本發(fā)明涉及一種無霜制冷器具，其具有布置在蒸發(fā)室中的強制通風蒸發(fā)器。

背景技術(shù)：

通常，無霜制冷器具中的蒸發(fā)器將蒸發(fā)室分為上游部分和下游部分，使得空氣在通過蒸發(fā)室的途中被迫流過蒸發(fā)器的整個長度。當蒸發(fā)器的強制通風運行并且空氣高速地流過蒸發(fā)器時，空氣攜帶的水分優(yōu)選地作為霜沉積在蒸發(fā)器的最冷位置處、即在注入點附近，制冷劑在所述注入點處進入蒸發(fā)器。霜的積聚可能導致蒸發(fā)器在一段時間之后堵塞，使得流過蒸發(fā)室的空氣流停止并且制冷器具的相關(guān)的儲存間隔不再被冷卻。在達到該時間點之前，蒸發(fā)器必須除霜，其中出現(xiàn)下述問題：向蒸發(fā)器分配熱量，使得所述蒸發(fā)器被完全除霜，而同時蒸發(fā)器的比其他部分更早地被除去冰的部分不應不必要地被加熱至冰點之上，因為因此使用的熱能沒有帶來實際的作用，而是在除霜操作結(jié)束之后必須再次耗費能量，以便再次冷卻蒸發(fā)器的該不必要地加熱的區(qū)域。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種無霜制冷器具，所述無霜制冷器具能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的除霜。

該目的在下述無霜制冷器具的情況下實現(xiàn)，所述無霜制冷器具具有布置在蒸發(fā)室中的強制通風蒸發(fā)器，其中，蒸發(fā)器的至少一個第一部分將蒸發(fā)室的上游部分與下游部分隔開，蒸發(fā)室的兩個部分中的一個具有聚集區(qū)，所述聚集區(qū)與蒸發(fā)器的第二部分在流動方面并列地布置，并且通過蒸發(fā)器的第二部分被冷卻。該聚集區(qū)為循環(huán)通過蒸發(fā)室的空氣提供具有相當?shù)偷牧髯璧穆窂剑沟么蟛糠挚諝鈨H流過蒸發(fā)器的第一部分和聚集區(qū)而不是通過整個蒸發(fā)器，而水分在聚集區(qū)中作為霜被分離出來。所述霜隨著時間的推移增大聚集區(qū)的流阻，使得流過蒸發(fā)器的第二部分的空氣增多，霜也越來越多地在那里沉積。然而，只有在聚集區(qū)和蒸發(fā)器的第二部分都已經(jīng)充滿霜的情況下，才會出現(xiàn)堵塞。由于霜形成沿空氣流動方向延伸的霜體，因此至少在聚集區(qū)中，在除霜期間可防止至少蒸發(fā)器的與聚集區(qū)直接熱接觸的第二部分的局部過熱，由此實現(xiàn)節(jié)能的除霜。由于聚集區(qū)為霜提供了附加的空間，因此，除霜周期之間的間隔也可延長。這對器具的能源消耗具有積極影響；此外，如果不能要求用于冷卻新引入器具中的物品的冷卻輸出的時間較少，則對于用戶而言也很便利。為了實現(xiàn)聚集區(qū)的高效冷卻和聚集區(qū)上形成的霜的相應的高度集中，蒸發(fā)器的第二部分必須能夠?qū)崿F(xiàn)比第一部分的溫度更低的溫度。因此，制冷劑的注入點優(yōu)選地設在第二部分上。

優(yōu)選地，第二部分總的來說應在蒸發(fā)器的制冷劑管中的制冷劑的流動方向上位于蒸發(fā)器的第一部分的上游，使得制冷劑只有在已經(jīng)在第二部分中被加熱到一定程度的情況下才達到第一部分。

如果蒸發(fā)器以本身已知的方式基本上是長方體形，并具有流入側(cè)和流出側(cè)，所述流入側(cè)和流出側(cè)定向成與蒸發(fā)器的第一部分中的空氣的流動方向垂直，蒸發(fā)器還具有連接流入側(cè)和流出側(cè)的側(cè)面，聚集區(qū)可有利地與所述側(cè)面中的第一側(cè)面相鄰。

蒸發(fā)器在所述第一側(cè)面上優(yōu)選地是開放的，以便能夠在聚集區(qū)的整個長度上在聚集區(qū)與蒸發(fā)器的第二部分之間轉(zhuǎn)移空氣。

第一側(cè)面優(yōu)選地沿流動方向構(gòu)造成與聚集區(qū)相鄰的區(qū)段和與蒸發(fā)室的壁相鄰并限定蒸發(fā)器的第一部分的區(qū)段。

