CN112833604A - 制冷设备以及用于制冷设备的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开一种制冷设备以及用于制冷设备的方法。用于制冷设备(100,1001)的方法,包括:在启动制冷模式下,将储藏室(1,101)冷却至所述储藏室在启动制冷模式下的停机温度(Tstop‑pulldown,Tstop1‑pulldown);以及在普通制冷模式下,调节压缩机(4,4a,4b,104)的速度以使所述储藏室的温度高于储藏室在普通制冷模式下的停机温度(Tstop,Tstop1)以保持压缩机运行。
Description
[技术领域]
本发明实施例涉及一种制冷设备以及用于制冷设备的方法。
[背景技术]
当制冷设备在刚通电时,所有储藏室都存在制冷请求,人们期望制冷设备可以快速地被冷却。
[发明内容]
本发明实施例的一个目的在于提供一种用于制冷设备的方法和制冷设备。
本发明实施例一方面关于一种用于制冷设备的方法。用于制冷设备的方法包括:在启动制冷模式下,将储藏室冷却至所述储藏室在启动制冷模式下的停机温度;以及在普通制冷模式下,调节压缩机的速度以使所述储藏室的温度高于所述储藏室在普通制冷模式下的停机温度。
在一个实施例中,在所述启动制冷模式下,在冷却所述储藏室时所述压缩机的速度和所述储藏室的温度无关地确定,在所述普通制冷模式下,在冷却所述储藏室时根据述储藏室的温度调节所述压缩机的速度。
本发明实施例另一方面关于一种用于制冷设备的方法,包括:在启动制冷模式下,压缩机以预设的速度模式运行;以及在普通制冷模式下,在冷却所述储藏室时根据所述储藏室的温度调节压缩机的速度以使所述储藏室的温度高于所述储藏室在普通制冷模式下的停机温度。
本发明实施例另一方面关于一种用于制冷设备的方法,包括:在启动制冷模式下,在冷却储藏室时压缩机的速度和所述储藏室的温度无关地确定;以及在普通制冷模式下,在冷却所述储藏室时根据所述储藏室的温度调节所述压缩机的速度以使所述储藏室的温度高于所述储藏室的停机温度。
在一个实施例中,在所述启动制冷模式结束后、所述普通制冷模式之前,可以执行一化霜程序。在启动制冷模式结束后,压缩机停止运行,因此可以运行化霜程序。通过在启动制冷模式之后就执行化霜程序,可以去除由原来包含在储藏室空气内的水汽转化成附着在蒸发器上的冰/霜,因此可以提高在普通制冷模式下的制冷效率,减少化霜程序对在普通制冷模式下存入的物品的影响。
在一个实施例中,在启动制冷模式下,压缩机的速度以固定的速度模式运行。
在一个实施例中,在启动制冷模式下,压缩机的速度阶梯性地升高。这可有效地降低压缩机因负载过大而使得停止运行的概率。
在一个实施例中,在启动制冷模式下,所述压缩机的速度根据压缩机的运行时间而确定。
在一个实施例中,所述储藏室在启动制冷模式下的停机温度是固定的或根据储藏室的用户设定温度确定。
在一个实施例中,所述启动制冷模式包括:在第一阶段,在第一储藏室和第二储藏室都有制冷请求时运行压缩机分别冷却所述储藏室和第二储藏室;以及在第二阶段,在第一储藏室和第二储藏室都有制冷请求时运行压缩机同时冷却所述储藏室和第二储藏室。
在一个实施例中,运行压缩机分别冷却储藏室和第二储藏室包括依次冷却储藏室和第二储藏室,或,运行压缩机分别冷却储藏室和第二储藏室包括交替地冷却储藏室和第二储藏室。
在一个实施例中,在普通制冷模式下,调节压缩机的速度以使所述储藏室的温度趋于一高于所述储藏室在普通制冷模式下的停机温度的目标温度。这特别有利于储藏室的精准控温和提高制冷系统的能效。
在一个实施例中在普通制冷模式下调节压缩机的速度以使储藏室的温度趋于所述目标温度包括:提高所述压缩机速度以使所述储藏室的温度从高于所述目标温度朝向所述目标温度靠近的降温阶段以及降低所述压缩机速度以使储藏室的温度从低于所述目标温度朝向所述目标温度靠近的升温阶段。
在一个实施例中,在普通制冷模式下调节压缩机的速度趋于所述目标温度包括:至少在一个阶段中,当所述储藏室的温度朝着所述目标温度下降时,所述压缩机的速度随着所述储藏室的温度下降而以连续的速度阶梯下降。
在一个实施例中,在普通制冷模式下根据储藏室的温度调节压缩机的速度包括:根据所述储藏室的温度和所述目标温度之间的温差调节所述压缩机的速度。
本发明实施例另一方面关于一种制冷设备,其特征在于,所述制冷设备适于执行如以上任一项所述的方法。
调节压缩机的速度以使所述储藏室的温度高于所述储藏室在普通制冷模式下的停机温度,有利于降低压缩机的启动次数和降低噪音。对于在普通制冷模式下通过实时调节压缩机的速度将储藏室的温度高于停机温度的制冷设备,在启动制冷模式下将储藏室冷却到停机温度而使得压缩机可以停止运行,制冷设备在启动制冷模式下可以安全和快速启动。如果制造商在制冷设备出厂之前需要对制冷设备的制冷系统进行测试,这种实施方式也是有利的。
[附图说明]
图1是根据本发明一个实施例制冷设备的示意图。
图2是根据本发明一个实施例制冷设备运行时一个时间段内压缩机速度曲线和储藏室温度曲线示意图。
图3是执行根据本发明一个实施例在普通制冷模式下一个时间段内压缩机速度和储藏室温度的示意性变化图。
图4是根据本发明另一个实施例制冷设备的示意图。
图5是根据本发明另一个实施例制冷设备的制冷系统示意图。
图6是根据本发明又一个实施例制冷设备的制冷系统示意图。
图7是根据本发明一个实施例制冷设备的示意性系统图。
图8是根据本发明一个实施例被通电后一个时间段内压缩机速度曲线、第一储藏室温度曲线和第二储藏室温度曲线示意图。
图9是根据本发明一个实施例中制冷设备在启动制冷模式下的运行流程示意图。
图10是根据本发明一个实施例被通电后在一个时间段中制冷系统不同部件状态示意图。
图11是根据本发明一个实施例制冷设备在普通制冷模式下的工作流程图。
图12是根据本发明又一个实施例制冷设备在普通制冷模式下的工作流程图。
图13是根据本发明一个实施例制冷设备在普通制冷模式下压缩机速度、第一储藏室温度和第二储藏室温度在一个时间段中的示意性变化图。
[具体实施方式]
图1是根据本发明一个实施例制冷设备1001的示意图。制冷设备1001包括制冷系统103用于冷却至少一个储藏室,例如储藏室101。
制冷系统103可以包括通过输送制冷剂的管路连接的压缩机104、冷凝器105、膨胀装置1076以及蒸发器108。制冷剂在蒸发器108内蒸发以冷却储藏室101。制冷剂从压缩机104输出后通过冷凝器105流向蒸发器108。图1中在连接各个部件的管路上的箭头示意性示出制冷剂的流动方向。
制冷系统103可以包括位于冷凝器105下游的干燥器106。
制冷系统103可以包括用以打开或关闭制冷管路的流体控制单元107。流体控制单元107可以包括阀。
制冷设备可以包括用以检测储藏室101的温度的温度检测单元109。温度检测单元109可以包括至少一个温度传感器。
制冷设备100可以包括用以接收用户输入的输入单元110。输入单元110可以接收用户关于储藏室101的设定温度Tset。通常,储藏室101的设定温度Tset是用户对关于储藏室101的期望温度。在用户对储藏室101的期望温度进行设定后,如输入单元110没有收到用户关于设定温度的新的输入,则保持原有的设定温度。
制冷设备100可以包括控制单元111。控制单元111和温度检测单元109、输入单元110以及压缩机104耦接。根据温度检测单元109的反馈,控制单元111控制压缩机104。
控制单元111可以根据储藏室1的设定温度Tset,确定储藏室101的停机温度Tstop(以下称“停机温度Tstop”)。停机温度Tstop低于储藏室101的设定温度Tset。当储藏室101的温度下降到停机温度Tstop时,控制单元111可以确定储藏室101的温度已经满足制冷系统103停止为储藏室101制冷的条件。
控制单元111可以根据储藏室101的设定温度Tset,确定储藏室101的开机温度Tstart。当储藏室101的温度高于开机温度Tstart时,控制单元111可以确定储藏室101的温度已经满足制冷系统103开始为储藏室101制冷的条件。
在制冷设备1001从断电状态被通电以后,例如第一次通电或断电后再通电时,可以在进入普通制冷模式之前运行一启动制冷模式以快速地冷却储藏室101。
启动制冷模式可以有选择地运行。例如,当制冷设备1001被通电后,制冷设备1001的控制单元判断制冷设备1001是否应当运行启动模式。如果是,则运行启动制冷模式。
从断电状态到被通电后的控制单元111可以根据相应温度传感器的信息来判断制冷设备1001是否应当运行启动制冷模式。在一个实施例中,当所有储藏室的温度和/或所有蒸发器的温度都高于预设温度时,制冷设备1001在通电后运行启动制冷模式。
图2是制冷设备1001在通电后一段时间内压缩机速度和储藏室温度的示意图。请结合图1参考图2,在启动制冷模式下,将储藏室101冷却至第一储藏室101在启动制冷模式下的停机温度Tstop-pulldown以使压缩机104停止运行。
