温端59作为制冷端时的设定温度低于位于下游的半导体制冷组件的第一变温端59作为制冷端时的设定温度。通过将制冷端的温度随空气流向递减设置，使多个半导体制冷组件50的除湿能力形成多个梯度，增强了除湿效果。例如，可设置5个半导体制冷组件50，其第一变温端59作为制冷端时的设定温度可分别为5℃、0℃、-5℃、-10℃、-20℃，即以-5℃的公差递减。

图3是本发明一个实施例的风冷冰箱的示意性方框图。如图3所示，在本发明优选的实施例中，风冷冰箱100还可包括温度获取装置60，用于获取冷藏间室10的温度。在一些实施例中，温度获取装置60可以为至少一个温度传感器，通过温度传感器检测的温度来直接获取冷藏间室10的温度。例如，当温度传感器的数量为多个时，多个温度传感器的平均温度即为冷藏间室10的温度。在另一些实施例中，温度获取装置60可直接与风冷冰箱100的主控板连接，从而在主控板处获取冷藏间室10的温度。

每个半导体制冷组件50配置成：当送风机30开启，即在冷藏间室10制冷运行时，若其第一变温端59作为制冷端时的设定温度大于等于冷藏间室10的温度，则使其处于关停状态；若其第一变温端59作为制冷端时的设定温度小于冷藏间室10的温度，则使其处于开启状态，且使其第一变温端59和第二变温端57分别作为温度降低的制冷端和温度升高的制热端，以利用第一变温端59进行除湿。

图2是图1的部位A的局部放大示意图，示意了半导体制冷组件50的具体结构。如图2所示，半导体制冷组件50可包括：具有第一变温表面57和第二变温表面56的半导体制冷片51。前述的第一变温端59和第二变温端57可分别为第一变温表面57和第二变温表面56。

在一些实施例中，为增强换热效率，半导体制冷组件50还包括热交换器以及导热块。如图2，第一变温表面57设置有第一导热块53，第一导热块53上热连接有第一热交换器55。第二变温表面56设置有第二导热块52，第二导热块52上热连接有第二热交换器54。此时，前述的第一变温端59包括第一热交换器55、第一导热块53和第一变温表面57，前述的第二变温端57包括第二热交换器54、第二导热块52和第二变温表面56。

第一热交换器55和第二热交换器54的作用是增强换热面积，具体可设置为翅片式结构。

在部分实施例中，半导体制冷组件50可设置在回风风道12的后壁122上。其中第一变温端59中至少第一热交换器55延伸至回风风道12中，优选使第一热交换器55和第一导热块53延伸至回风风道12中，以增大换热面积。第二变温端57中至少第二热交换器54延伸至箱体101外部，优选使第二热交换器54和第二导热块52均延伸至箱体101外部，以利于使第二变温表面56的热量充分散发到箱体101的外部环境中。

在图1和图2所示的实施例中，半导体制冷组件50夹持与回风风道12的后壁122与箱体101的后壁板102之间，使第一热交换器55和第一导热块53延伸至回风风道12中，使第二热交换器54和第二导热块52均延伸至箱体101外部。

本发明另一方面还提供了一种风冷冰箱的除湿方法。其中风冷冰箱可为以上任一实施例的风冷冰箱100，包括冷藏间室10、蒸发器40、将冷藏间室10的空气引至蒸发器40处进行冷却的回风风道12，以及具有第一变温端59和第二变温端57的半导体制冷组件50，其中半导体制冷组件50配置成使得进入蒸发器40之前的空气先流经第一变温端59。

除湿方法包括：使半导体制冷组件50的第一变温端59和第二变温端57分别作为温度降低的制冷端和温度升高的制热端，以使流经第一变温端59的空气中的水分在第一变温端59凝结。

图3是根据本发明一个实施例的风冷冰箱的除湿方法的流程图。其中风冷冰箱100还包括用于将经蒸发器40冷却后的空气向冷藏间室10中吹送的送风机30。半导体制冷组件50的数量可为多个，且多个半导体制冷组件50的第一变温端59作为制冷端时的设定温度各不相同。如图3所示，除湿方法至少包括以下步骤：

