冷藏和/或冷凍設備的製作方法

2023-04-23 22:47:51

專利名稱：冷藏和/或冷凍設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種冷藏和/或冷凍設備，具有磁冷卻器；冷換熱器，其 用於對所述設備的冷藏和/或冷凍空間進行冷卻；以及控制裝置，其中所述 控制裝置設計成，使得在所述設備的冷卻模式下，將在磁冷卻器中被冷卻 的載熱介質供應給所述冷換熱器。
背景技術：
在磁冷卻時，通過使用所謂的磁熱效應在時間上偏移地加熱和冷卻一 種載熱介質，其中通常連續重複四個處理步驟，即，磁化、熱提取、去磁 化和冷利用。例如已知，使用固定的磁致熱材料和旋轉磁體，其中磁致熱 材料根據旋轉的磁體的位置不同由於磁化而受到加熱或由於去磁化而受 到冷卻，這最終會導致對載熱介質的加熱或冷卻。
一種可以設想的冷循環包括冷換熱器、磁冷卻器、熱換熱器和用於輸
送載熱介質的泵。在>^化期間，流動通it/磁冷卻器的載熱介質被加熱並且 此時通過所述泵將其導入熱換熱器中，在該熱換熱器中使其冷卻。在去磁 化期間，此時使流動通，冷卻器的載熱^^質冷卻並接著使其流動通過冷 換熱器，所述冷換熱器通常處於冷藏或冷凍空間中或在冷藏或冷凍空間的 範圍內，並用於從所述空間中吸收熱。以這種方式在冷換熱器中被加熱的 載熱介質此時在磁化期間在磁冷卻器中繼續被加熱並且接著再次通過泵 到達熱換熱器。
在運行期間可能會出現，冷換熱器結水，從而必須對該換熱器進行除 霜。通常除霜一直進行到超過確定的溫度值為止，接著如上所述再次運行 冷卻循環，並且藉助於由冷的載熱介質流動通過的冷換熱器實現對冷藏或 冷凍空間的冷卻。

發明內容
本發明的目的是，以如下方式來改進開頭所述類型的冷藏和/或冷凍設 備，即，使除霜的持續時間降低。所述目的通過具有權利要求1的特徵的冷藏和/或冷凍設備來實現。據 此提出，控制裝置此外還設計成，使得在該設備的除霜模式下，將在磁冷 卻器中加熱的載熱介質供應給冷換熱器。與其中將在磁冷卻器中冷卻的載 熱介質供應給冷換熱器的冷卻運行不同，現在，在除霜模式下提出，將在 磁冷卻器中加熱的載熱介質供應給冷換熱器，由此可以使其溫度較快地升 高並因此降低除霜持續時間。還可以提出，在輸送載熱介質的泵繼續運行 時，在該設備的除霜模式中關閉所逸磁冷卻器。這裡不要求對可能存在的 閥布設進行改動。
所述控制裝置優選包括沿流動方向設置在冷換熱器的下遊和磁冷卻器 的上遊的閥以及閥控制裝置，能夠通過所述閥控制裝置控制各閥。所述閥 可以是例如雙穩態或單穩態閥。
在本發明的這個實施形式中，以如下方式使用所述閥，即，使其在冷 卻模式下這樣引導載熱介質使得將在磁冷卻器中被冷卻的載熱介質供應 給冷換熱器，而將在磁冷卻器中被加熱的冷卻介質供應給熱換熱器。所述 控制裝置根據本發明設計成，使得現在，在除霜模式下進行循環反轉，這 種循環反轉是指，在除霜時，所述閥將在磁冷卻器中加熱的載熱介質供應 給冷換熱器，而將在磁冷卻器中被冷卻的載熱介質供應給熱換熱器。
因此，在另一個實施形式中，可以設有熱換熱器，其中所述閥中的一 個可以設置在熱換熱器和所述磁冷卻器之間。
所逸磁冷卻器可以包括兩個或多於兩個熱交換單元，所述熱交換單元 設計成，在該熱交換單元中周期性地對流動通過該熱交換單元的載熱介質
進行加熱和冷卻。