在普通制冷模式下,调节压缩机104的速度以使储藏室101的温度高于储藏室101在普通制冷模式下的停机温度Tstop以保持压缩机104运行。这有利于降低压缩机104的关机和开机频率,从而有利于降低噪音和提高能耗。
具体地,如图2所示的例子中,在时刻t20至t21之间,制冷系统103在启动制冷模式下工作。压缩机104的速度阶梯性地升高。
在启动模式下,压缩机104的速度可以从较低速度阶梯性地升高到最高速度,以快速冷却储藏室101。
在时刻t21,储藏室101的温度达到储藏室101的在启动制冷模式下的停机温度Tstop-pulldown。如果制冷设备1001没有其他制冷请求,压缩机104可以停机。
通常,当一个储藏室的温度被冷却到该储藏室的停机温度时,被认为该储藏室的制冷请求已经被满足而可以停止冷却该储藏室。当用户可以设定该储藏室的理想温度时,储藏室在普通制冷模式下的停机温度通常根据用户输入的设定温度Tset而确定。
储藏室101在启动制冷模式下的停机温度Tstop-pulldown可以是预设的,也可以和储藏室101在接下来普通制冷模式下的停机温度Tstop以相同的方式确定。
在时刻t21至t22之间,压缩机104停止运行。由于压缩机104没有运行,储藏室101的温度逐渐回升。当储藏室101的温度在时刻t22达到开机温度Tstart时,压缩机104启动而进入普通制冷模式。
图3是根据本发明一个实施例制冷设备在普通制冷模式下压缩机速度和储藏室温度在一段时间内的变化示意图。
如图3所示,在普通制冷模式下,调节压缩机104的速度以使储藏室101的温度趋于一高于储藏室101在普通制冷模式下的停机温度Tstop的目标温度Ttarget以保持压缩机104运行。以此,储藏室101的温度得以精准控制,有利于压缩机104以与储藏室101的所需冷量基本匹配的速度长时间运行,有利于提高能效。
储藏室101的温度趋于储藏室的目标温度Ttarget可以包括储藏室的温度基本维持于目标温度Ttarget和/或围绕着目标温度Ttarget小幅波动。
例如,储藏室101的温度可以从远离储藏室的目标温度Ttarget到逐渐靠近储藏室的目标温度Ttarget。又如,在储藏室的温度靠近目标温度Ttarget时,通过调节压缩机的速度,储藏室的温度可以基本维持于储藏室的目标温度或围绕着储藏室的目标温度小幅上下波动。
理论上,如果压缩机的速度和功率调整范围足够大,那么压缩机在没有特殊需求(例如化霜)或外部意外(例如停电)的情况下维持长时间运行是有可能的。但这不排除一些特殊情况,例如,在环境温度低到压缩机以最小运行速度/功率都无法避免储藏室的温度下降到储藏室的停机温度时,压缩机停止为储藏室运行。
在普通制冷模式下的目标温度Ttarget可以根据储藏室101的设定温度Tset确定。目标温度Ttarget可以是储藏室101的设定温度Tset。储藏室101的温度有可能长时间地维持于设定温度Tset或围绕设定温度Tset小幅波动,使得用户的期望更加精准地被满足。在没有外界因素干扰的前提下,储藏室101的温度长时间维持在目标温度Ttarget是有可能的。
在另一个的实施例中,目标温度Ttarget可以接近设定温度Tset。例如目标温度Ttarget可以和设定温度Tset相差正负0.5k以内。
在普通制冷模式下,可以根据储藏室101的温度调节压缩机104的速度以使储藏室101的温度趋向高于储藏室101的停机温度Tstop的目标温度Ttarget。
可选地,在启动制冷模式结束后、在运行普通制冷模式之前,执行一化霜程序。通过去除在启动制冷模式下附于蒸发器108上的冰/霜,有利于提高在普通制冷模式下的制冷效率。
在实施例中,在启动制冷模式下,在冷却储藏室101时压缩机104的速度可以和储藏室101的温度无关地确定,而在普通制冷模式下,在冷却储藏室101时根据储藏室101的温度而实时调节压缩机104的速度而使储藏室101的温度高于停机温度。
在普通制冷模式下,根据储藏室101的温度实时压缩机104的速度以使储藏室101的温度。在启动制冷模式下,压缩机104的速度则可以以预设的模式运行。
例如,在启动制冷模式下,压缩机104的速度可以根据压缩机104的运行时间而确定。
在启动制冷模式下,压缩机104的速度可以阶梯性地升高。例如可以根据压缩机104的速度可以根据压缩机104的时间而阶梯性地升高。
储藏室101在启动制冷模式下的停机温度可以是固定的,或可以根据用户对储藏室101的设定温度而确定。
在普通制冷模式下根据储藏室101的温度调节压缩机104的速度可以包括:提高压缩机104的速度以使储藏室104的温度从高于目标温度Ttarget朝向目标温度Ttarget下降的降温阶段以及降低压缩机104的速度以使储藏室101的温度从低于目标温度Ttarget朝向目标温度上升的升温阶段。通过降低压缩机104的速度可以降低储藏室101的温度在低于目标温度Ttarget后继续下降到停机温度Tstop而使制冷系统103停止为储藏室1制冷。
当升温阶段和降温阶段交替地进行时,有利于使得储藏室101的温度围绕着目标温度Ttarget小幅波动而实现储藏室101的温度趋于目标温度Ttarget。
在一些实施例中,根据储藏室的温度调节压缩机的速度趋于目标温度可以包括:当储藏室的温度朝着目标温度下降时,尤其是从高于开机温度的温度向下降低时,压缩机的速度随着储藏室的温度的下降以连续的速度阶梯下降。
在一些实施例中,压缩机的速度随着储藏室的温度的下降以连续的阶梯下降以包括:随着所述储藏室的温度的下降,所述速度阶梯持续的时长逐渐增加。
在可能的实施例中,压缩机的速度随着储藏室的温度以连续的阶梯下降可以包括:相邻速度阶梯之间的速度级差相等。
根据储藏室101的温度调节压缩机104的速度可以包括:当计算得到的压缩机速度高于压缩机104的最大速度时,以压缩机104的最大速度运行。当计算得到的压缩机速度小于压缩机104的最小速度时,以压缩机104的最小速度运行。
在一些实施例中,可以基于储藏室101的温度和目标温度Ttarget之间的温差来调节压缩机104的速度。
基于储藏室101的温度和目标温度Ttarget之间的温差来调节压缩机104的速度可以包括:基于在当前时间区间内储藏室101的平均温度或储藏室101的当前瞬时温度和目标温度Ttarget之间的温差来调节压缩机104的速度。
当前瞬时温度可以是最近获得的储藏室温度。当前时间区间内的平均温度可以包括最近获得的瞬时温度在内的前N个采样温度的平均值。N可以例如介于3至30之间。
根据储藏室101在当前时间区间内的多个采样温度得到的平均温度来调节压缩机的速度,有利于压缩机104更加平稳地运行。根据储藏室101的瞬时温度来调节压缩机104的速度则有利于压缩机104更快地反应以调节储藏室的温度。
在一些实施例中,根据储藏室101的温度调节压缩机104的速度可以包括:基于一基础速度S0和根据储藏室的温度而确定的调节速度Sv来确定压缩机速度。例如,压缩机速度可以等于S0+Sv。
在一些实施例中,基础速度S0可以是和环境温度和/或设定温度Tset匹配的速度。因此,基础速度S0可以基于环境温度和/或目标温度Ttarget而可变。
基础速度S0可以是预先设置。例如,可以根据当前环境温度和设定温度Tset/目标温度Ttarget,确定与之对应的基础速度S0。
调节速度Sv可以基于储藏室的温度T和目标温度Ttarget之间的温差而确定。可以根据储藏室的温度和目标温度Ttarget之间的温差来确定是以高于基础速度S0的速度运行还是低于基础速度S0的速度运行。
例如,当储藏室101的温度和目标温度Ttarget之间的温差为负值(当储藏室101的温度低于目标温度Ttarget)时,以低于基础速度S0的速度运行。反之,以高于基础速度S0的速度运行。
通过我们的实验证明,在基础速度S0的基础上,使用根据储藏室101的温度和目标温度Ttarget之间的温差而确定调节速度Sv基础速度S0来确定压缩机104的速度,有利于实现储藏室101的温度更快地趋向目标温度Ttarget。
储藏室101的温度和目标温度Ttarget之间的温差可以和调节速度Sv之间为线性关系。在替换的实施例中,可以根据储藏室101的温度和目标温度Ttarget之间的温差所在范围来确定与之对应调节速度Sv。
例如,可以通过每预定温差增加/降低预定速度调幅的方式来确定调节速度Sv。
例如,每n温差则增加或降低m速度,n可以例如选自+/-(0.1k至0.3k),m可以例如选自150转/分钟至300转/分钟。
图3是执行根据本发明一个实施例在普通制冷模式下压缩机速度S和储藏室温度T的示意性变化图。
压缩机速度S根据储藏室温度T和目标温度Ttarget的温差ΔT而调节。在这个示范性实施例中,根据储藏室101在当前采样区间内的平均温度和目标温度的温差ΔT来调节。