步骤S301，开启送风机30。经由蒸发器40冷却的空气在送风机30作用下流向送风风道11，经由出风口111流入冷藏间室10中对冷藏间室10进行制冷。同时，冷藏间室10中的空气经回风风道12中流至蒸发器40处进行冷却。本领域技术人员可以理解，蒸发器40可以与送风机30同时开启，或稍前或稍后开启。

步骤S303，获取冷藏间室10的温度Tc。可通过在冷藏间室10内设置温度传感器等装置测量冷藏间室10的温度Tc，或直接从主控板上获取冷藏间室10的温度Tc。

步骤S305，将每个半导体制冷组件50的第一变温端59作为制冷端时的设定温度T与Tc进行比较，关停T≥Tc的半导体制冷组件50，开启T＜Tc的半导体制冷组件50且使其第一变温端59作为制冷端以用于除湿，使第二变温端57作为制热端。

步骤S307，关停送风机30。该步骤在冷藏间室10的温度Tc达到或低于用户设定的温度后使蒸发器40停止运行后执行。

步骤S309，使第一变温端59和第二变温端57分别作为温度升高的制热端和温度降低的制冷端。以使凝结在第一变温端59的霜由于第一变温端59温度升高而融化。

在上述除湿方法中，步骤S301和步骤S303的执行顺序可以对调，即先获取冷藏间室10的温度Tc，再开启送风机30。当然，也可使获取Tc的动作是在风冷冰箱100运行时始终进行的，在某个半导体制冷组件50的制冷端设定温度大于Tc时，及时予以关停。

图4是图3所示除湿方法中步骤S305的一个实施例的流程图。下面以风冷冰箱100包括三个半导体制冷组件为例对上述步骤S305进行细化说明。其中，三个半导体制冷组件分别为半导体制冷组件501、半导体制冷组件502和半导体制冷组件503，三个半导体制冷组件的第一变温端作为制冷端时的设定温度分别为T1、T2和T3，且T1＜T2＜T3。在这样的实施例中，步骤S305包括以下步骤：

步骤S3051，判断半导体制冷组件501的第一变温端作为制冷端时的设定温度T1＜Tc的关系是否成立。若不成立，则关停半导体制冷组件501。若成立，则执行步骤S3053。

步骤S3053，开启半导体制冷组件501。

步骤S3055，判断半导体制冷组件502的第一变温端作为制冷端时的设定温度T2＜Tc的关系是否成立。若不成立，则关停半导体制冷组件502。若成立，则执行步骤S3057。

步骤S3057，开启半导体制冷组件502。

步骤S3058，判断半导体制冷组件503的第一变温端作为制冷端时的设定温度T3＜Tc的关系是否成立，若不成立，则关停半导体制冷组件503，若成立，则执行步骤S3059。

步骤S3059，开启半导体制冷组件503。

在另一些实施例中，也可先比较T3与Tc。若T3＜Tc，则开启半导体制冷组件501、502、503。若T3＝Tc，则开启半导体制冷组件501、502，关停半导体制冷组件503。若T3＞Tc，则关停半导体制冷组件503，继续比较T2与Tc,。

在一些实施例中，可在第一变温端59的霜融化完全后，停止对半导体制冷片51通电。例如在使第一变温端59和第二变温端57分别作为温度升高的制热端和温度降低的制冷端后的预设时间后，停止对半导体制冷片51通电。而在送风机30再次开启时，再次向半导体制冷片51通电，以使第一变温端59和第二变温端57分别作为温度降低的制冷端和温度升高的制热端。

本领域技术人员应理解，本发明所称的“风冷冰箱”并不限定为一般意义上的具有冷藏间室和冷冻间室且用于存储食物的风冷冰箱，还可以是其他具有冷藏功能的装置，例如酒柜、冷藏罐等。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。