CN106766532A - 恒温冰箱及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种恒温冰箱，包括：箱体，所述箱体限定有至少一间制冷间室，所述至少一间制冷间室的一侧设置有与其流体连通的第一风道；蒸发器，设置在箱体的蒸发器腔内，所述蒸发器腔位于所述至少一间制冷间室的后部；第二风道，设置于第一风道后部并且与所述蒸发器腔连通；风机，能够将自蒸发器的风引入所述第一风道以对至少一间制冷间室进行制冷，所述风机还能够使风在第二风道与蒸发器腔之间循环，所述第一风道和风机之间设置风机遮蔽装置，所述风机遮蔽装置打开或者关闭能够允许或者限制自风机的气流进入所述第一风道。本发明还涉及上述恒温冰箱的控制方法。本发明的恒温冰箱，除霜效率高，制冷间室的温度波动小。
Description
技术领域
本发明涉及家电领域，尤其涉及一种恒温冰箱及其控制方法。
背景技术
现有技术中，冰箱泛指单门、双门双温、三门三温、柜式多门等电冰箱，一般具有独立的冷冻室和冷藏室的外门，以便根据不同的储藏温度而分开储存。这种冷藏冷冻箱的制冷原理分为直冷式和风冷式。直冷式的制冷系统常用电磁阀控制制冷剂的流向，分别向各冷藏（冻）室的蒸发器供给致冷剂，使各空间冷却到所需温度。风冷式的冷藏冷冻需要设置相应的风道为各个空间送风。
恒温冰箱通过蒸发器和风道为病灶间室提供冷风，由于蒸发器内部含有水分，所以在温度较低的蒸发器和冷藏室风道表层容易产生霜冻，而蒸发器位于冷冻室内，所以当其结霜严重时，就会直接影响到冷冻室内的制冷效果，而对于冷藏室风道来说，其实现冷风自蒸发器向冷藏室的流通，当其内部结霜堵塞风道时，会影响冷藏室制冷效果，所以恒温冰箱需要对蒸发器和冷藏室风道进行定期除霜。
目前冰箱在化霜时因加热丝加热，蒸发器腔内的温度升高，造成制冷间室的温度波动较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种恒温冰箱，该恒温冰箱的制冷间室温度波动小，能够实现精确控温。
为实现上述发明目的，本发明提供一种恒温冰箱，包括：箱体，所述箱体限定有至少一间制冷间室，所述至少一间制冷间室的一侧设置有与其流体连通的第一风道；蒸发器，设置在箱体的蒸发器腔内，所述蒸发器腔位于所述至少一间制冷间室的后部；第二风道，设置于第一风道后部并且与所述蒸发器腔连通；风机，能够将自蒸发器的风引入所述第一风道以对至少一间制冷间室进行制冷，所述风机还能够使风在第二风道与蒸发器腔之间循环，所述第一风道和风机之间设置风机遮蔽装置，所述风机遮蔽装置打开或者关闭能够允许或者限制自风机的气流进入所述第一风道。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述至少一间制冷间室自上而下包括冷藏室和冷冻室，所述蒸发器设置于所述冷冻室的后部，所述冷藏室后部设置第三风道，所述风机能够将自蒸发器的风引入所述第三风道以对所述冷藏室进行制冷。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述风机和第三风道之间设置第一风门，所述第一风门打开或者关闭能够控制对所述冷藏室的制冷。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述恒温冰箱可选择的在至少三个制冷模式之间进行转换，第一种制冷模式，所述风机遮蔽装置打开，所述风机使自蒸发器的风从所述第一风道进入所述冷冻室；第二种制冷模式，第一风门打开并且所述风机遮蔽装置关闭，所述风机使风从所述第三风道进入所述冷藏室；第三种制冷模式，第一风门打开并且所述风机遮蔽装置打开，所述风机同时使风从所述第一风道进入所述冷冻室并且从所述第三风道进入所述冷藏室。