CN109791013A - 具有烘干功能的制冷器具及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

一种制冷器具包括：存放格室(6)；与存放格室(6)分开的热交换器腔(5)，所述热交换器腔包含加热装置和能作为蒸发器运行的热交换器(7)；用于驱动存放格室(6)和热交换器腔(5)之间的空气交换的通风机(8)；和用于控制热交换器(7)、通风机(8)和加热装置的运行的控制单元(10)。控制单元(10)支持烘干运行模式，在所述烘干运行模式中通风机(8)与加热装置同时运行。

Description

具有烘干功能的制冷器具及其运行方法
技术领域
本发明涉及一种具有烘干功能的制冷器具、即能快速地并且高效地烘干被放入的物质、特别是食物的制冷器具，并且涉及一种用于烘干制冷器具中的物质的方法。
背景技术
在某种程度上几乎所有制冷器具倾向于使贮存在所述制冷器具中的冷却物变干，因为从冷却物蒸发的湿气倾向于凝聚在蒸发器上并且由此从冷却物中流失。所述效应在无霜制冷器具中是特别明显的，在所述无霜制冷器具中冷却物和蒸发器在空间上分开。特别是未包装的叶类蔬菜由此虽然在无霜冰箱中倾向于快速萎缩，另一方面所述变干不足够强地用于实现有针对性地烘干食物。
在多数无霜制冷器具中，在蒸发器室中设置加热装置，以便给蒸发器除霜。当蒸发器不同时冷却时，并且当在正常冷却运行中使空气在蒸发器室和存放格室之间循环的通风机也关闭时，则所述加热装置才运行。
由JP 2008032392公知了一种制冷器具，其中，在存放格室中布置加热装置，以便烘干存放格室的内含物。然而所述烘干的效率是受限的。关于将加热装置安置在存放格室自身中没有公开，本视图提出设想，即所述加热装置布置在存放格室的底部上。当该格室完全被填满时，则这导致热量必须通过烘干物直至所述烘干物的表面才散出，由此所述热量可以在那里促进蒸发；同时热量向下部散失。加热装置在烘干物上方的安置也不是令人满意的，因为吹入到该格室中的冷气则将加热装置和烘干物彼此隔离。
发明内容
本发明的任务在于，提出一种制冷器具，所述制冷器具以简单的结构实现高效地烘干被装入的物质，以及提出一种用于所述制冷器具的运行方法。
该任务一方面通过一种制冷器具来解决，制冷器具具有：存放格室；与存放格室分开的热交换器腔，所述热交换器腔包含加热装置和能作为蒸发器运行的热交换器；用于驱动存放格室和热交换器腔之间的空气交换的通风机；和用于控制热交换器、通风机和加热装置的运行的控制单元，控制单元支持烘干运行模式，在所述烘干运行模式中通风机与加热装置同时运行。加热装置能够以所述方式不仅用于给热交换器除霜，而且用于通过将热量输入到存放格室中而在那里增大蒸发。
通过在烘干运行模式中使加热阶段与冷却阶段交替可以使在加热阶段过程中从存放格室中的物质释放出的湿气在接着的冷却阶段中在热交换器上冷凝并且由此持续地从所述物质排出，在所述加热阶段中通风机与加热装置同时运行，在所述冷却阶段中热交换器作为蒸发器与通风机同时运行。
控制单元将除霜阶段***冷却阶段和接着的加热阶段之间，在所述除霜阶段中加热装置运行，而通风机不运行，从而是冷凝在热交换器上的霜融化，而经过所述霜的空气流不能将蒸汽输送回到存放室。
当由热交换器的温度从负值升高到正值可以推断出热交换器被完全除霜时，则控制单元应从除霜阶段转入加热阶段中，也就是使通风机运行。
控制单元可以与布置在存放格室中的湿度计连接，以便根据所述湿度计的测量数据决定，何时将存放格室中的物质烘干到如此程度，以使得可以结束烘干运行模式。
除霜阶段的持续时长可以推断出凝聚在热交换器上的结霜量并且由此推断出存放格室中的物质的烘干程度：因此控制单元可以符合目的地设置用于检测除霜阶段的持续时长并且当该持续时长低于极限值时，则结束烘干运行模式。因此可以使得存放格室中的湿度计变得多余。