如图3所示,在t0至t1之间,由于储藏室101的温度T在采样区间内的平均值和目标温度Ttarget之间的温差
比较高,根据储藏室的平均温度和目标温度的温差ΔT计算得到压缩机速度大于或等于压缩机的最大速度Smax,压缩机104以最大速度Smax运行。在这个示范性实施例中,压缩机104的最大速度Smax为3000转/分钟。
在t0和t1时段之间,储藏室温度T快速下降。
在t1至t2之间,压缩机速度随着储藏室的平均温度和目标温度Ttarget的温差ΔT逐渐降低而降低。由于压缩机速度根据温差ΔT来调节,随着储藏室温度T从目标温度Ttarget上方越靠近目标温度Ttarget,压缩机速度越低,进而储藏室温度T变化越慢。以此,越接近目标温度Ttarget,储藏室温度T变化越缓,压缩机速度S变化越缓。
在t1至t2时段之间,当储藏室的温度T朝着目标温度下降时,压缩机的速度随着储藏室的温度T以连续的速度阶梯S1,S2,….Sn-1,Sn下降。
如图3所示,随着储藏室的温度T的下降,越靠近目标温度的速度阶梯S1,S2,….Sn-1,Sn所持续的时长越大。
相邻速度阶梯S1之间的速度级差ΔS可以相等。
在t2之后,ΔT等于零。储藏室温度T保持于目标温度Ttarget,压缩机速度S以恒定的低速运行。
在图3所示的例子中,根据与储藏室的温度T和目标温度Ttarget之间的温差以及固定的速度调幅来确定调节速度Sv。在另一些实施例中,可以根据与储藏室的温度和目标温度Ttarget之间的温差以及可变的速度调幅来确定调节速度Sv。
上面举例说明可以通过基础速度和以可变的速度调幅而确定的调节速度一起确定压缩机速度。应当理解,当通过其他计算方法来获得压缩机速度时,也可以通过基于储藏室的温度而可变的速度调幅来来确定压缩机速度。例如,当储藏室的温度高于第一阈值温度或者储藏室的温度和目标温度的温差高于阈值温差时,可以对计算得到的压缩机速度进行额外赋值,例如将对计算得到的压缩机速度乘以大于1的速度参数或者增加额外速度值。
图4是根据本发明另一个实施例制冷设备100的示意图。如图3所示,制冷设备100可以包括第一储藏室1和第二储藏室2。第一储藏室1和第二储藏室2被热隔离。第一储藏室1和第二储藏室2可以相邻设置或者通过另一个储藏室隔开。
制冷设备100包括用以冷却第一储藏室1和第二储藏室2的制冷系统3。在一个示范性的实施例中,制冷系统3包括通过输送制冷剂的管路连接的压缩机4、冷凝器5、膨胀装置(图4未图示)、流体控制单元7以及第一蒸发器81和第二蒸发器82。第一蒸发器81用以冷却第一储藏室1,第二蒸发器82用以冷却第二储藏室2。
制冷剂从压缩机4输出后通过冷凝器5流向第一蒸发器81和第二蒸发器82。图4中在连接各个部件的管路上的箭头示意性示出制冷剂的流动方向。
在一个示范性的实施例中,第二储藏室2的温度高于第一储藏室1。例如,第一储藏室1为冷冻室,第二储藏室2包括非冻结温区的储藏室。例如第二储藏室2的设定温度范围可以选自-4到12度中任意范围,例如2至8摄氏度、或2至12摄氏度、-2至2摄氏度、-4至4摄氏度、0至2摄氏度等。
如图4所示,从冷凝器5输出的制冷剂经过第一制冷管路31流入第一蒸发器81。从冷凝器5输出的制冷剂经过第二制冷管路32流入第二蒸发器82。第一制冷管路32和第二制冷管路32入口端并联。
流体控制单元7用以将从冷凝器5输出的制冷剂有选择地输送给第一制冷管路31和/或第二制冷管路32。流体控制单元7位于冷凝器5的下游。
在流体控制单元7和冷凝器5之间可以设有干燥器63。在这个实施例中,第一制冷管路31和第二制冷管路32在干燥器63并联。
流体控制单元7可以包括位于第一制冷管路31以控制第一制冷管路31开闭的第一截止阀71。当第一截止阀71打开第一制冷管路31时,从压缩机4输出的制冷剂可以供应给位于第一制冷管路31下游的第一蒸发器81,以使对应于第一蒸发器81的第一储藏室1得以冷却。第一截止阀71位于干燥器63和第一蒸发器81之间。
流体控制单元7可以包括位于第二制冷管路32以控制第二制冷管路32的第二截止阀72。当第二截止阀72打开第二制冷管路32时,从压缩机4输出的制冷剂可以供应给位于第二制冷管路32下游的第二蒸发器82,以使对应于第二蒸发器82的第二储藏室2得以冷却。第二截止阀72位于干燥器63和第二蒸发器82之间。
制冷设备100可以包括用以第一储藏室1的第一风扇121,以及用以第二储藏室2的第二风扇122。当第一储藏室1被冷却时,第一风扇121工作。当第二储藏室2被冷却时,第二风扇122工作。
制冷设备100可以包括设置在冷凝器5附近的第三风扇51,以提高冷凝器5的散热效率。
图5是本发明另一个实施例用于制冷设备100的制冷系统3a。制冷系统3a与图4所示制冷系统3的主要区别在于流体控制单元。
如图5所示,制冷系统3a包括压缩机4a、冷凝器5a、干燥器6a、流体控制单元7a以及位于流体控制单元7a下游的第一蒸发器81a和第二蒸发器82a。第一蒸发器81a和流体控制单元7a之间可以设有第一膨胀装置61a,第二蒸发器82a和流体控制单元7a之间设有第二膨胀装置62a。
制冷系统3a可以包括用以第一储藏室1的第一风扇121a,用以第二储藏室2的第二风扇122a。制冷系统3a可以包括设置在冷凝器5a附近的第三风扇51a,以提高冷凝器5a的散热效率。
流体控制单元7a包括旋转阀71a。旋转阀71a包括和第一制冷管路31a连通的第一出口和第二制冷管路32a连通过的第二出口。第一制冷管路31a和第二制冷管路32a通过旋转阀71a而并联连接。
旋转阀71a可以包括步进电机,通过步进电机的位置来确定第一出口和第二出口的开闭。通过控制旋转阀71a的步进电机,可以实现仅第一出口打开、仅第二出口打开、第一出口和第二出口都打开以及第一出口和第二出口都关闭四种情况。
当仅第一出口打开时,从压缩机4a输出的制冷剂通过冷凝器5a后可以通过第一制冷管路31a供应给第一蒸发器81a。制冷剂在第一蒸发器81a内蒸发,第一储藏室1被冷却。
当仅第二出口打开时,从压缩机4a输出的制冷剂可以通过第二制冷管路32a供应给第二蒸发器82a。制冷剂在第二蒸发器82a内蒸发,第二储藏室2被冷却。
当第一出口和第二出口都打开时,从压缩机4a输出的制冷剂可以并行地通过第一制冷管路31a供应给第一蒸发器81a以及通过第二制冷管路32a供应给第二蒸发器82a。制冷剂分别在第一蒸发器81a和第二蒸发器82a内蒸发,第一储藏室1和第二储藏室2可以同时被冷却。
图6是根据本发明另一个实施例用于制冷设备100的制冷系统3b。如图6所示,制冷系统3a包括压缩机4b、冷凝器5b、干燥器63b、流体控制单元7b以及位于流体控制单元7b下游的第一蒸发器81b和第二蒸发器82b。第一蒸发器81b用于冷却第一储藏室1,第二蒸发器82b用于冷却第二储藏室2。
第一蒸发器81b的入口端和流体控制单元7b出口端之间可以设有第一膨胀装置61b,第二蒸发器82b的入口端和流体控制单元7b的出口端之间设有第二膨胀装置62b。
流体控制单元7b可以和流体控制单元7a具有相同的构造,因此这里不重负描述。
制冷系统3b可以包括用以第一储藏室1的第一风扇121b,用以第二储藏室2的第二风扇122b。制冷系统3b还可以包括设置在冷凝器5b附近的第三风扇51b,以提高冷凝器5b的散热效率。
与图5的实施例不同在于,在图6所示的实施例中,从第二蒸发器82b输出的制冷剂经由第一蒸发器81b返回压缩机4b,这有利于提高制冷系统的制冷效率。在第一蒸发器81b为冷冻室制冷而第二蒸发器82b为冷藏温区制冷时这个优势尤其明显。
当通过控制流体控制单元7b使得制冷剂仅输送给第一制冷管路31b和第二制冷管路32b中的第一制冷管路31b时,制冷剂在第一蒸发器81b内蒸发而冷却第一储藏室1。
当制冷剂仅输送给第一制冷管路31b和第二制冷管路32b中的第二制冷管路32b时,第二储藏室2被冷却。有些时候,从第二蒸发器32b排出的未完全蒸发的制冷剂可以在第一蒸发器81b蒸发以提高制冷系统3b的效率。
当旋转阀71b同时打开第一制冷管路31b和第二制冷管路32b以并行地给第一制冷管路31b和第二制冷管路32b同时输送制冷剂时,第一储藏室1和第二储藏室2同时被冷却。
请结合图4至图6参考图7,制冷设备100可以包括用以检测第一储藏室1的温度的第一温度检测单元91以及用以检测第二储藏室2的温度的第二温度检测单元92。第一温度检测单元91和第二温度检测单元92可以分别包括至少一个温度传感器。
在一个示范性的实施例中,第一温度检测单元91和第二温度检测单元92分别包括至少两个温度传感器。第一储藏室1和第二储藏室2的温度可以分别通过至少两个温度传感器计算获得。