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述风机和第二风道之间设置第二风门，所述蒸发器底部设置加热装置，所述加热装置开启和所述第一风门打开能够对所述蒸发器进行化霜。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述恒温冰箱可选择的在至少两个模式之间进行转换，第一种模式，所述风机遮蔽装置打开，所述风机使自蒸发器的风从所述第一风道进入所述至少一间制冷间室；第二种模式，第二风门打开并且所述加热装置开启，所述风机使风在第二风道与蒸发器腔之间循环。
本发明还提供了一种恒温冰箱的控制方法，所述恒温冰箱包括：箱体，所述箱体限定有自上而下设置的冷藏室和冷冻室，所述冷冻室的一侧设置有与其流体连通的第一风道；蒸发器，设置在箱体的蒸发器腔内，所述蒸发器腔位于所述冷冻室的后部；第二风道，设置于第一风道后部并且与所述蒸发器腔连通；第三风道，设置于冷藏室的一侧并与冷藏室流体连通；风机，设置于蒸发器上部，所述蒸发器下部设置加热装置，所述第一风道和风机之间设置风机遮蔽装置，所述风机遮蔽装置打开或者关闭能够允许或者限制自风机的气流进入所述第一风道，所述恒温控制方法包括以及步骤：
S1、判断冰箱是否满足开始化霜的条件，如果满足开始化霜的条件，则进入S2步骤；
S2、除霜前运行步骤，控制压缩机关闭和风机开启，使冷气在冷藏室和蒸发器腔之间进行循环，经过第一预设时间后进入S3步骤；
S3、除霜开始步骤，控制压缩机关闭、风机开启以及加热装置开启，使气流在第二风道和蒸发器腔之间循环，判断检测到的化霜温度TD是否大于化霜关机的温度TDoff，如果大于则进入S4步骤；
S4、化霜结束步骤，控制压缩机关闭、风机关闭以及加热装置关闭，经过第二预设时间后进入S5步骤；
S5、除霜后第一段运行，仅控制压缩机开启，经过第三预设时间后进入S6步骤；
S6、除霜后第二段运行，控制压缩机开启和风机开启，使气流在第二风道和蒸发器腔之间进行循环，判断检测到的化霜温度TD是否小于等于预设的温度TD-set，如果小于等于则结束化霜控制开始进行制冷控制。
作为本发明一实施方式的进一步改进，在结束化霜控制之前还包括以下步骤：S7、除霜后第三段运行，控制压缩机开启和风机开启，使冷气在冷藏室和蒸发器腔之间进行循环，经过第四预设时间。
作为本发明一实施方式的进一步改进，步骤S7之后以及结束化霜控制之前还包括以下步骤：S8、除霜后第四段运行，控制压缩机开启和风机开启，使冷气同时在冷藏室和蒸发器腔之间、冷冻室和蒸发器腔之间进行循环。
作为本发明一实施方式的进一步改进，开始进行制冷控制包括以下步骤：首先控制压缩机开启和风机开启，使冷气在冷藏室和蒸发器腔之间进行循环，当检测到的冷藏室的温度小于等于冷藏制冷关闭的温度，进入第一段冷冻制冷运行，控制压缩机开启和风机开启，使气流在第二风道和蒸发器腔之间进行循环，当检测到的蒸发器的化霜温度小于检测到的冷冻室的温度，进入第二段冷冻制冷运行，控制压缩机开启和风机开启，使气流在第二风道和蒸发器腔之间进行循环，当检测到的冷冻室的温度小于等于冷冻制冷关闭的温度，制冷控制结束，控制压缩机和风机关闭。
作为本发明一实施方式的进一步改进，在所述步骤S3中，控制所述风机的转速在其它步骤中风机转速的50%以下。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明恒温冰箱的制冷间室通过设置双风道，将化霜风道与制冷送风通道隔离，化霜温度对制冷温度影响较小，从而实现制冷间室的温度波动小，从而能够进行精确控温。使用本发明的控制方法对冰箱进行控制，除霜效率高，制冷间室的温度波动小。