與聚集區(qū)相鄰的區(qū)段也可相對于流動方向橫向地在兩側(cè)相對于與蒸發(fā)室的壁相鄰的區(qū)段被限界。如果蒸發(fā)室的上游部分的空氣入口布置在蒸發(fā)室的側(cè)拐角中的每一個上，則這種布置可尤其有利于空氣在蒸發(fā)室的寬度上均勻地分布。

除霜加熱器可布置在蒸發(fā)器的與第一側(cè)面相反的第二側(cè)面上。除霜加熱器優(yōu)選地實施為大面積加熱元件，所述大面積加熱元件在蒸發(fā)器的至少第二部分上延伸，以便為所述部分和聚集區(qū)除霜。所述大面積加熱元件可擴展到整個第二側(cè)面，以便還為蒸發(fā)器的第一部分除霜；然而，除霜加熱器在蒸發(fā)器的第一部分的層面處可比在第二部分的層面處具有更低的每單位面積加熱輸出，因為第一部分中的霜的量通常小于聚集區(qū)中和蒸發(fā)器的第二部分中的霜的量。

蒸發(fā)器的流入側(cè)和流出側(cè)優(yōu)選地在制冷器具的深度方向上間隔開。由此，特別地，蒸發(fā)器的第二側(cè)面可以是下側(cè)面，使得布置在此的大面積加熱元件釋放的熱量可在蒸發(fā)器中上升，從而到達聚集區(qū)。

蒸發(fā)室的與蒸發(fā)器的第一側(cè)面相對的壁可具有紅外反射表面層，以便將蒸發(fā)器發(fā)射的輻射熱反射回到蒸發(fā)器或至聚集區(qū)，從而使所述輻射熱可用于除霜。

聚集區(qū)尤其優(yōu)選地屬于蒸發(fā)室的上游部分。由此，流過聚集區(qū)的空氣可在該位置已經(jīng)釋放空氣的大部分水分，這大大降低了蒸發(fā)器的第一部分中的結(jié)霜速率。該特征的另一個效果是：當強制通風關(guān)閉時，通過對流從儲存隔間到達蒸發(fā)室的空氣也在聚集區(qū)或蒸發(fā)器的第二部分中釋放空氣的水分。因此，霜在蒸發(fā)室中的分布基本上與水分是在強制通風打開還是關(guān)閉時到達蒸發(fā)室無關(guān)。因此，可很好地再現(xiàn)霜分布，并且除霜加熱器可在除霜加熱器的形式、布置、加熱管路的分布或類似方面進行優(yōu)化，以便實現(xiàn)對整個蒸發(fā)器而言盡可能均勻的除霜時間。

用于監(jiān)測除霜過程的溫度傳感器優(yōu)選地布置在蒸發(fā)器的第二部分上，優(yōu)選地與聚集區(qū)相鄰，即通常在蒸發(fā)器的第一側(cè)面上。這確保了主要的霜聚集始終在傳感器的區(qū)域中可監(jiān)測。

如果聚集區(qū)域位于傳感器上方，則效果是當霜在傳感器之上短時間地融化時，剩余的霜從上方再次落在傳感器上并冷卻傳感器。由此，除霜加熱器保持工作，直到聚集區(qū)域沒有霜。

制冷劑出口也可布置在蒸發(fā)器的第二部分上，與制冷劑入口相鄰。由此，從制冷劑出口出來的抽吸管路與通向制冷劑入口的毛細管一起形成熱交換器。

如果蒸發(fā)器的第二部分面向無霜制冷器具的前側(cè)，并且制冷器具的第一部分面向無霜制冷器具的后壁，則抽吸管路的尤其在蒸發(fā)室中從蒸發(fā)器的第二部分延伸至后壁的一個區(qū)段可形成上述的熱交換器。

附圖說明

參照附圖，本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)勢將從下文提供的示例性實施例的描述中呈現(xiàn)，在附圖中：

圖1示出了通過本發(fā)明的制冷器具的蒸發(fā)室的示意性縱向剖視圖；

圖2示出了沿圖1中的平面ii-ii的剖視圖；

圖3示出了沿圖1中的平面iii-iii的剖視圖；以及

圖4示出了大面積加熱元件的平面圖。

具體實施方式

圖1以沿著豎直地居中地延伸并且沿深度方向通過家用制冷器具的主體的平面的縱向剖視圖示出家用制冷器具的蒸發(fā)室1。在上方限定蒸發(fā)室1的壁由例如由固體聚苯乙烯制成的剛性的板2形成，隔熱層3在所述板2上延伸。板2可以是制冷器具的內(nèi)膽的一部分，其中，隔熱層3通常是聚氨酯泡沫層，內(nèi)膽與制冷器具主體的外殼之間的中間空間以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)常用的方式利用聚氨酯泡沫層被發(fā)泡填充。然而，板2和隔熱層3也可以是形成在位于制冷器具的主體中的兩個儲存隔間、在此為位于蒸發(fā)室1之下的冷凍隔間4與位于隔熱層3之上的普通冷藏隔間(未顯示)之間的水平分隔壁的一部分。