所述极限值可以固定地、即对于每个烘干过程相同地预给定。然而有利的是，所述极限值与待烘干的物质的量成比例并且对每个烘干过程特定地确定所述物质的烘干特性。这能够以简单的方式进行，其方式是，测量烘干过程的第一除霜阶段的持续时长，并且极限值被确定为所述持续时长的函数、特别是确定为所述持续时长的预给定的极小部分。因此可以在很大程度上与装入到存放室中的物质的量无关地确保了，在烘干过程进行中物质的含水量根据所述极小部分被减小。
物质释放出水的趋势与若干因素相关，所述因素总体上可以是物质的类型、例如所述物质的生物来源(肉类、蘑菇、水果、叶类蔬菜)、预加工类型(例如完整的、粗或细切碎的、具有或者没有盒的)等。为了可以评估这种趋势并且考虑决定是否结束烘干过程，控制单元还可以与存放格室温度传感器连接并且设置用于检测存放格室的温度的改变速度。改变速度可以确定为在预给定的时间间隔内测量的温度之间的差值；反之也可以测量对于预给定的温度改变所需的时间、特别是加热阶段和/或冷却阶段的持续时长。改变速度推断出物质的量；所述物质的量与在冷却阶段从所述物质释放出的数量相关，因此这可以推断出所述物质释放出水的倾向并且可以考虑确定用于结束烘干过程的条件。特别是可以确定除霜阶段的持续时长的极限值越低，则物质释放出水的倾向越强。
为了可以评估物质释放出水的倾向，控制单元还可以与用户接口连接并且设置用于从所述用户接口接收用户关于装入到存放格室中的物质的类型的输入。
控制单元还可以与秤连接，所述秤布置在存放格室中，以便称量所述装入到存放格室中的物质的重量。所述秤能够以不同的方式简化所述烘干。一方面，可以连续地监测所述物质的重量，并且当重量减小到所述物质的初始重量的预给定的极小部分时，则结束烘干过程。所述极小部分应该多大，如果已知则可以根据物质的种类来确定。相反地，可以由重量和重量减小的速度推断出物质的种类并且合适地确定结束烘干过程的目标重量。
根据一个优选的构型，热交换器能够在作为蒸发器的运行和作为加热装置的运行之间切换。
出于这个目的，热交换器可以在冷却剂循环***中与至少一个节流点串联连接，所述节流点的通过率通过控制单元控制。
当制冷器具具有至少一个另外的存放格室，在热交换器作为加热装置运行时释放的热量可以从所述另外的存放格室散发时，则这个构型尤其实现能量高效地烘干。
符合目的地，控制单元还设置用于将关于结束运行模式的信号发送到联网的装置上，所述联网的装置接着通过优选地声学或触觉信号使得其用户注意到烘干过程的结束。在输出所述信号之后，提示结束烘干过程的说明能够显示在所述联网的装置的屏幕上。通过用户接着清空存放格室并且重新装载，所述用户可以完全充分地利用器具的烘干功率，所述用户同时可以在烘干过程期间离开制冷器具并且完成其他工作。适用于接收信号并且产生信号的应用程序、例如用于智能手机的App可以作为根据本发明的制冷器具的配件一同提供或者提供下载。
另一方面，该任务通过用于烘干制冷器具、特别是如前所述的制冷器具中的物质的方法来解决，所述方法具有以下步骤：
a)将所述物质放入到制冷器具的存放格室中；和
b)使空气在存放格室和下述腔之间循环，在所述腔中将空气交替地在加热阶段中加热以及在冷却阶段中通过作为蒸发器运行的热交换器冷却。
该任务的一个另外的解决方案是用于烘干制冷器具中的物质的方法，其具有以下步骤：
a)将所述物质放入到制冷器具的能通过热交换器调温的存放格室中；和
b)使热交换器交替地作为蒸发器和作为冷凝器运行。
当下述参数：
-存放格室中的空气湿度、
-烘干过程的持续时长、
-物质的重量、
-热交换器的加热阶段、冷却阶段或除霜阶段的持续时长
中的至少一个参数达到极限值时，则结束所述烘干。
所述极限值可以根据所述参数中的至少一个参数的初始值和/或所述物质的类型来确定。
附图说明
本发明的另外的特征和优点由实施例的下述说明参考附图得出。附图中：
图1示出根据本发明的制冷器具的示意性的截面图；
图2示出制冷器具的制冷剂循环***；和
图3示出由制冷器具的控制单元实施的运行方法的流程图。
具体实施方式
图1以示意性的截面图示出制冷器具的壳体1的部分。除了完全示出的腔2以外还可存在一个或多个在附图中仅仅区段地示出的腔3。腔2通过间壁4分成热交换器腔5和存放格室6。热交换器腔5以公知的方式包含能作为用于冷却存放格室6的蒸发器运行的热交换器7和用于驱动空气流9的通风机8，所述空气流循环通过热交换器腔5和存放格室6。存放格室6能够以待烘干的物质11装载。