附图说明
图1是本发明优选的实施方式中冰箱的部分剖视示意图；
图2是图1中冰箱处于冷藏模式的示意图；
图3是图1中冰箱处于冷冻模式的示意图；
图4是图1中冰箱处于冷藏和冷冻同时制冷模式的示意图；
图5是图1中冰箱处于化霜模式的示意图；
图6是图1中冰箱的恒温控制方法中化霜控制的流程图；
图7是图1中冰箱的恒温控制方法中制冷控制的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
如图1至图2所示，本发明优选的实施例，该优选实施例公开了一种恒温冰箱，该恒温冰箱包括箱体，箱体至少限定出两个制冷间室，分别是冷藏室20以及冷冻室30，一般情况下，冷藏室20和冷冻室30自上而下设置。本实施例中，冷藏室20和冷冻室30自上而下排列的方向定义为冰箱的高度方向，用户开启冰箱面对冰箱门和背对冰箱门的方向定义为冰箱的前后方向，垂直于高度方向和厚度方向的定义为冰箱的宽度方向。冰箱还具有蒸发器50和风机51，蒸发器50设置在箱体冷冻室30后部的蒸发器腔501内，风机51设置在蒸发器腔501内蒸发器50的上部，蒸发器50的下部设置加热装置55，加热装置55优选为加热丝。蒸发器50上还设置有化霜传感器53，用于检测蒸发器的温度，冷冻室30内设置冷冻传感器33，用于检测冷冻室的温度。蒸发器50可以是已知的任何一种蒸发器，例如翅片蒸发器、丝管蒸发器、吹胀式蒸发器和板管蒸发器中的一种。本实施方式中，冰箱通过压缩机（图未示）、冷凝器（图未示）和蒸发器50构成压缩制冷循环系统，风机51将自蒸发器50的冷风引入冷冻室30和冷藏室20。工作时，压缩机推动冷媒循环，进入蒸发器50的冷媒吸热蒸发，风机51经风道送到相应的制冷间室。
本实施例中，冷冻室30的后部设置第一风道31，即冷冻进风道，风机51将自蒸发器50的冷风从第一风道31引入冷冻室30。其中，第一风道31和风机51之间设置风机遮蔽装置60，风机遮蔽装置60可操作的打开或者关闭，风机遮蔽装置60打开，允许冷风自风机51进入第一风道31，冷气经风机遮蔽装置60的上下进入第一风道31后再进入冷冻室30内，在冷冻室30循环后经冷冻室底部的回风口循环至蒸发器50处；风机遮蔽装置60关闭，阻挡冷风自风机51进入第一风道31。
第一风道31的后部还设置有第二风道502，第二风道502与第一风道31沿冰箱的前后方向并排设置，第二风道502与蒸发器腔501连通，第一风道31后部且位于第二风道502上部有第三风道23，第三风道23与冷藏室20连通，风机51和第三风道23之间设置第一风门21，第一风门21打开，允许冷风自风机51进入第三风道23，冷气进入第三风道23后再进入冷藏室20内，经冷藏室20制冷循环后回到蒸发器50；第二风门52关闭，阻挡冷风自风机51进入第三风道23。风机51和第二风道502之间设置第二风门52，第二风门52打开，允许冷风自风机51进入第二风道502，冷气进入第二风道502后再进入蒸发器腔501内；第二风门52关闭，阻挡冷风自风机51进入第二风道502。
通过控制风机遮蔽装置60、第一风门21以及第二风门52的开启和关闭，可以实现冰箱在多种模式之间转换，即冰箱可实现冷藏制冷模式、冷冻制冷模式、冷藏冷冻同时制冷模式、化霜模式等四个功能，接下来将进行具体说明。
参照图2，冷藏制冷模式: 控制第二风门52和风机遮蔽装置60关闭，第一风门21开启，如图中箭头所示，自蒸发器50的冷气经第一风门21吹向冷藏室20，经冷藏室制冷循环后回到蒸发器50。
