发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此,本发明的目的在于提出一种有效防止冷藏室湿度流失、冷藏室温度波动范围小的风间冷冰箱。
本发明的另一目的在于提出一种上述冰箱的温度控制方法,该方法控制冷藏室的温度波动小于现有冰箱的冷藏室温度波动范围,一般波动范围在1度上下。
为了实现上述目的,本发明第一方面实施例的风间冷冰箱,包括:箱体,所述箱体内限定有冷藏室和冷冻室;换热器,所述换热器具有换热面、入口和出口,所述换热器设置在所述冷藏室内且所述入口和所述出口均与所述冷冻室相通;第一风扇,所述第一风扇设置在所述冷冻室内用于将所述冷冻室内的冷气吹入所述换热器的入口;和控制器,所述控制器控制所述第一风扇的转速以调节所述冷冻室中冷气吹入所述换热器的冷气量。
根据本发明实施例的风间冷冰箱,冷冻室的冷气通过换热器的入口进入并通过出口返回到冷冻室的过程中,不但通过设置在冷藏室内的换热器的换热面与冷藏室进行热交换,即通过换热面对冷藏室制冷。而且防止冷冻室的冷气直接与冷藏室内冷气接触,可以理解为冷冻室和冷藏室为独立的空间,从而有效避免冷藏室的水分流失,进而提高冷藏室内的食品等保鲜周期。
另外,根据本发明上述实施例的风间冷冰箱还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一个实施例中,所述换热器与所述冷藏室的后壁接触,且所述换热器的换热面朝向所述冷藏室的门体,其中,所述冷冻室内的冷气通过所述换热面对所述冷藏室制冷。换热面朝向门体的方向设置,可以使冷冻室的冷气充分利用换热面对冷藏室制冷,提高对冷藏室的制冷速度。
在本发明的一个实施例中,所述换热面为金属材料的换热面。例如由高热导率材料包括铝制成。
在本发明的一个实施例中,所述第一风扇与所述换热器的入口相对设置以将所述冷冻室内的冷气经所述入口吹入所述换热器且由所述出口返回所述冷冻室。提高冷气在换热器内的循环速度,进一步提高制冷效率。
在本发明的一个实施例中,所述风间冷冰箱还包括:温度传感器,所述温度传感器设置在所述冷藏室内且与所述换热面接触以检测所述换热面的当前温度,其中,所述控制器根据所述当前温度和所述冷藏室的预设温度调节通入所述第一风扇的电压值以改变所述第一风扇的转速。
在本发明的一个实施例中,还包括:第二风扇,所述第二风扇设置在所述冷藏室之内以促进所述冷藏室内空气流动。冷藏室内换热面附近温度相对低,由此加快冷藏室冷气循环速度,使冷藏室温度更为均匀、温差小。
根据本发明第二方面实施例的温度控制方法,包括以下步骤:A:根据预设值n在上限电压V1和下限电压Vn+1之间划分n等份以得到n+1个电压值V1至Vn+1,其中,Vm=V1-(V1-Vn+1)/n×(m-1),Vm为V1至Vn+1的其中之一,并根据所述冰箱的冷藏室的预定温度Ts与预设差值温度ΔT得到上限温度Tu和下限温度Td,其中Tu=Ts+ΔT,Td=Ts-ΔT;B:检测所述冷藏室的当前温度Tc,并将所述当前温度Tc与所述上限温度Tu和Td进行比较,并开始计数,其中,计数初始值为0;C:如果Tc≥Tu或者Tc<Td,则分别对应地对所述第一风扇在预定时间内施加所述上限电压V1或所述下限电压Vn+1,并将计数值设为0,并返回继续执行步骤B;以及D:如果Tu>Tc≥Td,则对所述第一风扇在所述预定时间内施加电压Vx+2,其中,x为计数当前值,同时将所述计数当前值x加1。
根据本发明实施例的温度控制方法,第一风扇在不同电压值的驱动下以不同转速进行旋转,使通入换热器的冷气量不同,导致在不同电压值的情况下冷藏室的温度变化,因此,通过冷藏室的当前温度Tc与位于冷藏室的预定温度Ts的上限温度Tu和下限温度Td进行比较,并根据比较结果自动调整电压值,进而在当冷藏室当前温度Tc接近预定温度Ts时,第一风扇降低转速,以减少进入换热器的冷量,当冰箱在稳定的环境温度下运转时,通过比较结果,对第一风扇转自动匹配一适当的电压值,因此第一风扇的转速会自动修正至一个相对稳定的转速,使得输送到冷藏室的冷量与冷藏室向箱体外散失的冷量达到平衡,进而在冷藏室内形成一个稳态的温度分布,冷藏室内部各空间角落的温度曲线在时间轴方向上波动较小,进而保证冷藏室达到相对恒温的状态。另外,相对恒温时使冷藏室的水分流失较少,进而提高冷藏室的保湿能力,延长食品等保险周期。