公知的电驱动的除霜加热装置安装在热交换器7上。然而取而代之优选地，热交换器7自身能够可选地作为蒸发器或者作为将热量释放到热交换器腔5上的冷凝器运行，如同之后还详细说明的那样。
用于从热交换器排出冷凝水的收集槽16在热交换器7下方在热交换器腔5的底部上延伸。冷凝水排出管17从收集槽16的最深点通过包围腔2的隔热层延伸到蒸发盘18。蒸发盘18可以在制冷器具的机器室中紧邻压缩机19布置，以便由所述压缩机的余热加热。
电子控制单元10与安装在热交换器7上的热交换器温度传感器12连接并且与在存放格室6的壁上的存放格室温度传感器13连接。
控制单元10能够可选地与湿度计14连接，所述湿度计在空气流9的路径上优选地在热交换器腔5的入口处布置。
此外能够可选地在存放格室6中设置秤15，所述秤能够以待烘干的物质11装载，以便将所述物质的重量的测量值提供给控制单元10。秤15可以是家用秤，所述家用秤也能够在制冷器具外部独立地运行并且所述家用秤仅仅为了烘干物质11而放置在存放格室6中并且与控制单元10连接。
图2示出根据制冷器具的一个优选的构型的制冷剂循环***。暴露在本体1外部的冷凝器21首先与从压缩机19的压力接口出发的冷却剂管路20连接。管路20在冷凝器之后分支成两个支路22，23。在支路22上可控的第一节流点24、热交换器7和可控的第二节流点25串联连接，并且在支路23上可控的第三节流点26、所述腔3之一的热交换器27和可控的第四节流点28串联连接。管路20从两个支路22，23的汇合点通过另外的格室3的蒸发器29延伸到压缩机19的抽吸接口。节流点24，25，26，28可以是膨胀阀。所述膨胀阀的导流量能够通过控制单元10调节。
当在压缩机19运行时节流点24的导流量是低的，而节流点25的导流量是高的时，则主要在节流点24处产生压差，并且热交换器7中的压力足够低，以便在那里达到低于0℃的蒸发温度。反之，当节流点24继续打开并且节流点25变窄地调节，则冷凝器21中的压力和热交换器7中的压力基本上相同。因为热交换器7比冷凝器21冷，所以冷凝主要在热交换器7中进行，并且在此释放的热量由空气流9传输到存放格室6中。所述热量从蒸发器3的格室3吸走，因为制冷剂在那里又蒸发。
图3示出控制单元10的运行方法。为了使烘干过程开始，用户将相应的指令输入(S1)用户接口30。控制单元10使冷却阶段S2开始，其方式是，控制单元10将节流点24切换到低的导流量，将节流点25切换到高的导流量，并且运行压缩机19和通风机8。热交换器7冷却到低于0℃的温度，并且冷空气从热交换器7到达存放格室6。在此期间，从存放格室抽吸的热空气将其湿气作为霜凝结在热交换器7上。保持这种装态，直到存放格室温度传感器13显示，低于最低极限温度Tmin。为了避免物质11在存放格室6中冷冻，最低极限温度Tmin应该选择为高于0℃。
当低于关闭极限温度，则在步骤S3中进行检验，是否满足结束烘干过程的条件。根据制冷器具配备有哪种传感器，所述条件可以是不同的，并且在之后说明。
如果不满足所述条件，则将节流点24切换到高的导流量并且将节流点25切换到低的导流量。压缩机19保持运行，从而使制冷剂在热交换器7中冷凝，而不是蒸发。通风机8可以在此期间保持运行：优选地，然而所述通风机首先关闭，以便在除霜阶段S4中如此长时间地加热热交换器7，直到热交换器温度传感器12显示热交换器7的正值温度。当是这种情况时，则热交换器7的霜融化并且水通过冷凝水排出管17流出。在此时接着的加热阶段中，通风机8将热空气从热交换器7吹入到存放格室6中。存放格室6和处于其中的物质11被加热，直到超过最高极限温度Tmax。所述最高极限温度Tmax能够在用户接口30上设定或者由控制单元10根据在用户接口30上输入的物质11的种类来确定，以便实现快速地烘干，最高极限温度Tmax应该能设定为高于室温、优选地大于40或者甚至50℃。