参照图3，冷冻制冷模式：控制第一风门21和第二风门52关闭，风机遮蔽装置60开启，如图中箭头所示，自蒸发器50的冷气经风机遮蔽装置60的上下两侧吹出后经由第一风道31的送风口吹向冷冻室30内，在冷冻室循环后经底部的回风口循环至蒸发器50。
参照图4，冷藏冷冻同时制冷模式：控制第一风门21和风机遮蔽装置60打开，第二风门52关闭，如图中箭头所示，自蒸发器50的冷气经第一风门21吹向冷藏室20，经冷藏室制冷循环后回到蒸发器50，同时自蒸发器50的冷气经风机遮蔽装置60的上下两侧吹出后经由第一风道31的送风口吹向冷冻室30内，在冷冻室30循环后回到蒸发器50。
参照图5，化霜模式：控制第一风门21和风机遮蔽装置60关闭，控制第二风门52开启，加热装置55工作，如图中箭头所示，风机51驱动热气在蒸发器腔501、第二风道502之间循环。
根据上述风道的设计，本发明还涉及冷冻恒温控制方法，冷冻恒温控制方法包括化霜控制和制冷控制，具体如下：
参考图6所示，化霜控制包括如下步骤：
S1、判断冰箱是否满足开始化霜的条件，如果满足开始化霜的条件，则进入S2步骤；
这里的开始化霜的条件，比如检测冰箱的压缩机的累计运行时间，检测开关门的次数等等。
S2、除霜前运行步骤，控制压缩机关闭和风机51开启，使冷气在冷藏室20和蒸发器腔501之间进行循环，经过第一预设时间后进入S3步骤；
本实施例中优选的，通过第一风门21开启、第二风门52关闭以及风机遮蔽装置60关闭使冷气在冷藏室20和蒸发器腔501之间进行循环。第一预设时间为T1，即风机运行时间3至5分钟，进行冷藏回风化霜，该时间可以在冰箱出厂前进行预设，通过利用冷藏室稍高的温度对蒸发器进行预化霜。
S3、除霜开始步骤，控制压缩机关闭、风机51开启以及加热装置55开启，使气流在第二风道502和蒸发器腔501之间循环，判断化霜传感器53检测到的温度TD是否大于化霜关机的温度TDoff，如果大于则进入S4步骤；
本实施例中优选的，通过第一风门21关闭、第二风门52开启以及风机遮蔽装置60关闭使气流在第二风道502和蒸发器腔501之间循环；化霜关机的温度是冰箱出厂前预设的温度区，如达到这个预设的温度范围关闭加热丝，该温度的取值范围也可根据实际情况设定。另外，在该步骤中，风机51以较低的转速运行，可以使加热丝产生的热量在蒸发器腔501能够均匀分布，从而加快化霜的速度，优选的该步骤中风机51的转速在制冷运行时风机转速的50%以下。
S4、化霜结束步骤，控制压缩机关闭、风机51关闭以及加热装置55关闭，经过第二预设时间后进入S5步骤；
该步骤中优选的将第一风门21关闭、第二风门52关闭以及风机遮蔽装置60关闭，以防止各个风道之间温度不同而产生冷热对流。第二预设时间为T2，即压缩机保护时间3至5分钟，该时间可以在冰箱出厂前进行预设。
S5、除霜后第一段运行，仅控制压缩机开启，经过第三预设时间后进入S6步骤；
本实施例中优选的，该步骤中，压缩机单独开启，而风机51关闭、第一风门21关闭、第二风门52关闭以及风机遮蔽装置60关闭，第三预设时间为T3，即压缩机单独制冷时间5至7分钟，该时间可以在冰箱出厂前进行预设。
S6、除霜后第二段运行，控制压缩机开启和风机51开启，使气流在第二风道502和蒸发器腔501之间进行循环，判断化霜传感器53检测到的温度TD是否小于等于预设的温度TD-set，如果小于等于则进入S7步骤；
本实施例中优选的，该步骤中，通过控制第一风门21关闭、第二风门52开启以及风机遮蔽装置60关闭使气流在第二风道502和蒸发器腔501之间进行循环，以使得加热丝产生的热气被蒸发器50带走。
S7、除霜后第三段运行，控制压缩机开启和风机51开启，使冷气在冷藏室20和蒸发器腔501之间进行循环，经过第四预设时间后进入S8步骤；
