CN102272543A

CN102272543A - 冷却装置

Info

Publication number: CN102272543A
Application number: CN2009801533689A
Authority: CN
Inventors: S.科卡图尔克; I.N.尤尔古尔; S.霍考格卢
Original assignee: Arcelik AS
Current assignee: Arcelik AS
Priority date: 2008-12-31
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2029-12-17
Also published as: WO2010076229A3; EP2370769A2; CN102272543B; EP2370769B1; WO2010076229A2

Abstract

借助本发明，通过减小新鲜食品舱室（2）中的温度波动，使存储在新鲜食品舱室（2）中的食物的储藏状况得以改善，因此为它们提供了更长的保藏时间。

Description

冷却装置

技术领域

本发明涉及冷却装置，所述冷却装置包括一个或多个舱室，其中温度波动被减小。

背景技术

在具有两个舱室和串联连接的两个蒸发器的冷却装置中（优选为无霜冰箱），通常，压缩机根据冷冻舱室的定温器值而操作或停止。冷冻舱室的蒸发器风扇一般与压缩机一起启用，以及在压缩机停止时停用。新鲜食品舱室的蒸发器风扇根据冷冻舱室的定温器值而操作或停止。在冷冻舱室中保持有效冷却的同时，在风扇以较长时间操作的新鲜食品舱室中发生高的温度波动。新鲜食品舱室中高的温度波动导致了所述舱室中储藏的食物的温度也发生改变，从而对食物的品质带来不利影响。

在现有技术的欧洲专利申请No. EP1596143中描述了一种冰箱，其类似于权利要求1的前序部分中所描述的。

发明内容

本发明的目标是实现一种冷却装置，其中减小了新鲜食品舱室中的温度变化。

在所附权利要求中对为了达到本发明目标而实现的冷却装置进行了说明。

本发明的冷却装置包括：新鲜食品舱室、冷冻舱室、压缩机、彼此串联连接的新鲜食品舱室蒸发器和冷冻舱室蒸发器、将空气分别吹送到每个舱室中的新鲜食品舱室风扇和冷冻舱室风扇、以及控制单元，所述控制单元调节压缩机和风扇的操作，使得两个舱室都保持在一定温度范围内。

在压缩机由正被致动的冷冻舱室传感器启用时通过控制由新鲜食品舱室传感器检测到的温度值，控制单元提供新鲜食品舱室风扇，以便在由新鲜食品舱室传感器检测到的温度等于或大于第一阈值温度时与冷冻舱室风扇一起操作，其中所述第一阈值温度小于新鲜食品舱室的启用温度并且大于所述新鲜食品舱室的停用温度。在压缩机操作时段的初始阶段，提供了这样的系统，其借助于和冷冻舱室风扇一起操作的新鲜食品舱室风扇从而在热力学方面更有效地操作。

此外，当由新鲜食品舱室传感器检测的温度达到第二阈值温度值时，控制单元停止新鲜食品舱室风扇，所述第二阈值温度值大于新鲜食品舱室停用温度。因而，新鲜食品舱室风扇不操作，直到上限接通温度时为止，由此防止了新鲜食品舱室中温度波动的增加。

在本发明的一个实施例中，确定新鲜食品舱室风扇与冷冻舱室风扇一起操作的标准的第一阈值温度比新鲜食品舱室的下限断开温度低大约1℃。

在本发明的另一实施例中，确定新鲜食品舱室风扇与冷冻舱室风扇一起操作的标准的第一阈值温度等于先前制冷循环中由新鲜食品舱室传感器检测的最大温度值和最小温度值之和的一半。

在本发明的另一实施例中，确定新鲜食品舱室风扇停止的标准的第二阈值温度比上一次的回返温度低由制造商确定的温度值，并且其中所述回返温度是这样的温度值，即：在该温度值处，先前制冷循环中由新鲜食品舱室传感器检测的温度从向上趋势变化到向下趋势。