由發(fā)泡聚苯乙烯制成的隔熱板5固定在板2之下。在此呈金屬板的形式、優(yōu)選地由鋁制成的紅外反射層6形成在所述隔熱板5的下側(cè)上，反射層6緊密地配合在隔熱板5的下側(cè)的輪廓上。

將蒸發(fā)室1與冷凍隔間4分隔開的下壁包括由塑料注射成型的托盤7，所述托盤7錨固至板2并且可能錨固至內(nèi)膽的后壁，所述下壁還包括由發(fā)泡聚苯乙烯制成的另外的隔熱板8，所述隔熱板8粘接至托盤7中。

具有翅片結(jié)構(gòu)的長方體形蒸發(fā)器9布置在隔熱板5、8之間。蒸發(fā)器的翅片10與圖1的剖面平行地延伸，并被以蜿蜒的方式延伸的制冷劑管11多次穿過。在蒸發(fā)器9的下側(cè)面17上，翅片10的下邊緣接觸大面積加熱元件12，所述大面積加熱元件12以平面的方式抵靠在隔熱板8上。大面積加熱元件12例如可由具有良好導熱性的板、例如鋁板形成，通過嵌入片材中而電絕緣的加熱電阻器固定至所述板。

隔熱板5和附接至隔熱板5的ir反射層6在主體的深度方向上被劃分成：前區(qū)段13，其在蒸發(fā)器9的上側(cè)面14上與翅片10的上邊緣一起限定沿主體的深度方向延伸的聚集區(qū)15；和后區(qū)段16，其直接接觸蒸發(fā)器9的翅片10的上邊緣。側(cè)面14的與聚集區(qū)15相鄰的前部部分被指定為18，接觸后區(qū)段16的后部部分被指定為19；相應地，下文對蒸發(fā)器9的位于聚集區(qū)15之下的前部部分20與蒸發(fā)器9的后部部分21作出區(qū)分。

通過蒸發(fā)器9的后部部分21在一側(cè)接觸ir反射層6并在另一側(cè)接觸大面積加熱元件12，這使得蒸發(fā)室1被構(gòu)造成上游部分22和下游部分23。通過設在下游部分23中的風扇24從冷凍隔間4經(jīng)由位于托盤7的上緣上的入口25吸入上游部分22中的空氣只能通過流過蒸發(fā)器9的位于層6的后區(qū)段16之下的后部部分21，直到流出側(cè)26，而到達下游部分23。為了到達該后部部分21，空氣可直接在面向入口25的流入側(cè)27上進入蒸發(fā)器9中，并且流過蒸發(fā)器9的前部部分20；替代地，存在下述路徑：空氣首先進入聚集區(qū)15，并且經(jīng)由側(cè)面14的前部部分18進入蒸發(fā)器9中，在前部部分的長度的至少一部分上繞過蒸發(fā)器9的前部部分20。

圖2示出沿圖1中的平面ii-ii通過蒸發(fā)室1的水平剖視圖。在圖2中，圖1的剖面i-i表示。以未在圖1中示出的冷藏隔間為基礎，空氣通道28分別延伸通過主體的側(cè)壁，并最終通過隔熱層3，以便分別向入口25的右側(cè)和左側(cè)向蒸發(fā)室1的上游部分18中敞開。聚集區(qū)15的寬度略小于蒸發(fā)室1的寬度，使得空氣通道28至蒸發(fā)室1的接合部29分別在接合部的和聚集區(qū)的寬度的一部分處與聚集區(qū)15相對，而在其它部分處，隔熱板5緊鄰地在蒸發(fā)器9的流入側(cè)27上方突出。經(jīng)由空氣通道28流動的空氣的一部分以這種方式通過流入側(cè)27直接進入蒸發(fā)器9；然而，大部分向蒸發(fā)室的中間側(cè)向地偏移并且首先到達聚集區(qū)15。

圖3以沿圖1中的平面iii-iii的第二水平剖視圖示出蒸發(fā)器9，平面iii-iii位于比平面ii-ii更深的位置。隔熱板5和聚集區(qū)15的位于剖面iii-iii之外的輪廓以虛線顯示。在后部部分21中與在位于聚集區(qū)15之下前部部分20中的翅片10的厚度是不同的。在這里所示的情況下，后部部分21中的翅片10的厚度是前部部分中的翅片厚度的兩倍，翅片10每隔一個地終止于前部部分20的邊界處。