本实施例中优选的，该步骤中，通过控制第一风门21开启、第二风门52关闭以及风机遮蔽装置60关闭使冷气在冷藏室20和蒸发器腔501之间进行循环，其中第三预设时间为T3，即冷藏单独制冷时间3至5分钟，该时间可以在冰箱出厂前进行预设。
S8、除霜后第四段运行，控制压缩机开启和风机51开启，使冷气同时在冷藏室20和蒸发器腔之间、冷冻室和蒸发器腔之间进行循环，完成整个化霜控制过程，可以开始制冷。
本实施例中优选的，该步骤中，通过控制第一风门21开启、第二风门52关闭以及风机遮蔽装置60开启使冷气同时在冷藏室20和蒸发器腔501之间、冷冻室30和蒸发器腔501之间进行循环，完成整个化霜控制过程时可以控制压缩机关闭，下次压缩机开启即开始进行制冷控制。
接下来将具体说明制冷控制的过程，参考图7所示，制冷控制包括如下步骤：制冷开始时先进行冷藏制冷，即首先控制压缩机开启和风机51开启，使冷气在冷藏室20和蒸发器腔501之间进行循环，当冷藏温度传感器检测到的冷藏室20的温度小于等于冷藏制冷关闭的温度，进入第一段冷冻制冷运行，控制压缩机开启和风机51开启，使气流在第二风道502和蒸发器腔501之间进行循环，当化霜传感器53检测到的蒸发器50的温度小于冷冻温度传感器33检测到的冷冻室30的温度，进入第二段冷冻制冷运行，控制压缩机开启和风机51开启，使气流在第二风道502和蒸发器腔501之间进行循环，当冷冻温度传感器33检测到的冷冻室30的温度小于等于冷冻制冷关闭的温度，制冷控制结束，控制压缩机和风机51关闭。本实施例中优选的，在制冷控制步骤中，通过控制第一风门21开启、第二风门52关闭以及风机遮蔽装置60关闭使冷气在冷藏室20和蒸发器腔501之间进行循环，通过控制第一风门21关闭、第二风门52开启以及风机遮蔽装置60关闭使气流在第二风道502和蒸发器腔501之间进行循环，通过控制第一风门21关闭、第二风门52关闭以及风机遮蔽装置60开启使冷气在冷冻室30和蒸发器腔501之间进行循环。
上述冰箱的冷冻恒温控制方法，冷冻室温度波动小，除霜效率高，不会频繁的化霜以致增加能耗，又能有效的将凝结的霜化完。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种恒温冰箱，其特征在于，包括：
箱体，所述箱体限定有至少一间制冷间室，所述至少一间制冷间室的一侧设置有与其流体连通的第一风道；
蒸发器，设置在箱体的蒸发器腔内，所述蒸发器腔位于所述至少一间制冷间室的后部；
第二风道，设置于第一风道后部并且与所述蒸发器腔连通；
风机，能够将自蒸发器的风引入所述第一风道以对至少一间制冷间室进行制冷，所述风机还能够使风在第二风道与蒸发器腔之间循环，所述第一风道和风机之间设置风机遮蔽装置，所述风机遮蔽装置打开或者关闭能够允许或者限制自风机的气流进入所述第一风道。
2.根据权利要求1所述的恒温冰箱，其特征在于，所述至少一间制冷间室自上而下包括冷藏室和冷冻室，所述蒸发器设置于所述冷冻室的后部，所述冷藏室后部设置第三风道，所述风机能够将自蒸发器的风引入所述第三风道以对所述冷藏室进行制冷。
3.根据权利要求2所述的恒温冰箱，其特征在于，所述风机和第三风道之间设置第一风门，所述第一风门打开或者关闭能够控制对所述冷藏室的制冷。
4.根据权利要求3所述的恒温冰箱，其特征在于，所述恒温冰箱可选择的在至少三个制冷模式之间进行转换，第一种制冷模式，所述风机遮蔽装置打开，所述风机使自蒸发器的风从所述第一风道进入所述冷冻室；第二种制冷模式，第一风门打开并且所述风机遮蔽装置关闭，所述风机使风从所述第三风道进入所述冷藏室；第三种制冷模式，第一风门打开并且所述风机遮蔽装置打开，所述风机同时使风从所述第一风道进入所述冷冻室并且从所述第三风道进入所述冷藏室。
