一种具有解冻和保温功能的冰箱的制作方法

本发明涉及冰箱技术领域，具体地说是一种具有解冻与保温功能的冰箱。

背景技术：

冰箱是保持恒定低温的一种制冷设备，也是一种使食物保持恒定低温冷态的产品。冰箱的制冷回路一般包括压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器等部件，其中冷凝器用于散热，其散热性能对冰箱制冷循环影响很大，当冷凝器温度过高时，压缩机需要消耗更多的能量，现有技术通常是通过加快冷凝器的散热来降低其周围温度，很少有技术将冰箱冷凝器的散热和余热回收同时利用起来。

冰箱中食品存储周期的加长，给人们生活带来方便的同时，也产生一些问题。冷冻后的食品，用户食用前，往往需要较长的时间进行解冻，尤其是在冬季，由于室内温度不高解冻时间更长，如冰冻的肉类，使用前往往需要较长时间的自然解冻或水中解冻，如水果，在冷藏室冷藏一段时间后温度较低，从冰箱取出时需在室外放着一段时间才能食用。

目前有些冰箱具有解冻室，但使用时通过电加热提高解冻室的温度，能耗较高，且该解冻室只用于冰冻的食物解冻，不用对冷藏食物进行升温。

申请号为201510370235.4，名称为“一种自带解冻室的冰箱”的发明申请专利公布了一种自带解冻室的冰箱，在冰箱内设置一个解冻室，利用冰箱自身的冷凝器给需解冻的食物自然加热，同时也利用了解冻食品的多余冷量提高解冻冷凝器的散热，优化了冰箱的性能。该专利虽然较好了利用了冰箱冷凝的余热来给解冻食品加热，但解冻方式较为单一，只能采用空气加热解冻，且由于冷凝器设置在解冻胆外壁，并通过电磁阀控制解冻室温度和食物解冻，解冻室上的冷凝器不是持续进行，致使冷凝器热量和解冻食品冷量相互交换效率不高，此外，冰冻食品在解冻过程中，环境中的湿度对解冻食品的质量十分关键，该专利没有涉及湿度的控制技术，也没有涉及食物解冻状态的提示系统。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种具有保温和解冻功能的冰箱，使冰箱可多方式解冻食品或保温食物。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种具有保温和解冻功能的冰箱，它包括冷冻室、冷藏室、解冻保温室、冷凝器和控制装置，所述冷凝器包括水平排列布置在冰箱后侧的下盘管、第一金属软管、竖直排列布置在解冻保温室内腔的上盘管、第二金属软管和冷凝管，所述第一金属软管将上盘管的进口和下盘管的出口连通，所述第二金属软管将上盘管的出口与冷凝管的进口连通，所述上盘管可通过手动操作水平放置或竖直放置，所述解冻保温室包括设有水泵的水槽、安装在竖直放置的上盘管上方的洒水器、放置在水槽中用于盛放食物的支架、竖直固定机构和第二风机，所述水泵通过水管与洒水器连通，所述竖直固定机构安装在解冻保温室内腔后侧，用于固定上盘管竖直放置时的位置，所述控制装置包括设置模块、控制模块和第三温度传感器，所述设置模块用于设置解冻保温室的使用模式，所述控制模块分别与设置模块、水泵、第三温度传感器、第二风机连接，用于根据第三温度传感器采集的温度值与温度设定值对比来控制水泵和第二风机的打开与关闭。

进一步地，所述竖直固定机构为l型挂钩。

进一步地，所述控制装置还包括湿度传感器，所述湿度传感器与控制模块连接，所述控制模块还可根据湿度传感器采集的湿度值与湿度设定值对比来控制水泵和第一风机的打开与关闭。

进一步地，所述控制装置还包括安装在第一金属软管靠近下盘管处的第一温度传感器、安装在第二金属软管靠近冷藏管处的第二温度传感器和提示模块，所述提示模块与控制模块连接，用于发出提示声音，所述第一温度传感器与控制模块连接，可将采集的进口温度传输至控制模块，所述第二温度传感器与控制模块连接，可将采集的出口温度传输至控制模块，所述控制模块还可根据进口温度与出口温度的差值与设定差值对比来控制提示模块是否发出声音。