制冷设备100可以包括用以接收用户输入的输入单元10。输入单元10可以接收用户关于第一储藏室1的设定温度Tset1和第二储藏室2的设定温度Tset1。通常,一个储藏室的设定温度Tset1是用户对关于该储藏室在普通制冷模式下的期望温度。
制冷设备100包括控制单元11。控制单元11和第一温度检测单元91、第二温度检测单元92以及输入单元10以及制冷系统3、3a、3b耦接。根据第一温度检测单元91、第二温度检测单元92的反馈,控制单元11控制制冷系统3、3a、3b的压缩机4、4a、4b,流体控制单元7、7a、7b,第一风扇121、121a、121b,第二风扇122、122a、122b以及第三风扇51、51a、51b工作。
环境参数例如环境温度和/或环境湿度也可以作为控制单元11控制制冷系统3的输入参数。制冷设备100可以包括用以检测制冷设备100所在环境的温度的环境温度传感器93。制冷设备100可以包括用以检测制冷设备100所在环境的湿度的环境湿度传感器(未图示)。
在一个示范性的实施例中,输入单元10和/或控制单元11至少一部分可以设置于制冷设备100的主体101和/或用以关闭储藏室的门(未图示)上。
在另一个实施方式中,制冷设备100的输入单元10和/或控制单元11至少一部分设置在独立于和主体101/制冷设备门外的远程设备内。例如用户可以通过远程终端设置第一储藏室1和第二储藏室2的设定温度。又如,通过将设置于主体101的温度检测单元获得的温度信息传送给位于远程服务器的控制单元11,并基于远程的控制单元11的指令控制制冷系统3、3a、3b。
在普通制冷模式下,控制单元11可以与用户输入的第一储藏室1的设定温度Tset1和第二储藏室2的设定温度Tset1关联地控制制冷系统3、3a、3b。
输入单元10适于接收用户输入的第一储藏室1的设定温度Tset1和第二储藏室2的设定温度Tset1,以此获得用户对第一储藏室1和第二储藏室2想要获得的温度。
用户可以根据需要对第一储藏室1的设定温度T set1和第二储藏室2的设定温度Tset1进行设定。在用户对第一储藏室1或第二储藏室2的温度进行设定后,如输入单元10没有收到用户关于设定温度的新的输入,则保持原有的设定温度。
控制单元11可以根据第一储藏室1的设定温度Tset1,确定第一储藏室的停机温度Tstop1(以下称“第一停机温度Tstop1”),第一停机温度Tstop1低于第一储藏室1的设定温度Tset1。当第一储藏室1的温度下降达到第一停机温度Tstop1时,,控制单元11确定制冷系统3应当停止为第一储藏室1制冷。
根据第二储藏室2的设定温度Tset1,控制单元11可以确定第二储藏室2的停机温度Tstop2(以下称“第二停机温度Tstop1”),第二停机温度Tstop2低于第二储藏室1的设定温度Tset1。当第二储藏室2的温度下降达到第二停机温度Tstop2时,控制单元11确定制冷系统3应停止为第二储藏室2制冷。
应当理解,第一停机温度Tstop1和第二停机温度Tstop2可以分别仅根据相应的设定温度Tset1和Tset2来确定,但并不限于这种实施方式。在其他的实施方式中,除了用户输入的设定温度之外,其他参数例如环境温度、第一储藏室和第二储藏室的结构系数也可以作为调整系数来确定第一停机温度Tstop1和第二停机温度Tstop2。
控制单元11可以根据第一储藏室1的设定温度Tset1确定第一储藏室的开机温度Tstart1(以下称为“第一开机温度Tstart1”),其中,当第一储藏室1的温度高于第一开机温度Tstart1时,控制单元11确认制冷系统3需要为第一储藏室1制冷。
当第一储藏室1和/或第二储藏室2有制冷请求时,流体控制单元7,7a,7b打开相应的制冷管路以冷却相应的储藏室在图4至图6所示的制冷系统中。制冷剂可以平行地输送给不同的蒸发器以同时冷却不同的储藏室。因此,在普通制冷模式下,当第一储藏室1和第二储藏室2都有制冷请求时,第一制冷管路31,31a,31b和第二制冷管路32,32a,32b可以都被打开,第一蒸发器81,81a,81b和第二蒸发器82,82a,82b都获得制冷剂以并行地冷却相应的储藏室。
在制冷设备100从断电状态被通电以后,例如第一次通电或断电后再通电时,可以在进入普通制冷模式之前运行一启动制冷模式以安全且快速地冷却第一储藏室1和第二储藏室2。
启动制冷模式可以有选择地运行。例如,当制冷设备被通电后,控制单元10判断制冷设备100是否应当运行启动模式。如果是,则运行启动制冷模式。
从断电状态到被通电后的控制单元10可以根据相应温度传感器的信息来判断制冷设备是否应当运行启动制冷模式。在一个实施例中,当第一储藏室1和第二储藏室2的温度和/或所有蒸发器的温度都高于预设温度时,制冷设备100在通电后运行启动制冷模式。
图8是根据本发明一个实施例制冷设备被通电以后在一段时间内的压缩机的速度、第一储藏室1的温度以及第二储藏室2的温度的变化示意图。如图8所示,在启动制冷模式下(时刻t50至t53),在第一储藏室1和第二储藏室2分别已经被冷却至各自在启动制冷模式下的停机温度Tstop1-pulldown,Tstop2-pulldown后,压缩机4,4a,4b停止运行,启动制冷模式结束。在图8中,压缩机4,4a,4b在时刻t53停止运行,启动制冷模式结束。
第一储藏室1和第二储藏室2可以在不同的时刻分别到达各自的停机温度。可以在最后一个储藏室达到它的停机温度时,启动制冷模式结束。
例如,在启动制冷模式下,设定为非冻结温度储藏室的第二储藏室2可以率先(例如图8所示t52时刻)达到停机温度Tstop2-pulldown。在制冷系统3,3a,3b仍然在启动制冷模式下冷却第一储藏室1时,随着第二储藏室2的温度回升而达到在启动制冷模式下的开机温度时,制冷系统3,3a,3b在启动制冷模式下可以再次为第二储藏室2工作。
第一储藏室1在启动制冷模式下的停机温度和第二储藏室2在启动制冷模式下的停机温度可以是固定的以减少外部干扰,从而确保制冷设备100可以安全地启动。第一储藏室1在启动制冷模式下的停机温度和第二储藏室2在启动制冷模式下的停机温度分别和第一储藏室1和第二储藏室2在接下来的普通制冷模式下的各自停机温度不同也是有可能的。
在另一个实施例中,第一储藏室1和第二储藏室2在启动制冷模式下的停机温度和在普通制冷模式下的停机温度可以具有相同的计算方法。当第一储藏室1和第二储藏室2在启动制冷模式下的用户设定温度和第一储藏室1和第二储藏室2在普通制冷模式的设定温度分别相同时,第一储藏室1和第二储藏室2在启动制冷模式下的停机温度和第一储藏室1和第二储藏室2在普通制冷模式下的停机温度分别相同成为可能。
在启动制冷模式下,压缩机4,4a,4b的速度可以和第一储藏室1和/或第二储藏室2的温度无关地确定。在普通制冷模式下,在冷却第一储藏室1时根据第一储藏室1的温度调节压缩机4,4a,4b的速度以使第一储藏室1的温度高于第一停机温度Tstop1以保持压缩机4,4a,4b运行,尤其是趋于目标温度Ttarget。
在启动制冷模式下,压缩机4,4a,4b的速度可以阶梯性地升高。在相应的阶段中,压缩机4,4a,4b的速度是恒定的。
在启动制冷模式下,压缩机4,4a,4b的速度可以根据压缩机4,4a,4b的时间而确定。
在一个实施例中,压缩机4,4a,4b的速度可以根据压缩机4,4a,4b的时间而阶梯性地升高。例如,当压缩机4,4a,4b运行时间达到第一预设时间后,时,压缩机4,4a,4b速度从V1增加到V2。当压缩机4,4a,4b运行时间达到第二预设时间后,压缩机4,4a,4b的速度从V2增加到V3。通过分阶段地提高压缩机4,4a,4b的速度,第一储藏室1和第二储藏室2可以快速且安全地被冷却。
在普通制冷模式下,当第一储藏室1和第二储藏室2中任意一个的温度达到相应的开机温度Tstart1或Tstart2时,压缩机4,4a,4b被启动以冷却相应的储藏室。
在图8所示的示范性例子中,在时刻t54,压缩机4,4a,4b在普通制冷模式下运行。制冷系统3,3a,3b开始为先达到开机温度Tstart2的第二储藏室2制冷。
在时刻t55,第一储藏室1的温度达到第一开机温度Tstart1,制冷系统3,3a,3b也开始为第一储藏室1制冷。
在普通制冷模式下,压缩机4,4a,4b的速度被调节以使第一储藏室1的温度高于第一储藏室1在普通制冷模式下的第一停机温度Tstop1以保持压缩机4,4a,4b长时间地运行。
压缩机4,4a,4b的速度可以如此调节以使第一储藏室1的温度趋于一高于第一储藏室1在普通制冷模式下的停机温度Tstop1的目标温度Ttarget以保持压缩机4,4a,4b运行。以此,提高第一储藏室1的精准控温。
在图8中t50-t51时间段内,第一储藏室1的温度快速地下降,第一储藏室被冷却。第二储藏室2因受第一储藏室1温度轻微地下降。
在t51至t52之间,第二储藏室2的温度快速地下降,第二储藏室2被冷却。第一储藏室1因受第二储藏室2和环境影响缓慢回升。