在图3的情况中，所述方法在超过最高极限温度Tmax直接返回到步骤S2。替换地，可以在此检验，是否符合结束烘干过程的条件。
在最简单的情况中，当存在湿度计14时，则结束条件是低于空气湿度的极限值。该极限值可以根据待烘干的物质11的种类不同地预给定并且存储在存储器中，控制单元10根据用户对于物质11的输入信息查询该存储器。
当在冷却或加热阶段结束时的湿度在所述方法的多个循环的过程中不改变时，或者当烘干过程的总持续时长达到最大允许值时，则可以设置为用于结束烘干过程的另外的条件。
当存在秤15时，如果物质11的重量减小到优选地根据物质11的种类预给定的、在烘干过程开始时的重量的极小部分，或者所述重量在所述方法的循环的过程中不改变，则控制单元可以结束烘干过程。
根据一个进一步方案，控制单元在除霜阶段S4的过程中测量除霜时间，热交换器需要所述除霜时间用于从稍低于0℃的预给定的温度加热至稍高于该预给定温度的温度。该时间是对于在之前的冷却阶段中积聚的霜量的量度。如果该时间比预给定的极限值短，则物质11可以视为烘干并且结束烘干过程
在确定所述极限值的情况下应该考虑装入到存放格室6中的物质11的量；该量越大，则霜量越大，当物质已经以所需的程度烘干时，则该霜量也还凝结在热交换器7上。因此，根据第二进一步方案，控制单元也测量冷却阶段的持续时长。该持续时长与物质11的量线性相关。所以可以特别是由首个冷却阶段评估物质量，并且除霜时间的极限值与所述物质量成比例地被确定。
也可以考虑的是，由冷却阶段在烘干过程中的缩短推断出物质11的重量损失，并且当所述重量损失达到初始重量的预给定的极小部分时，则结束烘干过程。
根据冷却阶段的持续时长评估的物质量和根据紧接着的加热阶段的除霜时间评估的水量之间的关系，控制单元实现了识别处于存放格室中的物质11是容易还是困难地被烘干。在具有大的表面的待烘干的物质的情况中，水损失在每个循环中都是大的，所述控制单元也与此相应地将除霜时间的极限值设置为长的，所述控制单元在该极限值下结束烘干过程。在难于烘干的物质、例如通过壳来保护以免变干的水果的情况中，在相同的物质量下必须选择除霜时间的短得多的极限值，以便确保充分地烘干。
制冷器具可以具有至WLAN或无线移动通讯网的网络接口31，控制单元10通过所述网络接口将信号输出给联网的装置、例如用户的智能手机，以便提示所述用户，何时结束烘干过程，并且将物质11从存放格室6取出并且可以由新鲜的物质替代。
特定的App安装在联网的装置上，以便处理控制单元10的信号。所述处理可以实现立即产生优选地声学或触觉信号，所述声学或触觉信号可以被用户感知，而不必为此观察联网的装置，并且所述处理可以实现提供信息，当用户通过信号提示激活屏幕时，则所述信息由用户在联网的装置的屏幕上读取。然而也可能的是，制冷器具注册为已知的短信息服务、例如SMS或WhatsApp的用户并且使用短信息服务以便将信息发送给联网的装置。
附图标记列表
1 壳体
2 腔
3 腔
4 间壁
5 热交换器腔
6 存放格室
7 热交换器
8 通风机
9 空气流
10 电子控制单元
11 物质
12 热交换器温度传感器
13 存放格室温度传感器
14 湿度计
15 秤
16 收集槽
17 冷凝水排出管
18 蒸发盘
19 压缩机
20 热交换器温度传感器
21 冷凝器
22 支路
23 支路
24 节流点
25 节流点
26 节流点
27 热交换器
28 节流点
29 蒸发器
30 用户接口
31 网络接口。

Claims (15)

1.一种制冷器具，其具有：存放格室(6)；与所述存放格室(6)分开的热交换器腔(5)，所述热交换器腔包含加热装置和能作为蒸发器运行的热交换器(7)；用于驱动所述存放格室(6)和所述热交换器腔(5)之间的空气交换的通风机(8)；和用于控制所述热交换器(7)、所述通风机(8)和所述加热装置的运行的控制单元(10)，其特征在于，所述控制单元(10)支持烘干运行模式，在所述烘干运行模式中所述通风机(8)与所述加热装置同时运行。