进一步地，所述控制模块为单片机模块或plc模块。

进一步地，所述控制装置还包括安装在第一金属软管8靠近下盘管11处的第一温度传感器9、安装在第二金属软管2靠近冷藏管4处的第二温度传感器3和提示模块，所述提示模块与控制模块连接，用于发出提示声音，所述第一温度传感器9与控制模块连接，可将采集的进口温度传输至控制模块，所述第二温度传感器3与控制模块连接，可将采集的出口温度传输至控制模块，所述控制模块还可根据温差变化率与预设温差变化率对比来控制提示模块是否发出声音，所述温差变化率为温差值与平均温度的比值，所述温差值为进口温度和出口温度的差值，所述平均温度为进口温度和出口温度的平均值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）将冰箱冷凝器的余热直接用于食物的保温或解冻，同时将解冻食物的冷量快速传递至冷凝器，有效降低冷凝器的温度；

2）通过金属软管连接使上盘管可水平放置或竖直放置，使冰箱同时具有解冻和保温功能，解冻保温室温度调节范围大；

3）在解冻保温室设置温度传感器和湿度传感器，并在竖直放置的上盘管上方设置洒水器，可在上盘管附近形成水幕增加湿度，同时可将冷水的冷量有效传递给冷凝器，一举两得；

4）通过设置第一温度传感器和第二温度传感器，通过采集的进口水温与出口水温的差值与设定差值对比来控制提示模块发出声音，可使冰箱在食物解冻基本完成后通知用户，有效保障了食物不会因为温度过高或应遗忘导致长时间放置而变质，也减少了解冻保温室的运行能耗。

附图说明

图1为具有保温和解冻功能的冰箱结构示意图。

图2为解冻保温室空气解冻和保温模式的结构示意图。

图3为解冻保温室喷淋模式的结构示意图。

图4为控制装置各模块连接图。

图5为上盘管竖直放置时的解冻保温室结构示意图。

附图标记说明：1-解冻保温室，2-第二金属软管，3-第二温度传感器，4-冷凝管，5-冷藏室，6-冷冻室，7-上盘管，8-第一金属软管，9-第一温度传感器，10-冷凝器，11-下盘管，12-第二风机、13-第三温度传感器、14-湿度传感器、15-支架，16-水槽，17-洒水器，18-竖直固定机构，19-第一风机，20-水泵，21-水管。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细阐述。

请参阅图1、图2、图3、图4和图5，一种具有保温和解冻功能的冰箱，它包括冷冻室6、冷藏室5、解冻保温室1、冷凝器10和控制装置，所述冷凝器10包括水平排列布置在冰箱后侧的下盘管11、第一金属软管8、竖直排列布置在解冻保温室1内腔的上盘管7、第二金属软管2和冷凝管4，所述第一金属软管8将上盘管7的进口和下盘管11的出口连通，所述第二金属软管2将上盘管7的出口与冷凝管4的进口连通，所述上盘管7可通过手动操作水平放置或竖直放置，所述解冻保温室1包括设有水泵20的水槽16、安装在竖直放置的上盘管7上方的洒水器17、放置在水槽16中用于盛放食物的支架15、竖直固定机构18和第二风机19，所述水泵20通过水管21与洒水器17连通，所述竖直固定机构18安装在解冻保温室1内腔后侧，用于固定上盘管7竖直放置时的位置，所述控制装置包括设置模块、控制模块和第三温度传感器13，所述设置模块用于设置解冻保温室1的使用模式，所述控制模块分别与设置模块、水泵20、第三温度传感器12、第二风机12连接，用于根据第三温度传感器13采集的温度值与温度设定值对比来控制水泵20和第二风机12的打开与关闭。

所述竖直固定机构18优选为l型挂钩或圆管夹。

所述控制模块优先采用单片机模块或plc模块。

冷冻食物在解冻时，环境空气的相对湿度对解冻后的食物质量影响较大，为了控制解冻保温室的湿度，所述控制装置还包括湿度传感器14，所述湿度传感器14与控制模块连接，所述控制模块还可根据湿度传感器14采集的湿度值与湿度设定值对比来控制水泵20和第一风机19的打开与关闭。