在t52至t53阶段中,有制冷请求第一储藏室1和第二储藏室2可以同时被冷却。
通过在启动制冷阶段先分别冷却第一储藏室1和第二储藏室2,然后再同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2,有利于提高启动制冷模式的安全性和可靠性。
图9是根据本发明一个实施例启动制冷模式的方法的示意性流程图。如图9所示,启动制冷模式可以包括:在第一阶段中,如步骤S51所示,在第一储藏室1和第二储藏室2都有制冷请求时,分别冷却第一储藏室1和第二储藏室2。在第二阶段中,如步骤S52所示,在第一储藏室1和第二储藏室2都有制冷请求时,同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2。
由于在同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2之前先在第一阶段对第一储藏室1和第二储藏室2分别冷却,这有利于防止压缩机4,4a,4b因为制冷系统压力过高而保护装置被启动而使压缩机4,4a,4b停机。
压缩机4,4a,4b在第二阶段的平均输出功率可以高于压缩机在第一阶段的平均输出功率。
对于图4至图6的制冷系统而言,在启动制冷模式的第一阶段,流体控制单元7,7a,7b可以分别打开第一制冷管路31,31a,31b和第二制冷管路32,32a,32b中一个以向相应的蒸发器供应制冷剂。在启动制冷模式的第二阶段,流体控制单元7,7a,7b可以同时打开第一制冷管路31,31a,31b和第二制冷管路32,32a,32b以向第一蒸发器81a,81a,81b和第二蒸发器82a,82a,82b供应制冷剂。第一阶段包括从压缩机4,4a,4b输出的制冷剂仅向第一制冷管路输送的第一子阶段以及仅向第二制冷管路输送的第二子阶段,其中第一制冷管路和第二制冷管路的入口端并联。
图10示出在启动制冷模式下制冷系统3,3a,3b的不同部件在一段时间内的状态示意图。如图10所示,当制冷设备100进入启动制冷模式后,压缩机4,4a,4b运行。在图7中时刻t0至t2,流体控制单元7,7a,7b打开第一制冷管路31,31a,31b,第二制冷管路32,32a,32b被关闭,从冷凝器5,5a,5b排出的制冷剂供应给第一蒸发器81,81a,81b。第一储藏室1被冷却。
在图10中时刻t2至t3之间,流体控制单元7,7a,7b打开第二制冷管路32,32a,32b,关闭第一制冷管路31,31a,31b,从冷凝器5,5a,5b排出的制冷剂供应给第二蒸发器82,82a,82b。第二储藏室2被冷却。
在图10中时刻t3以后,流体控制单元7,7a,7b打开第一制冷管路31,31a,31b和第二制冷管路32,32a,32b,从冷凝器5,5a,5b排出的制冷剂并行地供应给第一蒸发器81,81a,81b和第二蒸发器82,82a,82b。第一储藏室1和第二储藏室2同时被冷却。
以此,以时刻t3为界,启动制冷模式被分为:在第一储藏室1和第二储藏室2都有制冷请求时分别冷却第一储藏室1和第二储藏室2的第一阶段,以及在第一储藏室1和第二储藏室2都有制冷请求时同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2的第二阶段。
应当理解,在第二阶段,如果第一储藏室1或第二储藏室2已经达到它的停机温度,则可以停止对该储藏室冷却。
在图10中,第一储藏室1和第二储藏室2在启动制冷模式的第一阶段依次地被冷却。
在依次冷却第一储藏室1和第二储藏室2的实施例中,第一储藏室1和第二储藏室2的冷却时间可以根据各自储藏室的温度或各自预设时长来决定。例如,当第一储藏室1的温度达到第一预设温度时,关闭第一制冷管路31,31a,31b,打开第二制冷管路32,32a,32b,即从冷却第一储藏室1切换到冷却第二储藏室2。或者,当第一储藏室1的冷却时间达到第一预设时长时,切换到冷却第二储藏室2。
在先冷却第一储藏室1再冷却第二储藏室2的实施例中,可以在当第二储藏室2的温度到达第二预设温度时确认启动制冷模式的第一阶段完成。或者,在替换的实施例中,当第二储藏室2的冷却时间到达第二时长时确认启动制冷模式的第一阶段完成。
在一个示范性实施例中,当第一储藏室1的温度达到第一预设温度时,切换到冷却第二储藏室2。当第二储藏室2的冷却时间达到第二预设时长时,确认启动模式的第一阶段完成。这在第一储藏室1为冷冻室,第二储藏室2为非冻结室时,尤为有利。在第一储藏室1为冷冻室,第二储藏室2为非冻结室时,第二储藏室2的冷却时间可以显著地短于第一储藏室1的冷却时间。
在一个示范性的实施例中,压缩机4,4a,4b在第一阶段的平均运行速度可以不高于第二阶段的平均运行速度。在一些实施例中,压缩机4,4a,4b在第一阶段的平均运行速度低于第二阶段的平均运行速度。
如图10所示,在启动制冷模式下,压缩机4,4a,4b的速度可以阶梯式地升高。在一个实施例中,在启动制冷模式下,压缩机4,4a,4b的速度在一个速度等级运行时,速度可以基本是恒定的,直至其升高到另一个速度等级。
相邻速度等级之间的级差可以可选地大于300转/分钟。
最后一个速度等级可以是压缩机4,4a,4b的额定最高速度。
在启动制冷模式下,压缩机4,4a,4b可以以预设的速度模式运行。例如压缩机4,4a,4b可以与正在被冷却的第一储藏室1和第二储藏室2的温度无关。又如,压缩机4,4a,4b的速度可以独立于流体控制单元7,7a,7b地控制。
例如,在一个实施例中,压缩机4,4a,4b的速度可以根据压缩机4,4a,4b的运行时间来确定。例如,当压缩机4,4a,4b在时刻t0至t1之间,以第一速度v1运行。当第一预设时间T1消逝时,自时刻t1开始,压缩机4,4a,4b以比第一速度v1高的第二速度v2运行。当第二预设时间T2消逝后,自时刻t4开始,压缩机4,4a,4b以比第二速度v2更高的第三速度v3运行。
压缩机4,4a,4b的速度可以和第一储藏室1和第二储藏室2的温度无关地从一个速度等级升到另一个速度等级。
也可以根据制冷剂的冷凝压力/温度来确定压缩机4,4a,4b的运行速度。例如,当制冷剂的冷凝压力/温度达到预设值时,提高压缩机4,4a,4b的速度。
在一个实施例中,压缩机4,4a,4b的速度可以和流体控制单元7,7a,7b的状态关联。例如,当流体控制单元7,7a,7b打开第一制冷管路31,31a,31b和第二制冷管路32,32a,32b时,压缩机4,4a,4b的速度升高。或者,当流体控制单元7,7a,7b打开第一制冷管路31,31a,31b和第二制冷管路32,32a,32b后预定时间,压缩机4,4a,4b的速度升高。
又如,当流体控制单元打开第一制冷管路而关闭第二制冷管路期间,压缩机4,4a,4b以第一速度运行,当流体控制单元从打开第一制冷管路而关闭第二制冷管路切换到打开第二制冷管路、关闭第一制冷管路后或在该切换预定延长时间后,压缩机4,4a,4b以第二速度运行。
当压缩机4,4a,4b运行时,冷凝器风扇51,51a,51b也运行。冷凝器风扇51,51a,51b可以间歇地运行。冷凝器风扇51,51a,51b的输出功率可以随着压缩机4,4a,4b的速度增加而增加。
当第一制冷管路31,31a,31b打开时,第一风扇121,121a,121b可以间歇地运行。第一风扇121,121a,121b在第一阶段的平均输出功率可以高于在第二阶段的输出功率。
当第二制冷管路32,32a,32b打开时,第一风扇121,121a,121b可以间歇地运行。
在前面描述的实施例中,在第一阶段,在第一储藏室1和第二储藏室2都有制冷请求时第一储藏室1和第二储藏室2依次被冷却。这可以包括先冷却第一储藏室1再冷却第二储藏室2的实施方式,还可以包括先冷却第二储藏室再冷却第一储藏室1的实施方式。
应当理解,在一个替换的实施例中,也可以多次交替冷却第一储藏室1和第二储藏室2,直至满足第一阶段退出条件而开始同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2。
在上面描述的实施方式中,在第一阶段,第一储藏室1和第二储藏室2在不同的时间被分别冷却。在另一个实施例中,可以在第一阶段仅冷却第一储藏室1或第二储藏室2,然后进入在第一储藏室1和第二储藏室2都有制冷请求时同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2的第二阶段。
通过将启动制冷模式分为在同一时间内仅冷却第一储藏室1和第二储藏室2中的一个的第一阶段和可同时冷却第一储藏室和第二储藏室的第二阶段,在有利于降低制冷系统压力的同时,还可以快速地将制冷设备冷却下来。
在启动制冷模式下,制冷系统3,3a,3b将第一储藏室1冷却到在启动制冷模式下的停机温度且第二储藏室2冷却到在启动制冷模式下的停机温度后,压缩机4,4a,4b停止运行,退出启动制冷模式。应当理解,第一储藏室1和第二储藏室2不需要同时达到各自的停机温度。
