[发明专利]墙中冰箱及其控温方法

说明书

技术领域

本发明涉及冰箱的结构及其与房屋外墙建造适配技术领域，尤其涉及一种墙中冰箱及其控温方法。

背景技术

1910年世界上第一台压缩式制冷的家用冰箱在美国问世，1925年瑞典开发了家用吸收式冰箱，上世纪50年代后半期家用热电冰箱开始投入生产...发展到今天，冰箱按制冷原理分类：(1)世界上91～95％的冰箱属于压缩式冰箱，其制冷系统由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管(节流装置)、蒸发器组成；电动压缩机作功，使制冷剂在系统中流动，高温高压(十多个大气压)的制冷剂蒸汽被排入安装在箱壳外面的冷凝器，在那里散热、液化，制冷剂以液态形式进入冰箱内的蒸发器，在蒸发器中蒸发气化并吸收冰箱内的热量，使冰箱内制冷；制冷剂以往通用氟利昂，由于它会破坏臭氧层，现在已被逐渐淘汰，改用其他制冷剂，但原理是一样的。(2)吸收式冰箱约占市场百分之五，由发生器、精馏器、冷凝器、蒸发器、吸收器、凝液罐组成封闭的制冷系统；系统中充入氨、水、氢三种组分，其中氨的高压蒸汽在箱壳外冷凝器中散热液化，液态氨在冰箱内蒸发器中蒸发气化、吸收箱内热量，产生制冷效果。(3)电热冰箱即半导体电冰箱；它是对PN型半导体，通以直流电，利用半导体材料的热电效应实现制冷的冰箱。此外，还有化学冰箱、电磁振动式冰箱、绝热去磁制冷电冰箱、辐射制冷电冰箱、固体制冷电冰箱等等。

如果按冰箱的制冷方式(按箱内空气循环方式)分类，可分为直冷式和风冷式(又称间冷式)冰箱。直冷式冰箱通过蒸发器，直接吸收箱内热量进行降温；而风冷式冰箱箱内装有蒸发器及风扇，风扇送风，强制箱内空气对流，促进蒸发器吸收箱内热量，实现箱内均匀降温。如果按冰箱用途(按贮藏要求)划分，可分为冷藏箱、冷冻箱和冷藏冷冻箱。冷藏箱用于贮存不需要冻结的食品，设定箱温范围约4℃-5℃；冷冻箱适用食品冷冻，设定箱温在-18℃以下(冰箱温度设定因贮存、冻结食品不同，冰箱生产厂家不同有一定差异，但基本相近。本申请讨论中以上述设定箱温为例)。冰箱还可按箱门多少、冷冻能力、除霜方式等等进行分类，不一一赘述。

冰箱现有技术存在一些问题，其中以下四点比较重要，有待改进：

第一，冰箱环境温度攸关节能。

为了冰箱节能，家庭用户们已注意到冰箱应摆放在室内远离热源、通风背阴处。专家们则从理论上指出，冰箱的环境温度即冰箱周围温度高低对冰箱耗电量有直接影响：冰箱环境温度升高，冰箱向外散热慢，箱内温度下降慢，而从箱内向外散失冷量多，保持箱内设定的低温较难，导致冰箱开机时间加长，停机时间变短，引起耗电量增大。普通冰箱实验数据提示，冰箱环境温度每提高摄氏5度，就要增加约25％的耗电量。反之，其他物理条件相同而冰箱环境温度下降，冰箱耗电量则将相应减少。但是现代家庭适宜室温约20℃-25℃，家用冰箱摆放在室内，冰箱环境温度即为室温，与冰箱冷藏箱或冰箱冷冻箱设定箱温相比存在较高的温差，这个较高的温差，与冰箱较高的耗电量攸关。如果冰箱的环境温度比之室温有所降低，将实现冰箱节能。

第二，户外冷空气的利用。

如果冰箱放置在室内，现代家庭舒适标准的室温约20℃-25℃，室内环境温度即冰箱的环境温度，不宜变更；室外环境温度参见表1。表1列举了世界上10个主要国家城市(包括联合国5个常任理事国和其余5个发达国家的最大城市或首都)全年12个月的月平均气温。

表1.世界十个主要国家城市全年月平均气温统计表(摄氏度)

它对于世界上相当广大地域气温变化范围具有一定的代表性。如果以其中某一个城市的某一个月的平均气温为一个“月均气温”，表1总共统计了120个“月均气温”。其中

(1)116个“月均气温”低于25C，占96.6％；

(2)104个“月均气温”低于20C，占86.6％；

(3)80个“月均气温”低于15C，占66.6％；

(4)60个“月均气温”低于10C，占50％；

(5)39个“月均气温”低于5C，占33.3％；

(6)22个“月均气温”低于0C，占18.3％。

可见，在世界广大地域绝大部分时间里，室外环境温度低于室内环境温度。

以户外冷空气作为冷藏设备的制冷源，尤其在北方地区冬季，多年来一些设想曾被提出，由于种种原因难以得到商业上的广泛应用。需要探索一种更为简捷易行的结构和方法，便宜直接地应用这种大量天然存在的户外冷空气参与冰箱制冷。

第三，冰箱占据了宝贵的室内面积和空间。