借助于本发明，利用由冷却装置控制单元实施的自适应算法，新鲜食品舱室风扇的停用温度根据先前循环中的规定的条件确定。这样，随着新鲜食品舱室中的温度波动减小，能耗不会增加。

附图说明

在附图中例示了为达到本发明目标而实现的冷却装置，附图中：

图1是冷却装置的示意图；

图2是示出了压缩机的操作相对于时间关系的图表；

图3是示出了冷冻舱室风扇的操作相对于时间的关系的图表；

图4是示出了新鲜食品舱室传感器检测的温度相对于时间的变化的图表；

图5是示出了新鲜食品舱室风扇操作循环相对于时间的关系的图表；

图6是控制方法的实施例的流程图。

附图中所示元件的附图标记如下：

1 冷却装置

2 新鲜食品舱室

3 冷冻舱室

4 压缩机

5 新鲜食品舱室蒸发器

6 冷冻舱室蒸发器

7 新鲜食品舱室风扇

8 冷冻舱室风扇

9 新鲜食品舱室传感器

10 冷冻舱室传感器

11 控制单元。

具体实施方式

冷却装置（1）包括：

·新鲜食品舱室（2），食物被储藏在新鲜食品舱室（2）中以便冷却；

·冷冻舱室（3），食物被储藏在冷冻舱室（3）中以便冷冻，其温度保持为低于新鲜食品舱室（2）；

·压缩机（4）；

·新鲜食品舱室蒸发器（5），用于通过提供制冷剂流体和环境之间的热传递来冷却新鲜食品舱室（2）；

·冷冻舱室蒸发器（6），其与新鲜食品舱室蒸发器（5）串联连接，用于冷却冷冻舱室（3）；

·新鲜食品舱室风扇（7），其设置成启用新鲜食品舱室蒸发器（5）附近的冷空气，并将所述冷空气吹入新鲜食品舱室（2）中；

·冷冻舱室风扇（8），其设置成启用冷冻舱室蒸发器（6）附近的冷空气，并将所述冷空气吹入冷冻舱室（3）中；

·新鲜食品舱室传感器（9），其测量新鲜食品舱室（2）内的温度；

·冷冻舱室传感器（10），其测量冷冻舱室（3）内的温度；

·控制单元（11），其设置成通过根据由新鲜食品舱室传感器（9）和/或冷冻舱室传感器（10）检测的温度值控制压缩机（4）、新鲜食品舱室风扇（7）和/或冷冻舱室风扇（8）的启用和/或停用，将新鲜食品舱室（2）和冷冻舱室（3）的温度保持在一定温度范围内（图1）。

以下符号用于说明本发明的冷却装置（1）：

TFF：由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度；

TFRZ：由冷冻舱室传感器（10）检测的温度；

TFFcut-in：由制造商预先确定的新鲜食品舱室（2）的启用温度，其中压缩机（4）被操作以冷却新鲜食品舱室（2）；

TFFcut-out：由制造商预先确定的新鲜食品舱室（2）的停用温度，其中根据新鲜食品舱室（2）的启用温度（TFFcut-in）而操作的压缩机（4）被停止；

TFRZcut-in：由制造商预先确定的冷冻舱室（3）的启用温度，其中压缩机（4）被操作以冷却冷冻舱室（3）；

TFRZcut-out：由制造商预先确定的冷冻舱室（3）的停用温度，其中根据冷冻舱室（3）的启用温度（TFRZ）而操作的压缩机（4）被停止；

LRT：由新鲜食品舱室传感器（9）检测的最大温度值，其存储在压缩机（4）由新鲜食品舱室传感器（9）致动的上一个循环后通过冷冻舱室传感器（10）启用压缩机（4）的循环中；

