專利名稱：制冷設備的溫度監(jiān)控方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制冷設備的溫度監(jiān)控方法和裝置。
制冷設備一般都裝有提供溫度電信號的溫度傳感器，該信號被制冷設備的控制電子用來調節(jié)壓縮機的運行，使傳感器探測的溫度保持在預定的額定范圍。這類傳感器一般安裝在制冷設備的貯藏室內并主要探測貯藏室內的空氣溫度，該空氣溫度可在短時間內產生大的變化，例如打開制冷設備的門時就是這種情況。為了快速探測制冷設備的貯藏室內的溫升并隨即通過啟動壓縮機作出反應，溫度傳感器的快速反應能力是希望的。
但由這種傳感器探測的溫度不一定與放在貯藏室內的大塊體積的冷凍食品內部或冷凍食品盒內部存在的溫度一致。它們的溫度幾乎對短時間侵入制冷設備的熱空氣不作反應。特別是大塊冷凍食品在貯藏室所處的位置對該溫度具有較大的影響，因為在制冷設備尤其是在冰箱的內部的溫度分布一般是不均勻的。冰箱內部的這種不均勻的溫度分布是完全需要的，以便每種冷凍食品對貯藏溫度按不同要求分別在最佳條件下貯藏。但如果把它們放在一個不適合的、對其太熱或太冷的位置，則會導致冷凍食品不希望的提前變壞或變質。
所以，人們很希望提出一種方法和裝置來局部地估計冰箱內部長期在冷藏食品內部存在的溫度。
DE-U 87 17 267提出了冷藏設備和低溫冷凍設備的一種溫度監(jiān)控指示器，該指示器可放在制冷設備內部的不同位置，以便探測空氣溫度是否短暫超過一個臨界的極值。為此，該指示器有一個透明的空腔，該空腔內充一種指示液體，這種液體在臨界溫度時結冰，該溫度保持連續(xù)監(jiān)控。在該液體結冰后，這樣安裝該指示器，使結冰的液體位于該空腔的上部區(qū)域。在制冷設備運行過程中超過該臨界溫度時，指示器液體融化，所以這些水蓄積在該空腔的下部。在這種移動的地方，使用者可看出臨界溫度的短暫超過，即使制冷設備在這段時間重新自動進行正常運行和指示器液體在空腔中重新結冰。這種裝置適用于驗證冷卻的短暫中斷。在表面觀察時，也可認為該裝置適用于對一定的冷凍食品保持要求的最低冷卻溫度進行監(jiān)控。這時作為指示器液體則選用這樣的液體，它具有與該最低溫度相應的冰點。該裝置放在制冷設備貯藏室內的被檢測的位置，并在一定的時間后查看該液體是否結冰。但在這種情況下會出現(xiàn)這樣的問題，該裝置所在位置的溫度與該液體的結冰溫度之間的差越小，該液體完全結冰所需的時間間隔則越長，所以結冰的過程需要長的時間，而在該時間過程中，該裝置的可靠讀出是不可能的。此外，為了確定該液體是否結冰，必須將該裝置拿在手上，所以在進行連續(xù)監(jiān)控時，不能保證在相同位置和相同條件下進行連續(xù)測試。
本發(fā)明的目的是提出一種制冷設備的溫度監(jiān)控方法和裝置，一方面可探測一個長時間間隔(大約一小時或超過一小時)取平均值的溫度，另一方面可避免不能可靠讀數(shù)的長時間的停止過渡狀態(tài)。
這個目的是通過具有權利要求1所述特征的一種制冷設備溫度監(jiān)控方法或具有權利要求5所述特征的一種裝置來實現(xiàn)的。
通過使用熱緩沖物質，一方面可延遲溫度敏感元件象它被一層絕熱層包圍的相似方式那樣與其周圍之間的溫度平衡，另一方面在緩沖物質與溫度敏感元件之間的溫差很小時，該緩沖物質可進行較大能量的交換，這樣大的能量對溫度敏感元件的相變或與溫度相關的特性的其他變化是需要的。亦即在溫度監(jiān)控時觀察到的溫度敏感元件的特性是其積聚狀態(tài)，所以當緩沖物質達到或低于溫度敏感元件的冰點時，在緩沖物質和溫度溫度敏感元件之間可傳遞大的能量，且進行相變要比在絕熱阻礙指示液體和周圍之間的熱交換的上述裝置情況下快得多。