另外,根据本发明上述实施例的温度控制方法还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一个实施例中,所述的温度控制方法,还包括:E:再次检测所述冷藏室的当前温度Tc,并将所述再次检测的当前温度Tc与所述Ts、Tu和Td进行比较;F:如果Tc≥Tu,则对所述第一风扇在所述预定时间内施加所述上限电压V1并判断所述计数当前值x是否为0;如果所述计数当前值x不为0,则将计数当前值x减1,否则维持所述计数当前值x不变并返回步骤E。G:如果Tu>Tc≥Ts或Ts>Tc≥Td,则对所述第一风扇在所述预定时间内施加Vx+2,且分别对应地对所述计数当前值x减1或对所述计数当前值x加1,如果Tc<Td,则对所述第一风扇在所述预定时间内施加Vn+1后并判断所述计数当前值x是否为n-1,如果不为n-1则将所述计数当前值x加1,否则保持计数当前值x不变并返回步骤E。
在本发明的一个实施例中,通过所述冰箱的温度检测单元检测所述冷藏室的当前温度Tc。
在本发明的一个实施例中,所述上限电压V1为所述下限电压Vn+1的2倍,且所述n为[2,15]范围内的整数。
在本发明的一个实施例中,所述预定时间为20-45秒。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图1首先描述根据本发明实施例的风间冷冰箱。
如图1所示,根据本发明实施例的风间冷冰箱100包括箱体110、换热器120、第一风扇130和和控制器(图中未示出)。
其中,所述箱体110内限定有冷藏室111和冷冻室112。所述换热器120具有换热面121、入口122和出口123,所述换热器120设置在所述冷藏室111内且入口122和出口123均与所述冷冻室112相通。所述第一风扇130设置在所述冷冻室112中用于将所述冷冻室112内的冷气吹入所述换热器120。所述控制器控制所述第一风扇130的转速以调节所述冷冻室112内的冷气吹入所述换热器120的冷气量。
根据本发明实施例的风间冷冰箱100,冷冻室112的冷气通过换热器120的入口122进入并通过出口123返回到冷冻室112的过程中,不但通过设置在冷藏室111内的换热器120的换热面121与冷藏室111进行热交换,即通过换热面121对冷藏室111制冷。而且防止冷冻室112的冷气直接与冷藏室111内冷气接触,可以理解为冷冻室112和冷藏室111为独立的空间,从而有效避免冷藏室111的水分流失,进而提高冷藏室111内的食品等保鲜周期。
如图1所示,换热器120与冷藏室111的后壁(图中的左侧)接触,且所述换热器120的换热面121朝向所述冷藏室111的门体140(门体140在关闭冷藏室的状态下,如图中所示的位置),其中,所述冷冻室112内的冷气通过所述换热面121对所述冷藏室111制冷。换热面121朝向门体140的方向设置,使换热面121直接暴露在冷藏室111内,可以使冷冻室112的冷气充分利用换热面121对冷藏室111制冷,提高对冷藏室111的制冷速度。在本发明的一个实施例中,所述换热面121为金属材料的换热面。例如可以为高热导率材料铝制成,当然,本发明的实施例并不限于此,如换热面材料为铁等。
结合图1,所述第一风扇130与所述换热器120的入口122相对设置以将所述冷冻室112内的冷气经所述入口122吹入所述换热器120且由所述出口123返回所述冷冻室112。由此,提高冷气在换热器120与冷冻室112的循环速度,加快冷气进入换热器120的速度,进一步提高制冷效率。
在本发明的一些示例中,所述风间冷冰箱100还包括温度传感器150,如图1所示,所述温度传感器150设置在所述冷藏室111内且与所述换热面121接触以检测所述换热面121的当前温度,其中,所述控制器根据所述当前温度和所述冷藏室111的预设温度(用户设定的温度)调节通入所述第一风扇130的电压值以改变所述第一风扇130的转速。从而,第一风扇130转速改变,进入换热器120的冷气量改变,冷藏室111内的温度随之改变。从而实现灵活地对冷藏室111内温度进行控制。