在现有食物解冻技术中，由于食物各不相同，解冻食物的解冻时间难以判断，一般根据用户自己的经验进行判断，这很有可能会因为温度过高或用户遗忘导致食物长时间放置而变质。为准确判断食物的解冻时间，所述控制装置还包括安装在第一金属软管8靠近下盘管11处的第一温度传感器9、安装在第二金属软管2靠近冷藏管4处的第二温度传感器3和提示模块，所述提示模块与控制模块连接，用于发出提示声音，所述第一温度传感器9与控制模块连接，可将采集的进口温度传输至控制模块，所述第二温度传感器3与控制模块连接，可将采集的出口温度传输至控制模块，所述控制模块还可根据进口温度与出口温度的差值与设定差值对比来控制提示模块是否发出声音。

本发明中还可通过温差变化率来判断食物的解冻时间，所述控制装置还包括安装在第一金属软管8靠近下盘管11处的第一温度传感器9、安装在第二金属软管2靠近冷凝管4处的第二温度传感器3和提示模块，所述提示模块与控制模块连接，用于发出提示声音，所述第一温度传感器9与控制模块连接，可将采集的进口温度传输至控制模块，所述第二温度传感器3与控制模块连接，可将采集的出口温度传输至控制模块，所述控制模块还可根据温差变化率与预设温差变化率对比来控制提示模块是否发出声音，所述温差变化率为温差值与平均温度的比值，所述温差值为进口温度和出口温度的差值，所述平均温度为进口温度和出口温度的平均值。

一般情况下，食物在空气温度0℃～15℃、相对湿度为80%～90%的环境中解冻效果最好。

在本发明中，当解冻保温室用于解冻食物时，由于冷凝器一种处于散热状态，会源源不断地提高解冻保温室源源不断的热量，在使用时只需控制最高温度即可。使用前应预先设置温度设定值、设定湿度值、设定差值这三个参数，优选地，温度设定值可设为10°c,湿度设定值可设为90%，设定差值设定范围为0.2°c～1°c，优选为0.5°c。当解冻保温室用于保温食物时，使用前也应预先设置温度设定值，优选地，温度设定值为30°c。

解冻保温室的使用模式可分为保温模式，空气解冻模式和喷淋模式，用户通过放置上盘管的位置和选择使用模式进行使用。

（1）上盘管竖直放置，用户选择保温模式

该模式下控制模块将第三温度传感器13实时采集的温度值与温度设定值对比，如果采集的温度值大于温度设定值，则打开水泵20和第二风机12，关闭第一风机19，如果采集的温度值小于或等于温度设定值，则关闭水泵20、第一风机19和第二风机12。

（2）上盘管竖直放置，用户选择空气解冻模式

该模式下控制模块将第三温度传感器13实时采集的温度值与温度设定值对比，将湿度传感器14实时采集的湿度与湿度设定值对比，如果采集的温度值大于温度设定值，且采集的湿度值大于湿度设定值，则打开水泵20，关闭第二风机12、第一风机19；如果采集的温度值大于温度设定值，且采集的湿度值小于或等于湿度设定值，则打开水泵20、第一风机19，关闭第二风机12；如果采集的温度值小于或等于温度设定值，且采集的湿度值大于湿度设定值，则关闭水泵20、第一风机19，打开第二风机12；如果采集的温度值小于或等于温度设定值，且采集的湿度值小于或等于湿度设定值，则打开水泵20、第一风机19，关闭第二风机。

（3）上盘管水平放置，用户选择喷淋模式

该模式下将食物放在支架15上，调整支架15位置使食物位于洒水器17的正下方，控制模块打开水泵20，关闭第一风机19和第二风机12，此外上盘管7的热量完全传递至水槽16中，水槽16中的温水喷淋冰冻食物。

基于上述具有保温和解冻功能的冰箱，本发明还提出了一种判断冰箱解冻食物状态的方法，它包括以下步骤：

（1）分别对第一金属软管8的进口温度和第二金属软管2的出口温度进行实时采集，每采集一次温度就计算一次两者的温差值和平均温度；

（2）计算每一次温度采集时的温差变化率，所述温差变化率为所述温差值与平均温度的比值；

（3）将每次计算的温差变化率与预设温差变化率对比，如果温差变化率大于预设温差变化率，则此时食物还处于解冻状态，提示模块不发出提示声音，如果温差变化率小于或等于温差变化率，则食物解冻基本结束，提示模块发出提示声音。

在本方法中，所述的预设温差变化率可由冰箱厂家多次试验后提供参考值。

本发明的保护范围并不局限于上述描述，任何在本发明的启示下的其它形式产品，不论在形状或结构上作任何改变，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均在本发明的保护范围之内。