在完成启动制冷模式后、进入普通制冷模式之前,制冷设备100可以可选地进行一化霜程序。在启动制冷模式之后立即进行化霜程序有利于除去在启动制冷模式中附着在蒸发器上的霜,以提高制冷效率。
在普通制冷模式下,当第一储藏室1和第二储藏室2都有制冷请求时,压缩机4,4a,4b且流体控制单元7,7a,7b打开第一制冷管路31,31a,31b和第二制冷管路32,32a,32b以向二者供应制冷剂。当第一储藏室1和第二储藏室2中一个有制冷请求时,压缩机4,4a,4b运行并向相应的制冷管路供应制冷剂。
以下详细描述根据本发明一个实施例在普通制冷模式下制冷设备100的工作方法。
在普通制冷模式下,调节压缩机4,4a,4b的速度以使第一储藏室1的温度高于第一停机温度Tstop1,从而使压缩机4,4a,4b持续运行。
容易理解,在一些特殊程序/情况下,例如当需要化霜或者在特殊制冷模式下,第一储藏室1的温度需要/可以被冷却到第一停机温度Tstop1以下。
在一个示范性的实施例中,在普通制冷模式下,控制单元11调节压缩机4,4a,4b的速度以使第一储藏室1的温度趋于一高于第一停机温度Tstop1的目标温度Ttarget1。
例如,当第一储藏室1的温度达到第一储藏室1的目标温度Ttarget1后,压缩机4,4a,4b以使第一储藏室1接近/保持于第一储藏室1的目标温度Ttarget1所需冷量相匹配的速度运行。在没有外界因素干扰的前提下,第一储藏室1的温度长时间维持在目标温度Ttarget1是有可能的。
第一储藏室1的目标温度Ttarget1可以根据第一储藏室1的设定温度Tset1确定。第一储藏室1的目标温度Ttarget1可以是第一储藏室1的设定温度Tset1。第一储藏室1的温度有可能长时间地维持于第一储藏室1的设定温度Tset1或围绕设第一储藏室1的设定温度Tset1小幅波动,使得用户的期望更加精准地被满足。
在一个实施例中,第一储藏室1的目标温度Ttarget1可以接近第一储藏室1的设定温度Tset1。例如第一储藏室1的目标温度Ttarget1可以和第一储藏室1的设定温度Tset1相差正负0.5k以内。
可以通过和第一储藏室1的温度关联地调节压缩机4,4a,4b的速度以使第一储藏室1的温度趋于第一储藏室1的目标温度Ttarget1。由于第一储藏室1的目标温度Ttarget1高于第一停机温度Tstop2而使得制冷请求没有被消除,压缩机4,4a,4b保持长时间运行是可以预期的。通过调节压缩机4,4a,4b的速度来使第一储藏室1的温度保趋于第一储藏室1的目标温度Ttarget1,第一储藏室1的温度可以较为精准地保持在/接近想要的温度,例如保持在/接近第一储藏室1的设定温度Tset1。
通过基于第一温度检测单元91获得的第一储藏室1的温度来实时调节压缩机4,4a,4b的速度,有利于实现压缩机4,4a,4b的速度经过一段时间运行后被调节到与第一储藏室1基本保持于第一储藏室1的目标温度Ttarget1相匹配的程度。
应当理解,在温度检测单元检测储藏室的温度时,如果温度检测单元因位置关系而无法真实体现储藏室的实际温度,即温度检测单元获得的检测值和储藏室的实际温度之间有差距时,常见的做法是对于检测温度或实际温度进行修正以使二者可以在统一标准下比较。例如,控制单元将温度检测单元获得的检测值修正到其对应的实际温度,或,控制单元将对可被用户感知的实际温度(例如显示于用户界面的目标温度、储藏室内的实际温度)修正到与温度检测单元的检测值相同标准下。例如,控制单元使用将被修正的温度检测单元获得的温度与和实际温度标准下的温度值(例如向用户显示的储藏室的设定温度的数值)进行比对。又如,控制单元将可被用户感知的实际温度进行转换后与温度检测单元获得的温度进行比较。相应地,储藏室的停机温度和开机温度也可以根据被转换后的设定温度在控制单元中的数值而确定,以和温度检测单元获得的检测温度进行比对。因此,所述“第一/第二储藏室的温度”、“第一/第二储藏室的设定温度”、“第一/第二储藏室的目标温度”、“第一/第二储藏室的开机温度”、“第一/第二储藏室的停机温度”应当在相同标准下,但不限于是检测温度标准还是实际温度标准。
和第一储藏室1的温度关联地调节压缩机4,4a,4b的速度可以包括:降低压缩机4,4a,4b的速度以将第一储藏室1的温度从第一储藏室1的目标温度Ttarget1和第一停机温度Tstop1之间朝着第一储藏室1的目标温度Ttarget1上升。以此,压缩机4,4a,4b以与使第一储藏室1的温度保持在目标温度Ttarget1所需冷量相匹配的速度长时间运行成为可能。这不仅有利于降低能耗,而且有利于提高第一储藏室1的温度控制精度。
基于第一储藏室1的温度和第一储藏室1的目标温度Ttarget1之间的温差来调节压缩机4,4a,4b的速度可以包括:基于在当前时间区间内第一储藏室1的平均温度或第一储藏室1的当前瞬时温度和第一储藏室1的目标温度Ttarget1之间的温差来调节压缩机4,4a,4b的速度。
第一储藏室的当前瞬时温度可以是最近获得的第一储藏室的温度。当前时间区间内的平均温度可以包括最近获得的瞬时温度在内的前N个采样温度的平均值。N可以例如介于3至30之间。
根据第一储藏室1在当前时间区间内的多个采样温度得到的平均温度来调节压缩机的速度,有利于压缩机4,4a,4b更加平稳地运行。根据第一储藏室的瞬时温度来调节压缩机的速度则有利于压缩机4,4a,4b更快地反应以调节储藏室的温度。
在一些实施例中,根据第一储藏室1的温度调节压缩机4,4a,4b的速度可以包括:基于一基础速度S0和根据储藏室的温度而确定的调节速度Sv来确定压缩机速度。例如,压缩机速度可以等于S0+Sv。
在一些实施例中,基础速度S0可以是和环境温度和/或第一储藏室的目标温度Ttarget1/设定温度Tset1匹配的速度。因此,基础速度S0可以基于环境温度和/或第一储藏室1的目标温度Ttarget1而可变。
基础速度S0可以是预先设置。例如,可以根据当前环境温度和第一储藏室的目标温度Ttarget1/设定温度Tset1,确定与之对应的基础速度S0。
调节速度Sv可以基于第一储藏室的温度T和目标温度Ttarget1之间的温差而确定。可以根据第一储藏室的温度和第一储藏室的目标温度Ttarget1之间的温差来确定是以高于基础速度S0的速度运行还是低于基础速度S0的速度运行。
例如,当第一储藏室1的温度和第一储藏室1的目标温度Ttarget之间的温差为负值(当储藏室1的温度低于目标温度Ttarget)时,以低于基础速度S0的速度运行。反之,以高于基础速度S0的速度运行。
通过我们的实验证明,在基础速度S0的基础上,使用根据第一储藏室的温度和第一储藏室1的目标温度Ttarget1之间的温差而确定调节速度Sv基础速度S0来确定压缩机4,4a,4b的速度,有利于实现第一储藏室1的温度更快地趋向目标温度Ttarget1。
第一储藏室1的温度和第一储藏室1的目标温度Ttarget1之间的温差可以和调节速度Sv之间为线性关系。在替换的实施例中,可以根据第一储藏室1的温度和目标温度Ttarget1之间的温差所在范围来确定与之对应调节速度Sv。
例如,可以通过每预定温差增加/降低预定速度调幅的方式来确定调节速度Sv。
例如,每n温差则增加或降低m速度,n可以例如选自+/-(0.1k至0.3k),m可以例如选自150转/分钟至300转/分钟。
控制单元11可以根据第二储藏室2的设定温度Tset1确定第二储藏室2的开机温度Tstart2(以下称为“第二开机温度Tstart2”)。其中,当第二储藏室1的温度高于第二开机温度Tstart2时,控制单元11确认制冷系统3需要为第二储藏室2制冷。
当压缩机4,4a,4b运行且流体控制单元7,7a,7b打开第二制冷管路32,32a,32b时,制冷剂可以供应给第二蒸发器82,82a,82b,第二储藏室2可以被冷却。在实施例中,控制单元11以第二停机温度Tstop2作为第二储藏室2的目标温度冷却第二储藏室2,当第二储藏室2的温度下降到第二停机温度Tstop2时,停止冷却第二储藏室2。
当仅第二储藏室2具有制冷请求时,压缩机4,4a,4b可以以预定的速度或按照预定的速度图形运行以使第二储藏室2达到第二停机温度Tstop2。也就是说,当压缩机4,4a,4b仅为第二储藏室2制冷时,压缩机4,4a,4b在运行过程中的速度可以不基于第二温度检测单元92获得的第二储藏室2的温度而实时调节。
当第一储藏室1和第二储藏室2都具有制冷请求时,第一储藏室1和第二储藏室2可以被同时冷却。可以通过向第一蒸发器81,81a,81b和第二蒸发器82,82a,82b同时供应制冷剂而同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2。