T1：第一阈值温度，所述第一阈值温度低于新鲜食品舱室（2）的启用温度（TFFcut-in）并且大于新鲜食品舱室（2）的停用温度（TFFcut-out）；

T2：第二阈值温度，所述第二阈值温度大于新鲜食品舱室（2）的停用温度（TFFcut-out）；

新鲜食品舱室（2）的温度由新鲜食品舱室传感器（9）测量，冷冻舱室（3）的温度由冷冻舱室传感器（10）测量。控制单元（11）通过根据由新鲜食品舱室传感器（9）或冷冻舱室传感器（10）检测的温度值（TFF或者TFRZ）评估舱室（2, 3）中的任一个是否需要冷却而启用压缩机（4）。当在新鲜食品舱室（2）或冷冻舱室（3）中发生冷却需求时，周期性地操作和停止压缩机（4）（图2）。在这些图表中，用T（分钟）表示时间，用0和1表示压缩机（4）、新鲜食品舱室风扇（7）和冷冻舱室风扇（8）的启用和停用。

当由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）等于或大于新鲜食品舱室（2）的启用温度（TFFcut-in）时，控制单元（11）操作压缩机（4）。当由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）等于或小于新鲜食品舱室（2）的停用温度（TFFcut-out）时，控制单元（11）使压缩机（4）停止。类似地，当由冷冻舱室传感器（10）检测的温度（TFRZ）等于或大于冷冻舱室（3）的启用温度（TFRZcut-in）时，控制单元（11）操作压缩机（4）。当由冷冻舱室传感器（10）检测的温度（TFRZ）等于或小于冷冻舱室（3）的停用温度（TFRZcut-out）时，控制单元（11）使压缩机（4）停止。

当压缩机（4）由冷冻舱室传感器（10）致动从而操作时，控制单元（11）将由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）与第一阈值温度（T1）进行比较。当由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）大于第一阈值温度（T1）时，控制单元（11）使能新鲜食品舱室风扇（7），以便与冷冻舱室风扇（8）一起操作（图2、图3、图4和图5）。

当在新鲜食品舱室（2）中发生热负载的增加时，换言之，当由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）达到新鲜食品舱室（2）的启用温度（TFFcut-in）时，新鲜食品舱室传感器（9）致动压缩机（4），并且新鲜食品舱室风扇（7）与压缩机（4）一起启用（图5）。新鲜食品舱室风扇（7）进行操作，直到由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）等于新鲜食品舱室（2）的停用温度（TFFcut-out）时为止。这样，由热负载的增加导致的新鲜食品舱室（2）内的温度增加得到补偿。

当压缩机（4）由新鲜食品舱室传感器（9）致动并且启用了新鲜食品舱室风扇（7）时，冷冻舱室风扇（8）在压缩机（4）的操作时段开始一会儿之后也启用，而不管由冷冻舱室传感器（10）检测的温度（TFRZ），并且进行操作，直到在冷冻舱室传感器（10）中检测到冷冻舱室（3）的停用温度（TFRZcut-out）。

当通过利用冷冻舱室传感器（10）进行致动来启用压缩机（4）时，控制单元（11）将由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）与第一阈值温度（T1）进行比较。当由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）大于第一阈值温度（T1）时，新鲜食品舱室风扇（7）也被操作（图2、图3、图4和图5）。这样，在压缩机（4）的操作时段的初始阶段，新鲜食品舱室风扇（7）与冷冻舱室风扇（8）一起操作使得冷却装置（1）在热动力学方面能够更有效地操作。

在压缩机（4）由冷冻舱室传感器（10）致动并且新鲜食品舱室风扇（7）与压缩机（4）一起启用的情形中，当由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）达到第二阈值温度（T2）的值时，控制单元（11）使新鲜食品舱室风扇（7）停止。在该情形中，不必操作新鲜食品舱室风扇（7）直到由新鲜食品舱室传感器（9）检测到新鲜食品舱室（2）的上限断开温度（TFFcut-out）并且将导致新鲜食品舱室（2）内的热波动增加。由于新鲜食品舱室传感器（9）的热惯性的缘故，所以新鲜食品舱室传感器（9）对新鲜食品舱室（2）中温度变化的响应具有一定迟滞，并且由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）的向下趋势即使在新鲜食品舱室风扇（7）停止后也会继续。因此，当压缩机（4）由冷冻舱室传感器（10）致动时，使新鲜食品舱室风扇（7）的停用温度等于第二阈值温度（T2），第二阈值温度（T2）大于新鲜食品舱室（2）的上限断开温度（TFFcut-out）。借助于由冷冻舱室传感器（10）检测的温度中的向下趋势在新鲜食品舱室风扇（7）停止后还会继续一会，新鲜食品舱室（2）在没有操作新鲜食品舱室风扇（7）的情况下被进一步冷却一些。