本發(fā)明的溫度敏感元件基本上是任意類型的；它可以是一個熱電元件、一個常規(guī)的、利用液體熱膨脹的溫度計等。由于在使用本發(fā)明時主要考慮驗證不低于某種冷藏食品的確定的需要冷卻溫度，所以作為溫度敏感元件溫度可優(yōu)選使用具有這樣特性的元件，即該特性分別在一個低于或高于被監(jiān)控的極限溫度的溫度區(qū)呈現(xiàn)兩個不同的數(shù)值，并在極限溫度區(qū)內，在這兩個值之間過渡。如上所述，并從DE-U 87 17267中可知，這種特性可能涉及一種指示液體的集聚狀態(tài)，這種特性最好是溫度敏感元件的表面的與溫度相關的變色。
在本發(fā)明方法或本發(fā)明裝置的整個使用溫度范圍內緩沖物質最好為一種液體，最好是水，并盛入本發(fā)明裝置的一個容器中。該容器對緩沖液體的容量最好在50至250立方厘米范圍。
溫度敏感元件最好懸浮在緩沖液體中，所以它全面被緩沖液體包圍，并通過該緩沖液體隔絕周圍的快速的溫度變化。
極限溫度最好為+7和10℃之間，在該極限溫度時，溫度敏感元件的特性的數(shù)值改變。
本發(fā)明也可在用于上面確定的裝置中的一個溫度敏感元件中實現(xiàn)，該元件可懸浮在水中并具有一種特性，在高于或低于一個被監(jiān)控的極限溫度時，該特性具有不同的離散值。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點可從附圖所示實施例的以下說明中得知。附圖表示

圖1制冷設備的示意斷面圖，在該制冷設備中放置一個本發(fā)明的溫度監(jiān)控裝置；圖2圖1溫度監(jiān)控裝置放大比例的視圖；圖3和4溫度監(jiān)控裝置的變型。
圖1用示意剖面表示作為制冷設備例子的家用電冰箱1，本發(fā)明可用于這種電冰箱。電冰箱1的內部空間2被格板3分成若干格4、5。上面三格4通過一個(未示出的)蒸發(fā)器冷卻，該蒸發(fā)器安裝在內部空間2的一個后壁內。在最下面的格5與該蒸發(fā)器不直接接觸并只通過位于其上的格4的熱交換和/或空氣交換進行冷卻。所以，它一般比格4熱。但格4也可具有不同的溫度，因為從外部引入這些格4中的熱是有差異的，視其所占內部空間2的壁面百分比或占冰箱1的箱體和門之間延伸的磁密封件6的百分比而定。在一個格4的深度方向內，也可在后壁上的蒸發(fā)器和門之間產生溫度梯度，該溫度梯度導致一個格4的后面的區(qū)域還可適用于貯藏一定的食品，而在前面的區(qū)域則溫度太高。
本發(fā)明的溫度監(jiān)控裝置在圖1中用10表示并在圖2中放大示出。該裝置包括一個例如用玻璃或透明塑料制成的透明容器11，容器中注水12，懸浮體13懸浮在水中。懸浮體13作為溫度敏感元件使用，亦即該元件具有一種依賴于溫度明顯變化的特性，這稍后詳細說明。懸浮體13的密度與水12的密度精確匹配，所以懸浮體自由懸浮在水12中，并可以暢通的對流，這種對流是在水12和該裝置周圍之間的溫度平衡過程中在水12中產生的。懸浮體13的形狀可以是任意的，它在這里具有魚的外形，以便懸浮體13按本發(fā)明方式用于懸浮在水中，而后當懸浮體13在冰箱1外可能與容器11分開時，提醒使用者把它保存起來。
懸浮體13例如可用塑料制成空心體，它的內空腔含有懸浮體13懸浮在水中所需的諸如砂子之類的鎮(zhèn)重材料。在懸浮體13的外側至少局部地、這里是在魚的眼部14染一種顏料，這種顏料在只有幾度的很窄溫度范圍內就能明顯看出它的顏色變化。這種例如在超過極限溫度時由黑變成綠的顏料對許多極限溫度都能作出反應，通常用于制造光學溫度顯示元件。魚眼14適用的轉變溫度宜為+7至+10℃的范圍。
當容器11中例如盛有大約125立方厘米的水量的裝置10放入冰箱1時，至少保持一個小時，直至在顏料顯示精度的范圍內水12的溫度與內部空間2的溫度均衡為止。如果在這個時間間隔后，魚的眼睛是黑的，則意味著該裝置所在位置的溫度對貯藏大多數(shù)易腐食品是足夠低的。如果魚的眼睛是綠的，則須把冰箱1的溫度表調到較低的溫度，以使易腐食品在裝置10的地方能夠貯藏較長的時間。
圖3和4分別表示圖2中裝置10的一種變型結構。在圖3變型結構時，懸浮體13的比重比水重，并用一根短線16將其掛在一個浮在水面上的空腔體15上，該線的長度是這樣設計的，即如圖所示，當容器11大致注滿水時，懸浮體13大致浮在水12的一半高度。