在普通制冷模式下,在运行压缩机4,4a,4b以同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2时,调节压缩机4,4a,4b的速度以使第一储藏室1的温度趋于第一储藏室1的目标温度Ttarget1;并以第二停机温度Tstop2作为第二储藏室2的目标温度冷却第二储藏室2,当第二储藏室2的温度下降到第二停机温度Tstop2时,停止冷却第二储藏室2。由于压缩机4,4a,4b仅需要在部分时间内为第二储藏室2制冷,更有利于制冷系统3,3a,3b对第一储藏室1的温度以及压缩机4,4a,4b的速度匹配。
在普通制冷模式下同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2时,控制单元11可以基于第一温度检测单元91获得的第一储藏室1的温度来确定压缩机4,4a,4b的速度以使第一储藏室1的温度趋于第一储藏室1的目标温度Ttarget1。
控制单元11以和第一储藏室1的温度关联的方式调节压缩机4,4a,4b的速度可以包括:在普通制冷模式下在同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2时,以第一储藏室1的温度和第一储藏室1的目标温度Ttarget1之间的温差来调节压缩机4,4a,4b的速度以使第一储藏室1的温度趋于第一储藏室1的目标温度Ttarget1。
在一个实施例中,在普通制冷模式下同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2时,第二储藏室2的温度可以不作为调节压缩机4,4a,4b的速度的参数。即,在同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2时,基于第一储藏室1的温度和第二储藏室2的温度中的第一储藏室1温度调节压缩机4,4a,4b的速度。即不论第二储藏室2是否同时被冷却,控制单元11都依据第一储藏室1的温度和第二储藏室2的温度中的第一储藏室1来调节压缩机4,4a,4b的速度以使第一储藏室1的温度趋于第一储藏室1的目标温度Ttarget1。
因此,在普通制冷模式下同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2时,压缩机速度的计算方法可以和只冷却第一储藏室1时的压缩机计算方法相同。
图11示出根据本发明一个实施例用于制冷设备的方法的示意性流程图。如图10所示,在步骤S71中,第一温度检测单元91检测第一储藏室1的温度,第二温度检测单元92检测第二储藏室2的温度。
在步骤S72中,控制单元11根据第一温度检测单元91的信息来判断第一储藏室1是否有制冷请求。
例如,当第一储藏室1的温度达到第一停机温度Tstop1时,确定第一储藏室1没有制冷请求。当第一储藏室1的温度T1达到第一开机温度Tstart1时,确定第一储藏室1有制冷请求。
当第一储藏室1的温度高于第一停机温度Tstop1但低于第一开机温度Tstart1时,如果控制单元11上一次判断结果是第一储藏室1有制冷请求,则确定第一储藏室1有制冷请求,如果控制单元11上一次判断结果是第一储藏室1没有制冷请求,则确定第一储藏室1没有制冷请求。
如果在步骤S72中确定第一储藏室1有制冷请求,则在步骤S73中,压缩机4,4a,4b以第一速度模式运行。其中,第一速度模式是压缩机4的速度根据第一储藏室1的温度来调节的模式。具体地说,压缩机4,4a,4b的速度可以根据第一储藏室1的温度来调节以使第一储藏室1的温度可以长时间地处于第一开机温度Tstart1和第一停机温度Tstop1之间并趋向第一储藏室1的目标温度Ttarget1,例如第一储藏室1的温度微幅波动而降低到达第一停机温度Tstop1的几率。
在第一制冷管路31,31a,31b和第二制冷管路32,32a,32b都被打开以同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2时,运行第一风扇121,121a,121b和第二风扇122,122a,122b。第一风扇121,121a,121b和第二风扇122,122a,122b的速度和压缩机4,4a,4b的速度关联,从而与和第一储藏室1的温度关联。
如果在步骤S72中确认第一储藏室1不需要制冷,则在步骤S74中判断第二储藏室2是否需要制冷。
例如,当第二储藏室2的温度达到第二停机温度Tstop2时,确定第二储藏室2没有制冷请求。当第二储藏室2的温度达到第二开机温度Tstart2时,确定第二储藏室2有制冷请求。
当第二储藏室2的温度T2高于第二停机温度Tstop2但低于第二开机温度Tstart2时,如果控制单元11上一次判断结果是第二储藏室2有制冷请求,则确定第二储藏室2有制冷请求,如果控制单元11上一次判断结果是第二储藏室2没有制冷请求,则确定第二储藏室2没有制冷请求。
如果第二储藏室2也不需要制冷,则在步骤S75中压缩机4,4a,4b不运行或停止运行。如果在步骤S74中判断第二储藏室2需要制冷,则在步骤S76中,压缩机4,4a,4b以第二速度模式运行。其中,第二速度模式是压缩机4,4a,4b的速度以与第一储藏室1的温度无关的方式确定。在第二速度模式中,压缩机4,4a,4b的速度可以是固定的,或者根据第二储藏室2的设定温度Tset2、环境温度和/或第二储藏室2的温度而可变。
图12是根据本发明另一个实施例用于制冷设备的工作方法示意性流程图。如图12所示,在步骤S91中,第一温度检测单元91检测第一储藏室1的温度,第二温度检测单元92检测第二储藏室2的温度。
在步骤S92中,判断第一储藏室1是否有制冷请求。
如果在步骤S92中确定第一储藏室1有制冷请求,则在步骤S93中判断第二储藏室2是否有制冷请求。
如果在步骤S93中确认第二储藏室2没有制冷请求,则压缩机4,4a,4b以第一速度模式运行。第一速度模式是压缩机4,4a,4b的速度根据第一储藏室1的温度来调节的模式。具体地说,压缩机4,4a,4b的速度可以根据第一储藏室1的温度来调节以使第一储藏室1的温度可以长时间地处于第一开机温度Tstart1和第一停机温度Tstop1之间并保持或围绕着第一储藏室1的设定温度Tset1波动。
如果在步骤S93中确认第二储藏室2也需要制冷,则压缩机4,4a,4b以第三速度模式运行。第三速度模式可以是在第一速度模式的基础上增加一个可变或固定的速度增值,其中第一速度模式是根据第一储藏室1的温度而确定的适于将第一储藏室1的温度趋于第一储藏室1的设定温度Tset1而计算得到的压缩机速度。速度增值可以是通过一个预先设定的固定的速度值或者根据环境温度和/或第二储藏室2的温度而可变的可变速度值。由于第一储藏室1和第二储藏室2同时制冷,压缩机4,4a,4b的负载增加,通过在第一速度模式的基础上增加速度增值,有利于使第二储藏室2尽快得到冷却,也利于提高第一储藏室1趋于第一储藏室1的设定温度Tset1的可靠性。
如果在步骤S92中确认第一储藏室1没有制冷请求,在步骤S96中判断第二储藏室2是否有制冷请求。如果在步骤S96中确认第二储藏室2有制冷请求,则压缩机4,4a,4b以第二速度模式运行。在第二速度模式中,压缩机4,4a,4b的速度可以是固定的,或者根据第二储藏室2的设定温度Tset1、环境温度和/或第二储藏室2的温度而可变。压缩机4,4a,4b运行的目标是将第二储藏室2冷却至第二停机温度Tstop2后停止冷却第二储藏室2。
如果在步骤S96中确认第二储藏室2也没有制冷请求,则压缩机4,4a,4b停止运行或者保持不运行的状态。
在步骤S95、S94或S96后,返回步骤S91,如此循环。
在理想状态下,在压缩机4,4a,4b仅为第一储藏室1制冷时,压缩机4,4a,4b的速度和第一储藏室1的温度基本保持稳定。然而,应当理解,第一储藏室1的温度围绕第一储藏室1的设定温度Tset1波动或者在一段时间内波动后保持基本稳定也是可能的。
压缩机4,4a,4b的速度可以根据第一储藏室1的当前测得的温度计算得到。这种实施方式可以十分及时地用第一储藏室1的当前温度实时调节压缩机4,4a,4b的速度,缺点则在于如果第一储藏室1的温度突然急速波动时,压缩机4,4a,4b的速度急速变化,可能会产生噪音。
在另一个实施例中,压缩机4,4a,4b的速度可以基于第一储藏室1在一采样区间内的平均温度而实时调节。例如使用包括当前温度在内的前N(N大于或等于2)个第一储藏室1的温度的平均值来调节压缩机4,4a,4b的速度。
图13所示是根据奔本发明一个实施例制冷设备在普通制冷模式下压缩机速度、第一储藏室1的温度和第二储藏室2的温度在一段时间内的变化示意图。