在本发明的实施例中，第一阈值温度（T1）比新鲜食品舱室（2）的启用温度（TFFcut-in）低大约1℃。第一阈值温度（T1）和新鲜食品舱室（2）的启用温度（TFFcut-in）之间的差是根据新鲜食品舱室（2）中的目标温度波动和新鲜食品舱室风扇（7）的操作频率来确定的。

在本发明的另一实施例中，第一阈值温度（T1）等于先前制冷循环中由新鲜食品舱室传感器（9）检测的最大温度（TFFmax）值和最小温度（TFFmin）值之和的一半。因而，除了在稳定状态中由冷冻舱室传感器（10）启用压缩机（4）之外，在由于冷冻舱室（3）中的热负载增加的缘故而启用压缩机（4）的情形中，避免了仍处于较低温度的新鲜食品舱室风扇（7）的不必要的操作。这样，除了根据新鲜食品舱室（2）中热负载的变化来改变由控制单元（11）实施的控制算法的优点，以及除了在新鲜食品舱室（2）中提供低温度波动的优点之外，还提供了根据冷冻舱室（3）中热负载中的变化来改变控制算法的优点。

在本发明的另一实施例中，在压缩机（4）由新鲜食品舱室传感器（9）致动的上一次循环后根据在冷冻舱室传感器（10）中检测到冷冻舱室（3）的启用温度（TFRZcut-in）而启用压缩机（4）时，第二阈值温度（T2）与上一次回返温度（LRT）相关，所述上一次回返温度（LRT）是新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）从向上趋势变化到向下趋势时的值。当由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）等于比所存储的上一次回返温度（LRT）低了由制造商确定的温度差（ΔT）的温度时，新鲜食品舱室风扇（7）停止。在该实施例的版本中，ΔT是大约0.1℃。

在新鲜食品舱室（2）中不存在任何热负载增加的情形中，压缩机（4）一般根据由冷冻舱室传感器（10）检测的新鲜食品舱室（2）的启用温度（TFRZcut-in）来启用。因而，在由冷冻舱室传感器（10）致动压缩机（4）的连贯的制冷循环中，在一些循环之后，新鲜食品舱室（2）的内部温度稳定在一定范围内，并且显示出具有低温度波动的稳定行为。新鲜食品舱室（2）中的内部温度的稳定过程继续，直到新鲜食品舱室（2）中的热负载增加后由新鲜食品舱室传感器（9）致动压缩机（4）的循环时为止。在由新鲜食品舱室传感器（9）致动压缩机（4）的下一个制冷循环后，取决于新鲜食品舱室（2）中接收的热负载增加量，上一次回返温度（LRT）被更新和存储。在由冷冻舱室传感器（10）致动压缩机（4）的随后循环中，根据更新的上一次回返温度（LRT）确定新鲜食品舱室风扇（7）的停用温度。因为新鲜食品舱室风扇（7）的停用温度是根据更新的上一次回返温度（LRT）来确定，并且压缩机（4）操作时段开始时的启用温度受限于新鲜食品舱室（2）的启用温度（TFFcut-in），所以新鲜食品舱室（2）内具有低波动的平均温度值不会改变太多。