圖3中可清楚地看到蒸發(fā)器9中的制冷劑管11的路線。制冷劑管11在此形成：上層30(參見圖1)，其從位于蒸發(fā)器9的前右拐角上的注入點29開始，以蜿蜒的方式在圖3的右上部中延伸直到后右拐角32；和下層31，其以適合的方式被上層覆蓋地延伸回到前右拐角。在該位置處，制冷劑管11進入抽吸管路33中，所述抽吸管路33在最外部的右翅片10旁邊向制冷器具主體的后壁的方向延伸，并在此向下游延伸至壓縮機(未示出)。毛細管34在此在毛細管的長度的一部分上在抽吸管路33之內(nèi)被引導以便形成熱交換器，并且在注入點29前不遠處首次從抽吸管路33出來，新鮮的制冷劑經(jīng)由所述毛細管34到達注入點29。

注入點29的位于蒸發(fā)器9的流入側(cè)27附近的定位使得當制冷劑在制冷劑管11中循環(huán)時，蒸發(fā)器9的前部部分20達到比后部部分21的溫度明顯更低的溫度。此時由風扇20吸入蒸發(fā)室1的空氣因此已經(jīng)在前部部分20的翅片10的上邊緣上釋放出空氣的水分的很大一部分，使得霜從所述上邊緣開始形成在聚集區(qū)15中。因此，隨著時間流逝，聚集區(qū)15的流阻變大，空氣越來越被迫經(jīng)由流入側(cè)27進入蒸發(fā)器9，并且流過蒸發(fā)器9的前部部分20，直到聚集區(qū)15被封閉。

與后部部分21相比前部部分20中的翅片10的厚度減小，使得當空氣經(jīng)由流入側(cè)27進入蒸發(fā)器9中時，空氣能夠在完全釋放空氣的水分之前在蒸發(fā)器中經(jīng)過相當長的距離，并且在此沉積在翅片10上的霜層從流入側(cè)27開始遠距離地延伸到蒸發(fā)器9的內(nèi)部。由此，在流阻增大到必須進行除霜的嚴重程度之前，可將大量的霜儲存在蒸發(fā)器9和聚集區(qū)15中。

圖4示出了大面積加熱元件12的一實施例的示意性平面圖。加熱絲35以蜿蜒的方式在導熱的基板36上延伸。與在后部部分21之下相比，在蒸發(fā)器9的前部部分20之下的基板36的每單位面積的蜿蜒厚度或加熱絲35的長度明顯更大，以便能夠提供在短時間內(nèi)在前部部分20和聚集區(qū)15中除霜所需的熱量，同時能夠避免結(jié)霜較少的后部部分21的過度加熱。大面積加熱元件12的前部部分和后部部分中的表面輸出的精確調(diào)整可通過在前部部分和后部部分中具有不同截面的加熱絲35來進行。

除霜過程持續(xù)，直到居中地布置在蒸發(fā)器9的上側(cè)面14的前部部分18中的溫度傳感器37檢測到剛好高于0℃的預定斷開溫度。斷開溫度選擇成剛好在0℃以上，使得在前部部分20和聚集區(qū)15完全除霜后不久就達到所述斷開溫度。

大面積加熱元件12在除霜期間釋放到后部部分21中的熱量可大于為后部部分21除霜所需的熱量。當后部部分21在除霜過程結(jié)束之前已經(jīng)完全無冰并且仍然被加熱時，熱量經(jīng)由翅片10到達紅外反射層6的后區(qū)段16并在此向前傳播，使得聚集區(qū)15中的霜還從上方被解凍。由此，在這種情況下，后部部分21中的在翅片10的上邊緣與層6之間的緊密接觸有助于避免后部部分21的過熱，所述過熱在除霜過程結(jié)束后將必須被再次矯正。

附圖標記列表

1蒸發(fā)室

2板

3隔熱層

4冷凍隔間

5隔熱板

6反射層

7托盤

8隔熱板

9蒸發(fā)器

10翅片

11制冷劑管

12大面積加熱元件

13(層6的)前區(qū)段

14上側(cè)面

15聚集區(qū)

16(層6的)后區(qū)段

17下側(cè)面

18(側(cè)面14的)前部部分

19(側(cè)面14的)后部部分

20(蒸發(fā)器9的)前部部分

21(蒸發(fā)器9的)后部部分

22(蒸發(fā)室1的)上游部分

23(蒸發(fā)室1的)下游部分

24風扇

25入口

26流出側(cè)

27流入側(cè)

28空氣通道

29注入點

30上層

31下層

32拐角

33抽吸管路

34毛細管

35加熱絲

36基板

37溫度傳感器