可选地,风间冷冰箱100还包括第二风扇160,如图1所示,所述第二风扇160设置在所述冷藏室111之(图中换热面121的右侧)内以促进所述冷藏室111内空气流动。冷藏室111内换热面121附近温度相对低,由此加快冷藏室111冷气循环速度,使冷藏室温度更为均匀、温差小。
根据本发明实施例的风间冷冰箱,通过调节第一风扇的转速实现对冷藏室温度的灵活控制,且通过换热面避免冷藏室和冷冻室的冷气直接交换,从而避免冷藏室内的湿度流失,提高冷藏室的保险能力。另外,本发明实施例的冰箱相比于传统的变频冰箱而言,其成本低,更具市场竞争力。
如图2所示,为本发明实施例的上述风间冷冰箱的温度控制方法的流程图。
在应用发明实施例的温度控制方法之前,首先需要通过试验手段测试选择第一风扇的风量大小,使得当第一风扇给定的电压为额定电压,如本发明实施例的上限电压V1时(此时,第一风扇达到自身最大转速),且第一风扇全速不停机运转,可以让冷藏空间降低到的最低温度,如本发明实施例冷藏室温度能够降低至0℃左右,当第一风扇给定的电压为低电压,如本发明实施例的下限电压Vn+1(此时,第一风扇最低转速,即给定电压如果小于Vn+1,将不能驱动第一风扇转动),可以让冷藏室温度大于10度,在满足上述前提条件下,可以通过本发明实施例的温度控制方法调节第一风扇的转速以实现对冷藏室温度的灵活、精确的控制。
根据本发明实施例的风间冷冰箱的温度控制方法包括以下步骤:
步骤S101,根据预设值n在上限电压V1和下限电压Vn+1之间划分n等份以得到n+1个电压值V1至Vn+1,其中,Vm=V1-(V1-Vn+1)/n×(m-1),Vm为V1至Vn+1的其中之一,并根据所述冰箱的冷藏室的预定温度Ts与预设差值温度ΔT得到上限温度Tu和下限温度Td,其中Tu=Ts+ΔT,Td=Ts-ΔT。预设值n为大于2的整数,如n值为3,则共可划分4个电压值。另外,ΔT为用户设定的温度,如0.5度。
结合图3,在本发明的一个具体示例中,所述上限电压V1为所述下限电压Vn+1的2倍,且所述n为[2,15]范围内的整数,如分别为12V、6V和12。由此,在V1和Vn+1之间划分12等份,得到12个电压值,分别为V1至V12,即通过公式Vm=V1-(V1-Vn+1)/n×(m-1)在V1和V12之间每隔0.5V就设定一个电压值,例如V1=12.0、V2=11.5、V3=11、V4=10.5、V5=10.0、V6=9.5、V7=9.0、V8=8.5、V9=8.0、V10=7.5、V11=7.0、V12=6.5、V13=6.0。上述电压值分别对应着第一风扇的不同转速。
接着根据冷藏室的预定温度Ts分别计算出位于Ts上下两个临界温度,如上限温度Tu和下限温度Td,通过公式Tu=Ts+ΔT,Td=Ts-ΔT,在该实施例中ΔT优选0.5℃,Ts=4℃时,则Tu为4.5度,Td为3.5度。当然ΔT设置的越小,其控温精度越高,本发明的实施例并不限于此,例如ΔT还可为0.25、0.1℃等。
步骤S102,检测所述冷藏室的当前温度Tc,并将所述当前温度Tc与所述上限温度Tu和Td进行比较,并开始计数,其中,计数初始值为0。
结合图3,在本发明的一个实施例中,如当前温度Tc与4.5度和3.5度进行比较。
步骤S103,如果Tc≥Tu或者Tc<Td,则分别对应地对所述第一风扇在预定时间内施加所述上限电压V1(12V电压)或所述下限电压Vn+1(V2为12V电压),并将计数值设为0,并返回继续执行步骤S102。在本发明的一个实施例中,预定时间在20-45秒之间,优选地可以设为30秒,以下实施例中的预定时间均以30秒为例。
如图3所示,例如,如果Tc≥4.5,则给第一风扇的电压置为12V并延时30秒,同时给x赋值为0、如果Tc<3.5,则给第一风扇的电压置为0或6V,延时30秒,同时给X赋值为0。并返回继续执行步骤S102。