本发明的冷却装置（1）的控制单元（11）根据下述方法操作（图6）：

·测量由新鲜食品舱室传感器（9）和冷冻舱室传感器（10）检测的温度（TFF和TFRZ）（101）；

·根据由新鲜食品舱室传感器（9）和冷冻舱室传感器（10）检测的温度（TFF和TFRZ）来确定所述舱室（2, 3）中任何一个是否需要冷却（102）；

·如果所述舱室（2, 3）中任何一个需要冷却，则操作压缩机（4）（103）；

·确定压缩机（4）是由新鲜食品舱室传感器（9）致动还是由冷冻舱室传感器（10）致动（104）；

·如果压缩机（4）不由冷冻舱室传感器（10）致动，那么操作新鲜食品舱室风扇（7）和冷冻舱室风扇（8）（106）；

·控制新鲜食品舱室（2），确定其是否被冷却（107）；

·如果新鲜食品舱室（2）被冷却，那么确定冷冻舱室（3）是否被冷却（108）；

·如果冷冻舱室（3）被冷却，那么该过程终止（109）；

·如果压缩机（4）由冷冻舱室传感器（10）致动，那么控制由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）（105）；

·当由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）大于第一阈值温度（T1）时，使新鲜食品舱室风扇（7）与冷冻舱室风扇（8）一起操作（110）；

·确定新鲜食品舱室传感器（9）是否达到第二阈值温度值（T2）（112）；

·如果由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度已经达到第二阈值温度值（T2），那么使新鲜食品舱室风扇（7）停止（113）；

·如果由新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）小于第一阈值温度（T1），那么使冷冻舱室风扇（8）操作（111）；

·确定冷冻舱室（3）是否被冷却（108）；

·如果冷冻舱室（3）被冷却，那么该过程终止（109）。

借助于本发明，新鲜食品舱室（2）内的温度波动通过使能控制单元（11）实施根据新鲜食品舱室（2）中的热负载而改变的控制算法得到减小。这样，储藏在新鲜食品舱室（2）中的食物的储藏状况得以改善，由此，为它们提供了更长的保藏时段。

要理解的是，本发明不受限于上面公开的实施例，本领域的技术人员能够容易地引入不同实施例。这些都应当被认为是在本发明所附权利要求限定的保护范围内。

Claims

1. 一种冷却装置（1），包括：

新鲜食品舱室（2），食物被储藏在所述新鲜食品舱室（2）中以便冷却；

冷冻舱室（3），食物被储藏在所述冷冻舱室（3）中以便冷冻，所述冷冻舱室（3）的温度保持为低于所述新鲜食品舱室（2）；

压缩机（4）；

新鲜食品舱室蒸发器（5），所述新鲜食品舱室蒸发器（5）用于通过提供制冷剂流体和环境之间的热传递来冷却所述新鲜食品舱室（2）；

冷冻舱室蒸发器（6），所述冷冻舱室蒸发器（6）与所述新鲜食品舱室蒸发器（5）串联连接，用于冷却所述冷冻舱室（3）；

新鲜食品舱室风扇（7），所述新鲜食品舱室风扇（7）设置成启用所述新鲜食品舱室蒸发器（5）附近的冷空气，并将所述冷空气吹入所述新鲜食品舱室（2）中；

冷冻舱室风扇（8），所述冷冻舱室风扇（8）设置成启用所述冷冻舱室蒸发器（6）附近的冷空气，并将所述冷空气吹入所述冷冻舱室（3）中；

新鲜食品舱室传感器（9），所述新鲜食品舱室传感器（9）测量所述新鲜食品舱室（2）内的温度；

冷冻舱室传感器（10），所述冷冻舱室传感器（10）测量所述冷冻舱室（3）内的温度；

控制单元（11），所述控制单元（11）设置成通过根据由所述新鲜食品舱室传感器（9）和/或所述冷冻舱室传感器（10）检测的温度值来控制所述压缩机（4）、所述新鲜食品舱室风扇（7）和/或所述冷冻舱室风扇（8）的启用和/或停用，将所述新鲜食品舱室（2）和所述冷冻舱室（3）的温度保持在一定温度范围内；