可以設想，磁冷卻器的熱交換單元由這樣一種材料組成或具有這樣一 種材料，該材料在磁化時被加熱，而在去磁化時冷卻，並且所逸磁冷卻器 此外還具有相對於熱交換單元運動、優選是旋轉的磁體。根據所述旋轉的 磁體的位置不同，在熱交換單元之一中進行對磁致熱材料進行加熱。這使 得，流動通過所述熱交換單元的載熱介質被加熱。旋轉的磁體不位於其中 的另外的熱交換單元，即被去磁化的熱交換單元由於磁致熱效應而受到冷 卻，這導致，流動通過該熱交換單元的載熱介質被冷卻。除了這種具有旋轉的磁體的實施方式之外，原則上還可以設想，使磁 致熱材料旋轉，而磁體靜止，或者也可以例如以懸浮液的形式將磁致熱材 料容納在載熱介質中。在本發明的另一個實施形式中，最後設想，控制裝置設計成，通it^t 各閥的控制中的或磁冷卻器的運行中的時間偏移來實現從冷卻模式到除 霜模式的轉換。由此可以設想，在從冷卻模式轉換到除霜模式時，或者也 在從除霜模式轉換到冷卻模式時，使磁冷卻器不變地繼續運行，而只通過 閥控制的時間偏移來改變栽熱介質的流動分布。這種時間偏移設計成，使 得位於磁冷卻器上遊的閥向其中對載熱介質進行加熱換熱器單元輸送載 熱介質，並且然後將載熱介質供應的冷換熱器。此外，可以設想，設置在 冷換熱器的下遊的閥將在冷換熱器中被略微加熱的載熱介質供應給磁冷 卻器的、其中對載熱介質進行冷卻的熱交換單元。同樣可以設想，所述閥不變地繼續運行，而使磁冷卻器的運行中發生 時間上的偏移。當除霜結束時，以如下方式再次進行閥或磁冷卻器的時間上的偏移， 即，將載熱介質首先供應給磁冷卻器的冷的熱交換單元，並從這裡出發使 其流入冷換熱器，並且將離開冷換熱器的載熱介質供應給磁冷卻器的熱換 熱器單元，並從這裡出發使其重新流入熱換熱器。也可以通過使載熱介質的輸送方向反轉來實現除霜。此時，磁冷卻器 可以繼續運行。相應的情況也適用於所述閥的布設。這裡術語"輸送方向反轉"是指，使載熱介質沿與冷卻模式相反的方 向流動通過系統。這可以通過使泵的輸送方向反轉來實現，或者使泵的輸 送方向保持不變，而通過改變線路的布設來改變載熱介質的輸送方向。


本發明其它的細節根據附圖中示出的實施例來說明。
具體實施方式
用附圖標記10表示磁冷卻器，該磁冷卻器包括兩個熱交換單元12、 14，所述熱交換單元可以^沒計成在結構上為整體或者也可以"沒計成彼此分開的。所述熱交換單元由磁致熱材料組成或具有這種磁致熱材料。通過未 示出的旋轉的磁體進行周期性的磁化和去磁化，所述磁體繞熱交換單元12、 14旋轉。根據旋轉的磁體的位置不同，熱交換單元12、 14被磁化或 去磁化，這會導致其被加熱或冷卻。因此，被引導通過被加熱的熱交換單 元的載熱介質受到加熱，而被引導通過被冷卻的熱交換單元的載熱介質受 到冷卻。還如圖所示，冷藏和/或冷凍設備此外還包括冷換熱器20,它設置在冷 藏或冷凍空間中或其區域內，並用於對所述冷藏或冷凍空間進行冷卻。在 所述設備的外側上設有熱換熱器，該熱換熱器用於從載熱介質中將熱量導 出到周圍環境中或其它載熱介質上。泵100確保使載熱介質流動通過所示的冷卻循環迴路。如還由圖中示出，在冷換熱器20的下遊設有閥40,而在熱換熱器50 的上遊設有另一個閥30。所述閥是單穩態或雙穩態閥。在冷卻過程期間，通過未示出的閥控制裝置這樣控制閥40，使得載熱 介質，例如鹽溶液或醇混合物流動通過處於磁化狀態下並由此被加熱的熱 交換單元12/14,所述熱交換單元由此向載熱^^質釋放熱量。以這種方式 被加熱的載熱介質然後通過泵100被導向冷藏設備外部的熱換熱器50。