步骤S104,如果Tu>Tc≥Td,则对所述第一风扇在所述预定时间内施加电压Vx+2,其中,x为计数当前值,同时将所述计数当前值x加1。
结合图3,作为一个具体的示例,如果4.5>Tc≥3.5,则给第一风扇的电压置为Vx+2=V2=11.5V,给x累加1。
在本发明的进一步实施例中,在步骤S104之后,还包括:
步骤S105,再次检测所述冷藏室的当前温度Tc,并将所述再次检测的当前温度Tc与所述预定温度Ts、上限温度Tu和下限温度Td进行比较。
具体实现如图3所示,检测冷藏室的当前温度Tc,得出冷藏室当前温度Tc,然后与4、4.5和3.5度比较。
步骤S106,如果Tc≥Tu,则对所述第一风扇在所述预定时间内施加所述上限电压V1并判断所述计数当前值x是否为0;如果所述计数当前值x不为0,则将计数当前值x减1,否则维持所述计数当前值x不变并返回步骤S105。
在本发明的一个实施例中,如图3所示,如果Tc≥4.5,则给第一风扇的电压置为12V,判断计数值x是否为0,如果不为否,x减1并返回步骤S105,否则x值不变并返回步骤S105。
步骤S107,如果Tu>Tc≥Ts或Ts>Tc≥Td,则对所述第一风扇在所述预定时间内施加Vx+2,且分别对应地对所述计数当前值x减1或对所述计数当前值x加1,如果Tc<Td,则对所述第一风扇在所述预定时间内施加Vn+1后并判断所述计数当前值x是否为n-1,如果不为n-1则将所述计数当前值x加1,否则保持计数当前值x不变并返回步骤S105。
在本发明的一个实施例中,如图3所示,如果4.5>Tc≥4,则给第一风扇的电压置为Vx+2延时30秒后给计数值x减1并返回继续执行步骤S105。
如果4>Tc≥3.5,则给第一风扇的电压置为Vx+2并延时30秒后,给计数值x加1并继续执行步骤S105。
如果Tc<3.5,则给第一风扇的电压置为0或6V,判断计数值x是否为10,如果不为10,则给计数值x加1,否则保持计数值x不变并转至步骤S105。
从而在对冷藏室制冷过程中,不断改变对第一风扇施加的电压,从而能够根据冷藏室的当前温度调整第一风扇的转速。
根据本发明实施例的温度控制方法,第一风扇在不同电压值的驱动下以不同转速进行旋转,使通入换热器的冷气量不同,导致在不同电压值的情况下冷藏室的温度变化,因此,通过冷藏室的当前温度Tc与位于冷藏室的预定温度Ts的上限温度Tu和下限温度Td进行比较,并根据比较结果自动调整电压值,进而在当冷藏室当前温度Tc接近预定温度Ts时,第一风扇降低转速,以减少进入换热器的冷量,当冰箱在稳定的环境温度下运转时,通过比较结果,对第一风扇转自动匹配一适当的电压值,因此第一风扇的转速会自动修正至一个相对稳定的转速,使得输送到冷藏室的冷量与冷藏室向箱体外散失的冷量达到平衡,进而在冷藏室内形成一个稳态的温度分布,冷藏室内部各空间角落的温度曲线在时间轴方向上波动较小,进而保证冷藏室达到相对恒温的状态。另外,相对恒温时使冷藏室的水分流失较少,进而提高冷藏室的保湿能力,延长食品等保险周期。
如图4所示,通过本发明实施例的温度控制方法对冷藏室的温度控制示意图。从图4中可以看出,在横坐标上过了几个时间周期之后,本发明的控制方法能够将冷藏室的温度控制在大概1度范围上下波动。因此,保证冷藏室的温度非常平稳,进而通过本发明的方法能够保证冷藏室的食品等保险周期。
在本发明的一个实施例中,通过所述冰箱的温度检测单元检测所述冷藏室的当前温度Tc。需说明,由于换热面的温度相对于冷藏室其它位置温度可能较低,因此,当温度检测单元设置在其它位置是,可以给定补偿温度,例如,当温度检测单元检测到换热面表面温度为-1度时,冷藏室内空气温度可能为2度,此时在温度检测单元采集到-1度的温度后,再加3度做为补偿(保证采集到的温度更接近于冷藏室实际温度)。
当然,如果温度检测单元设在冷藏室内其它位置(远离换热面),则可不设置上述补偿温度。而后续的处理类似,为减少冗余,不做赘述。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同限定。