其特征在于，当所述压缩机（4）通过所述冷冻舱室传感器（10）的致动而操作时，所述控制单元（11）控制由所述新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF），并且如果由所述新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）大于第一阈值温度（T1），那么使所述新鲜食品舱室风扇（7）与所述冷冻舱室风扇（8）一起操作，其中所述第一阈值温度（T1）低于所述新鲜食品舱室（2）启用温度（TFFcut-in）且大于所述新鲜食品舱室（2）停用温度（TFFcut-out）。

2. 如权利要求1所述的冷却装置（1），其特征在于，所述控制单元（11）在由所述新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）等于或小于第二阈值温度值（T2）时使所述新鲜食品舱室风扇（7）停止，其中所述第二阈值温度值（T2）大于所述新鲜食品舱室（2）停用温度（TFFcut-out）。

3. 如权利要求1或2所述的冷却装置（1），其特征在于，所述控制单元（11）在所述第一阈值温度（T1）时使所述新鲜食品舱室风扇（7）与所述冷冻舱室风扇（8）一起操作，所述第一阈值温度（T1）比所述新鲜食品舱室（2）启用温度（TFFcut-in）低大约1℃。

4. 如权利要求1或2所述的冷却装置（1），其特征在于，所述控制单元（11）在所述第一阈值温度（T1）时使所述新鲜食品舱室风扇（7）与所述冷冻舱室风扇（8）一起操作，所述第一阈值温度（T1）等于在先前制冷循环中由所述新鲜食品舱室传感器（9）检测的最大温度值（TFFmax）和最小温度值（TFFmin）之和的一半。

5. 如权利要求2至4中任意一项所述的冷却装置（1），其特征在于，所述控制单元（11）在由所述新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）达到所述第二阈值温度（T2）时使所述新鲜食品舱室风扇（7）停止，所述第二阈值温度（T2）比上一次回返温度（LRT）低了由制造商确定的温度差（ΔT），所述上一次回返温度（LRT）是在由所述新鲜食品舱室传感器（9）致动所述压缩机（4）的上一次循环后的由所述冷冻舱室传感器（10）启用所述压缩机（4）的循环中存储的，并且所述上一次回返温度（LRT）是由所述新鲜食品舱室传感器（9）检测的最大温度值。

6. 用于以上权利要求中任一项所述的冷却装置（1）的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

测量由所述新鲜食品舱室传感器（9）和所述冷冻舱室传感器（10）检测的温度（TFF和TFRZ）（101）；

根据由所述新鲜食品舱室传感器（9）和所述冷冻舱室传感器（10）检测的温度（TFF和TFRZ）来确定所述舱室（2, 3）中任何一个是否需要冷却（102）；

如果所述舱室（2, 3）中任何一个需要冷却，则操作所述压缩机（4）（103）；

确定所述压缩机（4）是由所述新鲜食品舱室传感器（9）致动还是由所述冷冻舱室传感器（10）致动（104）；

如果所述压缩机（4）不由所述冷冻舱室传感器（10）致动，那么操作所述新鲜食品舱室风扇（7）和所述冷冻舱室风扇（8）（106）；

确定所述新鲜食品舱室（2）是否被冷却（107）；

如果所述新鲜食品舱室（2）被冷却，那么确定所述冷冻舱室（3）是否被冷却（108）；

如果所述冷冻舱室（3）被冷却，那么所述过程终止（109）；

如果所述压缩机（4）由所述冷冻舱室传感器（10）致动，那么控制由所述新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）（105）；

当由所述新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）大于第一阈值温度（T1）时，使所述新鲜食品舱室风扇（7）与所述冷冻舱室风扇（8）一起操作（110）；

确定所述新鲜食品舱室传感器（9）是否达到第二阈值温度值（T2）（112）；

如果由所述新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度已经达到所述第二阈值温度值（T2），那么使所述新鲜食品舱室风扇（7）停止（113）；

如果由所述新鲜食品舱室传感器（9）检测的温度（TFF）小于所述第一阈值温度（T1），那么使所述冷冻舱室风扇（8）操作（111）；

确定所述冷冻舱室（3）是否被冷却（108）；

如果所述冷冻舱室（3）被冷却，那么所述过程终止（109）。