在圖4變型結構時，懸浮體13的比重則比水輕，并通過一根線16將它與一個鎮(zhèn)重體17連接，該鎮(zhèn)重體的密度比水大，并位于容器11的底部，所以懸浮體13保持在水12的一半高度上。
這兩個變型方案的優(yōu)點在于，當該懸浮體的比重與水有差異時，懸浮體13也保持自由懸浮在水12中，而不位于容器11的底部，或浮在水面。所以在制作懸浮體13時，對精度的要求小于圖2的裝置，相應地，懸浮體的制作比較簡單。
容器11不必專門為本發(fā)明裝置配置。作為容器11例如也可用喝水玻璃杯、空玻璃罐、或家中現(xiàn)成的和可能用于其他用途的類似透明器皿。所以，為了用戶能夠實施本發(fā)明的方法，作為實施該方法應當配置的制冷設備的附件，只有懸浮體13(必要時與空心體15或鎮(zhèn)重體17一起)由制冷設備廠提供即可。如果用戶暫時不用該裝置，則取掉日后使用的懸浮體13即可；因為該懸浮體無疑可在日后重新用于屆時正好可用的別的容器11中。
當然，也可用一種對多種溫度作出反應的懸浮體來代替一種上述的、只對唯一的臨界溫度作出反應的懸浮體。在用這種懸浮體時，可在它的表面的不同區(qū)域分別涂敷具有不同變色溫度的顏料，或在一個相同的區(qū)域涂敷一種顏料或顏料混合物，該顏料混合物可具有三種(或多種)顏色，視溫度是否低于一個低的臨界溫度、高于一個高的臨界溫度或位于其間而定。
權利要求
1.制冷設備中的溫度監(jiān)控方法，包括下列步驟a)由一個溫度敏感元件(13)和一種熱緩沖液體(12)組成一個單元(10)；b)把該單元(10)放在制冷設備(1)的一個被監(jiān)控的部位；c)通過觀察元件(13)隨溫度變化的特性，控制由溫度敏感元件(13)探測的溫度。
2.按權利要求1的方法，選擇緩沖液體(12)的量，在所述單元(10)及其周圍之間的溫度平衡需要至少一個小時。
3.按權利要求1或2的方法，其特征為，緩沖液體(12)是水(12)。
4.按前述權利要求任一項的方法，其特征為，使用一個無須外部能量輸入進行工作的溫度敏感元件(13)。
5.制冷設備內的溫度監(jiān)控裝置，包括一個用于熱緩沖液體(12)的容器(11)和一個與緩沖液體(12)保持熱接觸的溫度敏感元件(13)。
6.按權利要求5的裝置，其特征為，容器(11)對緩沖液體(12)的容量在50至250立方厘米范圍。
7.按權利要求5或6的裝置，其特征為，溫度敏感元件(13)可懸浮在緩沖液體中。
8.按權利要求5至7任一項的裝置，其特征為，溫度敏感元件(13)在高于或低于一個被監(jiān)控的極限溫度時具有一種特性的不同的離散值。
9.按權利要求8的裝置，其特征為，該特性是溫度敏感元件(13)的至少一部分(14)的顏色。
10.按權利要求8或9的裝置，其特征為，該特性的值在一個介于+7和+10℃之間的溫度范圍內變換。
11.按權利要求5至11任一項的裝置的溫度敏感元件(13)，該元件可懸浮在水(12)中并具有一種特性，在高于或低于一個被監(jiān)控的極限溫度時，該特性具有不同的離散值。
12.按權利要求11的溫度敏感元件，其特征為，該元件具有魚的外形。
全文摘要
為了制冷設備內的溫度監(jiān)控，提出了一種由一個溫度敏感元件(13)和一種熱緩沖液體(12)組成的單元(10)，單元(10)被放在制冷設備(1)的受監(jiān)控的部位，并通過觀察元件(13)的隨溫度變化的特性尤其是該元件表面區(qū)域(14)的顏色控制由溫度敏感元件(13)探測的溫度。
文檔編號G01K11/12GK1711453SQ200380102835
公開日2005年12月21日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權日2002年11月5日
發(fā)明者F·阿諾, W·貝克, M·諾伊曼 申請人:Bsh 博施及西門子家用器具有限公司