第二储藏室2以开-停的方式间歇地被冷却。具体地,当第二储藏室2的温度升高到第二开机温度Tstart2时,第二储藏室2被冷却,当第二储藏室2达到第二停机温度Tstop2时,停止冷却第二储藏室2。
因此,第二储藏室的温度T2在第二开机温度Tstart2和第二停机温度Tstop2之间上下波动。在温度下降阶段,第二储藏室2被制冷系统3冷却。
以第一储藏室1的设定温度Tset1作为目标温度冷却第一储藏室1,由于第一储藏室1存在制冷请求,压缩机4可以保持长时间运行。
在单独冷却第一储藏室1或同时冷却第一储藏室1和第二储藏室2时,使用第一储藏室1的温度来调节压缩机4的速度以使第一储藏室1的温度趋于第一储藏室1的目标温度。在这个例子中,第一储藏室1的温度围绕着第一储藏室1的目标温度在比第二储藏室2温度波动范围更窄的范围内波动。
如图13所示,由于第一储藏室1一直具有制冷请求,因此压缩机4可以保持长时间运行。
使用第一储藏室1在当前时间区间内的平均温度来调节压缩机4的速度。以第一储藏室1在当前时间区间内的平均温度来调节压缩机4的速度,虽然压缩机4的速度调节会滞后,但是可以避免压缩机4的速度变化过大和/或过频而出现使用户不安的噪声的问题。
在示范性的实施例中,以第一储藏室1包括当前测得温度在内的20个测得温度的平均温度作为压缩机4速度的调节因子。
根据第一储藏室1的在当前时间区间内的平均温度和第一储藏室1的目标温度Ttarget1即设定温度Tset1的温差来确定压缩机4的速度。
压缩机的速度可以通过基础速度S0和根据第一储藏室1的在当前时间区间内的平均温度和第一储藏室1的设定温度Tset1之间的温差确定的调节速度之和来确定。当上述温差大于零时,调节速度为正值,反之,调节速度为负值。
基础速度S0可以根据环境温度和第一储藏室1的设定温度Tset1而确定。
如图13所示,随着第一储藏室1的温度的升高到第一储藏室1的设定温度Tset1上方,压缩机4的速度增加(如阶段A0-A,阶段B-C,阶段D-E)以将第一储藏室1的温度T1从高于第一储藏室1的设定温度Tset1的位置下降。随着第一储藏室1的温度的下降到第一储藏室1的设定温度Tset1下方,压缩机4的速度降低(如阶段A-B,阶段C-D)以将第一储藏室1的温度T1从低于第一储藏室1的设定温度Tset1的位置上升。
压缩机4的速度上升阶段和速度降低阶段交替进行以使第一储藏室1的温度T1围绕着设定温度Tset1微幅波动,以此压缩机4持续运转。
在示范性的实施例中,压缩机4的各个速度上升阶段(如阶段A0-A,阶段B-C,阶段D-E)包括至少两个连续的速度增加子阶段。
压缩机4各个速度下降阶段(如期间A-B,期间C-D)包括至少两个连续的速度下降子阶段。
相邻速度子阶段之间的速度差可以是相等的。
通过多个子阶段来逐渐调整压缩机4的速度有利于更加精准地调节压缩机4的速度,从而可以降低第一储藏室1的温度突破第一开机温度Tstart1和第一停机温度Tstop1的概率,使第一储藏室1的温度T1围绕着第一储藏室1的设定温度Tset1小幅波动甚至维持于第一储藏室1的设定温度Tset1。
在上面的实施例中,使用第一储藏室的温度和第一储藏室的目标温度的温差来调节压缩机的速度。在一个替换的实施例中,和第一储藏室1的温度关联地调节压缩机4的速度包括根据第一储藏室1的温度的变化率来调节压缩机4的速度。可以通过判断第一储藏室1的温度的变化率和预设的温度变化率模式比对,并基于该比对结果来调整压缩机4的速度以使第一储藏室1的温度趋向或按照预设的温度变化率变化以使第一储藏室1的温度趋于第一储藏室1的目标温度Ttarget1。
在上面举例描述,以具有一个或两个制冷循环的制冷系统103、3,3a,3b为例。应当理解,本发明也可以适用于具有三个或三个以上储藏室/制冷循环的制冷设备中。在启动制冷模式下,这些储藏室可以被冷却到各自的停机温度,而在普通制冷模式下,压缩机的速度实时调节以使得至少一个储藏室的温度趋向等于或接近用户设定温度的目标温度。
虽然上面已经参考附图、基于具体形状和方向描述了制冷设备和用于制冷设备的方法,但是本领域技术人员将意识到,在不脱离本公开的原理和精神的情况下可进行变型。换言之,虽然已经示出和描述了示例性实施方式,但是本领域技术人员将意识到,在不脱离本公开的原理和精神的情况下可对这些实施方式做出变型,本公开的范围由权利要求及其等同限定。
Claims (15)
1.一种用于制冷设备(100,1001)的方法,其特征在于,包括:
在启动制冷模式下,将储藏室(1,101)冷却至所述储藏室在启动制冷模式下的停机温度(Tstop-pulldown,Tstop1-pulldown);以及
在普通制冷模式下,调节压缩机(4,4a,4b,104)的速度以使所述储藏室的温度高于所述储藏室在普通制冷模式下的停机温度(Tstop,Tstop1)以保持所述压缩机运行。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述启动制冷模式下,在冷却所述储藏室时所述压缩机的速度和所述储藏室的温度无关地确定,在所述普通制冷模式下,在冷却所述储藏室时根据所述储藏室的温度调节所述压缩机的速度。
3.一种用于制冷设备的方法,其特征在于,包括:
在启动制冷模式下,压缩机(4,4a,4b,104)以预设的速度模式运行;以及
在普通制冷模式下,在冷却所述储藏室(1,101)时根据所述储藏室的温度调节压缩机的速度以使所述储藏室的温度高于所述储藏室在普通制冷模式下的停机温度(Tstop,Tstop1)。
4.一种用于制冷设备的方法,其特征在于,包括:
在启动制冷模式下,在冷却储藏室(1,101)时压缩机(4,4a,4b,104)的速度和所述储藏室的温度无关地确定,
在普通制冷模式下,在冷却所述储藏室时根据所述储藏室的温度调节所述压缩机的速度以使所述储藏室的温度高于所述储藏室的停机温度(Tstop,Tstop1)。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的方法,其特征在于,在所述启动制冷模式结束后、所述普通制冷模式之前,执行一化霜程序。
6.如权利要求1至5中所述的方法,其特征在于,在启动制冷模式下,所述压缩机的速度阶梯性地升高。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的方法,其特征在于,在启动制冷模式下,所述压缩机的速度根据压缩机的运行时间而确定。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的方法,其特征在于,所述储藏室在启动制冷模式下的停机温度是固定的,或,所述储藏室在启动制冷模式下的停机温度根据储藏室的用户设定温度确定。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的方法,其特征在于,所述启动制冷模式包括:在第一阶段,在所述储藏室(1)和所述第二储藏室(2)都有制冷请求时运行压缩机(4,4a,4b)分别冷却所述储藏室(1)和第二储藏室(2);以及在第二阶段,在所述储藏室和所述第二储藏室都有制冷请求时运行压缩机同时冷却所述储藏室和第二储藏室。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,运行压缩机分别冷却储藏室和第二储藏室包括依次冷却储藏室和第二储藏室,或,运行压缩机分别冷却储藏室和第二储藏室包括交替地冷却储藏室和第二储藏室。
11.如权利要求1至10中任意一项所述的方法,其特征在于,在普通制冷模式下,调节所述压缩机的速度以使所述储藏室的温度趋于一高于所述储藏室在普通制冷模式下的停机温度的目标温度(Ttarge t ,Ttarget1)。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,在普通制冷模式下,在普通制冷模式下调节压缩机的速度以使储藏室的温度趋于所述目标温度包括:提高所述压缩机速度以使所述储藏室的温度从高于所述目标温度朝向所述目标温度靠近的降温阶段以及降低所述压缩机速度以使储藏室的温度从低于所述目标温度朝向所述目标温度靠近的升温阶段。
13.如权利要求11或12所述的方法,其特征在于,在普通制冷模式下调节压缩机的速度趋于所述目标温度包括:至少在一个阶段中,当所述储藏室的温度朝着所述目标温度下降时,所述压缩机的速度随着所述储藏室的温度下降而以连续的速度阶梯(S1,S2,….Sn-1,Sn)下降。
14.如权利要求11,12或13所述的方法,其特征在于,在普通制冷模式下根据储藏室的温度调节压缩机的速度包括:根据所述储藏室的温度和所述目标温度之间的温差调节所述压缩机的速度。
15.一种制冷设备,其特征在于,所述制冷设备适于执行如以上任一项权利要求所述的方法。
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