5.根据权利要求1所述的恒温冰箱，其特征在于，所述风机和第二风道之间设置第二风门，所述蒸发器底部设置加热装置，所述加热装置开启和所述第一风门打开能够对所述蒸发器进行化霜。
6.根据权利要求5所述的恒温冰箱，其特征在于，所述恒温冰箱可选择的在至少两个模式之间进行转换，第一种模式，所述风机遮蔽装置打开，所述风机使自蒸发器的风从所述第一风道进入所述至少一间制冷间室；第二种模式，第二风门打开并且所述加热装置开启，所述风机使风在第二风道与蒸发器腔之间循环。
7.一种恒温冰箱的控制方法，所述恒温冰箱包括：箱体，所述箱体限定有自上而下设置的冷藏室和冷冻室，所述冷冻室的一侧设置有与其流体连通的第一风道；蒸发器，设置在箱体的蒸发器腔内，所述蒸发器腔位于所述冷冻室的后部；第二风道，设置于第一风道后部并且与所述蒸发器腔连通；第三风道，设置于冷藏室的一侧并与冷藏室流体连通；风机，设置于蒸发器上部，所述蒸发器下部设置加热装置，所述第一风道和风机之间设置风机遮蔽装置，所述风机遮蔽装置打开或者关闭能够允许或者限制自风机的气流进入所述第一风道，其特征在于，所述恒温控制方法包括以及步骤：
S1、判断冰箱是否满足开始化霜的条件，如果满足开始化霜的条件，则进入S2步骤；
S2、除霜前运行步骤，控制压缩机关闭和风机开启，使冷气在冷藏室和蒸发器腔之间进行循环，经过第一预设时间后进入S3步骤；
S3、除霜开始步骤，控制压缩机关闭、风机开启以及加热装置开启，使气流在第二风道和蒸发器腔之间循环，判断检测到的化霜温度TD是否大于化霜关机的温度TDoff，如果大于则进入S4步骤；
S4、化霜结束步骤，控制压缩机关闭、风机关闭以及加热装置关闭，经过第二预设时间后进入S5步骤；
S5、除霜后第一段运行，仅控制压缩机开启，经过第三预设时间后进入S6步骤；
S6、除霜后第二段运行，控制压缩机开启和风机开启，使气流在第二风道和蒸发器腔之间进行循环，判断检测到的化霜温度TD是否小于等于预设的温度TD-set，如果小于等于则结束化霜控制开始进行制冷控制。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在结束化霜控制之前还包括以下步骤：S7、除霜后第三段运行，控制压缩机开启和风机开启，使冷气在冷藏室和蒸发器腔之间进行循环，经过第四预设时间。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，步骤S7之后以及结束化霜控制之前还包括以下步骤：S8、除霜后第四段运行，控制压缩机开启和风机开启，使冷气同时在冷藏室和蒸发器腔之间、冷冻室和蒸发器腔之间进行循环。
10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，开始进行制冷控制包括以下步骤：首先控制压缩机开启和风机开启，使冷气在冷藏室和蒸发器腔之间进行循环，当检测到的冷藏室的温度小于等于冷藏制冷关闭的温度，进入第一段冷冻制冷运行，控制压缩机开启和风机开启，使气流在第二风道和蒸发器腔之间进行循环，当检测到的蒸发器的化霜温度小于检测到的冷冻室的温度，进入第二段冷冻制冷运行，控制压缩机开启和风机开启，使气流在第二风道和蒸发器腔之间进行循环，当检测到的冷冻室的温度小于等于冷冻制冷关闭的温度，制冷控制结束，控制压缩机和风机关闭。
11.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S3中，控制所述风机的转速在其它步骤中风机转速的50%以下。
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