這 樣控制岡30使得在熱換熱器50中被冷卻的載熱介質被引導通逸磁冷卻器 的、處於去磁化狀態並因此被冷卻的熱交換單元12/14。以這種方式，載 熱介質在熱交換單元12/14中被冷卻，然後到達冷換熱器20中。為了進行除霜，在磁冷卻器IO的運行不變的同時，這樣改變對閥的控 制，使得相對於磁冷卻器10的運行進行時間偏移，即進行相位遷移。這樣 時間偏移地控制閥40 4吏得在流動通過冷換熱器20之後，引導載熱介質通 i^磁冷卻器的冷的，即被去磁化的熱交換單元12/14，並且這樣控制閥30 使得引導離開熱換熱器50的載熱介質通，冷卻器10的熱的，即被磁化 的熱交換單元。以這種方式，這樣來實現循環逆轉，即，冷換熱器由在磁 冷卻器10受到加熱的載熱^h質流動通過，這使得可以相應地縮短冷換熱器 的除霜持續時間。由此得到如下優點冷藏設備中的溫度較為穩定或者說波動較小。
權利要求
1.一種冷藏和/或冷凍設備，具有磁冷卻器(10)；冷換熱器(20)，其用於冷卻所述設備的冷藏和/或冷凍空間；以及控制裝置，其中所述控制裝置設計成，使得在所述設備的冷卻模式下將在所述磁冷卻器(10)中被冷卻的載熱介質供應給所述冷換熱器(20)，其特徵在於，所述控制裝置還設計成，在所述設備的除霜模式下，所述控制裝置關閉所述磁冷卻器(10)或者將在所述磁冷卻器(10)中加熱的載熱介質供應給所述冷換熱器(20)。
2. 根據權利要求1所述的冷藏和/或冷凍設備，其特徵在於，所 述控制裝置包括沿載熱介質的流動方向設置在所述冷換熱器(20)的下 遊的和設置在所述磁冷卻器(10)的上遊的閥(30、 40)以及閥控制裝 置。
3. 根據權利要求2所述的冷藏和/或冷凍設備，其特徵在於，所 述設備此外還具有熱換熱器(50)，並且所述閥中的一個閥(30)設置 在所述熱換熱器(50)和所述磁冷卻器(10)之間。
4.根據上述權利要求中任一項所述的冷藏和/或冷凍設備，其特 徵在於，所述磁冷卻器(10)包括兩個或多於兩個的熱交換單元(12、 14)，所述熱交換單元設計成，使得在所述熱交換單元中周期性地對流 動通過所述熱交換單元的載熱介質進行加熱和冷卻。
5. 根據上述權利要求中任一項所述的冷藏和/或冷凍設備，其特 徵在於，所述熱交換單元(12、 14)由磁致熱材料組成或具有這種材料， 並且所述磁冷卻器(10)此外還具有相對於所述熱交換單元(12、 14) 運動、優選是旋轉的磁體。
6. 根據上述權利要求中任一項所述的冷藏和/或冷凍設備，其特 徵在於，所述控制裝置設計成，使得通過在對所述閥(30、 40)的控制 上的時間偏移或者通過磁冷卻器(10)的運行上的時間偏移或通過載熱 介質的輸送方向的反轉來實現從冷卻模式向除霜模式的轉換。
全文摘要
本發明涉及一種冷藏和/或冷凍設備，具有磁冷卻器；冷換熱器，其用於冷卻所述設備的冷藏和/或冷凍空間；以及控制裝置，其中所述控制裝置設計成，使得在所述設備的冷卻模式下將在磁冷卻器中被冷卻的載熱介質供應給冷換熱器，其中，所述控制裝置還設計成，在所述設備的除霜模式下，所述控制裝置關閉磁冷卻器或者將在磁冷卻器中加熱的載熱介質供應給冷換熱器。
文檔編號F25B21/00GK101622505SQ200780044518
公開日2010年1月6日 申請日期2007年11月15日 優先權日2006年12月1日
發明者迪迪埃·西格爾, 馬蒂亞斯·維斯特 申請人:利勃海爾-家用電器奧克森豪森有限責任公司