[发明专利]制冷器具和用于对制冷器具中的冷却区进行增湿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的包括用于对冷却区进行增湿的增湿装置的制冷器具、以及涉及一种根据权利要求16所述的用于对冷却区进行增湿的方法。

背景技术

制冷器具的冷却区中的空气通常与制冷剂回路的蒸发器直接接触。蒸发器具有非常低的表面温度，这使得空气水分直接冷凝。冷凝的空气水分冻结在蒸发器的表面上，从而被永久地固定。冰在不定期的除霜过程中融化，且移到外部。因此，该冷凝物不能用于对冷却区空气进行增湿。因此，制冷器具中的空气水分极其低。

从US 5,042,266公知的制冷器具包括增湿装置，以增大冷却区中的空气水分。增湿装置利用可逆脱水的吸附剂工作，所述吸附剂在施加热时将湿气释放到冷却区中。具有高的湿气的环境空气在吸附过程中流过吸附剂，从而，吸附剂从环境空气中去除一定量的水并储存在所述水。在随后的解吸附过程中，冷却区空气被增湿。为此，冷却区空气当施加热时流过吸附剂。储存在吸附剂中的水量作为水蒸气释放而加热冷却区空气并传导到冷却区中。用于施加热的加热元件连接在吸附剂的上游，且在解吸附过程中使用大量热量加热冷却区空气流。

发明内容

本发明的目的是提供一种制冷器具和一种用于对冷却区进行增湿的方法，其中，冷却区以减小的能量消耗被增湿。

上述目的通过权利要求1或权利要求16的特征实现。本发明的优选改进公开于从属权利要求中。

根据权利要求1的特征部分，吸附剂热耦合到压缩机，所述压缩机连接在制冷剂回路中。因此，在压缩机操作过程中产生的废热可用于向吸附剂施加热量。压缩机是本身公知的制冷剂回路的一部分，且冷却所述冷却区的蒸发器也连接在所述制冷剂回路中。

热传递回路可连接在制冷剂回路的压缩机和增湿装置的吸附元件之间，来自压缩机的废热可借助于所述热传递回路传递到吸附剂。热传递回路可优选闭合。作为例子，水适合作为加热介质。热交换器可设置在热传递回路中，借助于所述热交换器，废热可直接传递到吸附剂中。压缩机可通过热传递回路的互连与吸附剂的位置独立地设置。

吸附剂可例如作为吸附柱提供，所述吸附柱中设有可逆脱水材料。一方面，冷却区空气流可流过吸附柱，另一方面，所述热传递回路的所述热交换器可设置在吸附柱中。

可选地，压缩机也可被使得与吸附剂直接热接触。因此，压缩机可没有热损失地将废热传递到吸附剂。

增湿装置的吸附剂可集成在单独的增湿回路中，所述增湿回路借助于至少一个空气入口和一个空气出口连通到制冷器具的冷却区。含有水分的外部空气可供给到增湿回路，以用于吸附过程，即用于将水分储存在吸附剂中。

为了获得技术上简单的设计，增湿回路可在外部相对于周围环境封闭。这意味着，与现有技术相比，冷却区和吸附剂设置在闭合的回路中，而不可从周围环境直接供给任何含有水分的空气。

在这种情况下，含有水分的环境空气不能直接供给到增湿回路，但根据本发明的一个方面，环境空气在制冷器具门打开时可经由冷却区和增湿装置的空气入口供给到增湿回路。

作为上述封闭的增湿回路的一种替代方式，增湿回路可包括附加入口和/或出口，增湿回路可经由所述附加入口和/或出口直接连通到周围环境。因此，包含水分的环境空气可直接供给到增湿回路，而不必打开制冷器具门。

为了加速吸附剂的吸附过程或解吸附过程，输送鼓风机可设置在增湿回路中，使得传导通过吸附剂的空气流被加速。输送鼓风机可通过控制器针对性地被启动或停止，具体地讲，根据应进行吸附过程还是解吸附过程启动或停止输送鼓风机。此外，另外的流动元件、例如蝶形阀等可设置在增湿回路中，用于打开或阻断增湿回路中的流动路径。

如前所述，可提供一种相对于周围环境封闭的增湿回路。在这种情况下，控制器可在探测到制冷器具门的开动之后启动吸附过程，在所述吸附过程中，吸附剂吸收流入冷却区的含有水分的环境空气。为了有效地进行吸附，输送鼓风机可在探测到门的开动时被接通，以使流入冷却区的环境空气被吸入到增湿回路中。同时，控制器可在吸附过程中关断压缩机。因此，已流入冷却区中的含有水分的环境空气不会在蒸发器上冷凝，而是可以高的含水量传送到吸附剂。通过使用发送相应的信号的方式，门打开传感器可为此与控制器连接，且该门打开传感器探测制冷器具门的打开或关闭，并将门开动信号相应地传导给控制器。