2.根据权利要求1所述的制冷器具，其特征在于，在所述烘干运行模式中使加热阶段(S5)与冷却阶段(S2)交替，在所述加热阶段中所述通风机(8)与所述加热装置同时运行，在所述冷却阶段中所述热交换器(7)作为蒸发器与所述通风机(8)同时运行。
3.根据权利要求2所述的制冷器具，其特征在于，所述控制单元(10)设置用于在冷却阶段(S2)和接着的加热阶段(S5)之间***除霜阶段(S4)，在所述除霜阶段中所述加热装置运行，而所述通风机(8)不运行。
4.根据权利要求3所述的制冷器具，其特征在于，所述控制单元(10)与热交换器温度传感器(12)连接并且设置为，当所述热交换器(7)的温度从负值升高到正值时，则从除霜阶段(S4)转入加热阶段(S5)中。
5.根据权利要求3或4所述的制冷器具，其特征在于，所述控制单元(10)设置用于检测除霜阶段(S4)的持续时长并且当该持续时长低于极限值时，则结束(S3)烘干运行模式。
6.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具，其特征在于，所述控制单元(10)与存放格室温度传感器(13)连接并且设置用于检测所述存放格室(6)的温度的改变速度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具，其特征在于，所述控制单元(10)与用户接口(30)连接并且设置用于从所述用户接口接收用户关于装入到所述存放格室(6)中的物质(11)的类型的输入。
8.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具，其特征在于，所述控制单元(10)与秤(15)连接，所述秤布置在所述存放格室(6)中，以便称量装入到所述存放格室(6)中的物质(11)的重量，并且所述控制单元(10)设置用于根据所述物质(11)的重量来决定(S3)是否结束所述烘干运行模式。
9.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具，其特征在于，所述热交换器(7)能够在作为蒸发器的运行和作为加热装置的运行之间切换。
10.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具，其特征在于，所述热交换器(7)在制冷剂循环***中与至少一个节流点(24，25)串联连接，所述节流点的通过率通过所述控制单元(10)控制。
11.根据前述权利要求中任一项所述的制冷器具，其特征在于，所述控制单元(10)设置用于将关于结束运行模式的信号发送到联网的装置上。
12.一种用于烘干制冷器具中的物质(11)的方法，其具有以下步骤：
a)将所述物质(11)放入到所述制冷器具的存放格室(6)中；和
b)使空气(9)在所述存放格室(6)和热交换器腔(5)之间循环，在所述热交换器腔中将空气交替地在加热阶段(S5)中加热以及在冷却阶段(S2)中通过作为蒸发器运行的热交换器(7)冷却。
13.一种用于烘干制冷器具中的物质(11)的方法，其具有以下步骤：
a)将物质(11)放入到制冷器具的能通过热交换器(7)调温的存放格室(6)中；和
b)使所述热交换器(7)交替地作为蒸发器(S2)和作为冷凝器(S4，S5)运行。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，当选自
-存放格室中的空气湿度、
-烘干过程的持续时长、
-物质的重量、
-热交换器的加热阶段、冷却阶段或除霜阶段的持续时长的至少一个参数达到极限值时，则结束(S3)烘干。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述极限值根据所述参数中的至少一个参数的初始值和/或所述物质的类型来确定。
CN201780061748.4A 2016-10-14 2017-10-04 具有烘干功能的制冷器具及其运行方法 Active CN109791013B (zh)

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