CN1146766C - 电冰箱除霜装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为用于电冰箱的除霜装置和用于控制除霜装置的方法,其中当冷藏室的内部温度高于预定的温度时冷藏室的制冷与冷冻室的内部温度无关,于是冷藏室保持低于预定的温度。即使压缩机和冷藏室风扇被连续驱动当冷藏室内部温度高于预定的温度时,根据压缩机和冷藏室风扇驱动时间进行除霜操作。于是能够改进制冷效率。对于快速冷藏、冷冻操作,通过基于冷藏、冷冻室内部温度的变化计算温度下降梯度而精确判定冷藏室除霜操作开始的时间点。
Description
本发明涉及用于控制分别与电冰箱冷冻及冷藏室相关的蒸发器的除霜操作的除霜装置以及控制这种除霜装置的方法。
用于电冰箱的这种除霜装置的例子在1981年11月10日发布的日本实用新型公报No.56-149859中透露。在这一公报中所透露的除霜装置包括与连接在电冰箱蒸发器之间的一个入口管路平行连接一个储箱,一个设置在从该储箱伸出的管道中的电磁阀,以及一个定时器适用于当压缩机操作时间累计到一定的时间周期时在向除霜加热器加电时切断电冰箱压缩机的供电以打开电磁阀。
另一个除霜装置在1981年1月7日发布的日本实用新型公报No.56-1082中透露。这一除霜装置包括分别设置在制冷剂输入端口和蒸发器附近的电加热器。在蒸发器的上面和下面装有温度开关以便分别控制电加热器。该温度开关具有相同的温度设定值。
图1示出具有普通结构的典型的电冰箱,而图2表示在电冰箱中所使用的制冷循环。如图1所示,电冰箱包括装有食物贮存室即冷冻室2与冷藏室3的电冰箱体1。在电冰箱体1的前面,装有分别用来打开和关闭冷冻室和冷藏室的门2a和3a。
在冷冻和冷藏室2和3之间,装有进行在鼓入冷冻和冷藏室2和3的空气与流过蒸发器4的制冷剂之间的热交换的蒸发器4,由此通过来自空气中的潜热使得制冷剂蒸发同时冷却了空气。在蒸发器4的后侧装有一由风扇电动机5旋转的风扇5a以便使得由蒸发器4进行了热交换的冷空气通过冷冻室和冷藏室2和3进行循环。
为了控制向冷藏室3供给的冷空气量装有一风档6使得能够根据冷藏室3内部的温度向冷藏室3供给冷空气或者切断冷空气的供给。有多个架子7分别装在冷冻室和冷藏室2和3中分割这些室为几个食物储存部分。
在冷藏室和冷冻室的2和3的各个后面部分,装有导管部件8和9导向经过蒸发器4进行了热交换的冷空气流,使得它们进入冷冻室和冷藏室2和3并通过其循环。冷冻室和冷藏室2和3分别具有冷空气排放口8a和9a。通过冷空气排放口8a和9a,经过由蒸发器4进行了热交换之后由导管件8和9分别导向的冷空气流被引入冷冻室和冷藏室2和3。
压缩机10安装在电冰箱体1的下方,压缩来自蒸发器4的低温低压的气态制冷剂为高温高压的制冷剂。除霜水盘11也安装在压缩机10的前面(从图1看是左面)。除霜水盘11收集由风扇5a鼓吹的空气中在通过热交换冷却空气时在蒸发器4处所产生的水(露珠),以及在电冰箱内部所形成的霜除霜时所产生的水(被除霜的水),并将它们排出电冰箱。
一个辅助的冷凝器12设置在除霜水盘11下面使得在除霜水盘11中所收集的水蒸发。具有曲折管形的主冷凝器13设置在电冰箱体1的两侧壁1a,上壁1b或者后壁。已经由压缩机10压缩的高温高压的气态制冷剂通过主冷凝器13。在通过主冷凝器13时,气态的制冷剂按照自然的或者强制的对流现象与周围的空气进行热交换,使得它受到强制冷却而在低温和高压下具有液相。
在压缩机10的一侧装有一毛细管14。毛细管14的作用是突然扩张在主冷凝器13中已经被液化的液相的低温高压制冷剂,从而降低制冷剂的压力为蒸发压力。通过毛细管14,制冷剂具有低温和低压。围绕电冰箱体1的前壁设置有一个防露管15以便防止由于周围暖空气及电冰箱体1内的存在的冷空气之间的温差形成露滴。
为了操作电冰箱,使用者在设置了所需的冷冻冷藏室2和3的内部温度之后接通电源。一旦电冰箱被供电,则冷冻室2内部温度由设置在冷冻室2之内的温度传感器检测。该温度传感器向控制单元(未示出)传送指示检测的温度的信号,该控制单元转而判断检测的温度是否高于预定的温度。
当判断冷冻室2内部的温度为高于预定的温度时,则压缩机10和风扇电动机5被驱动。随着风扇电动机5的驱动,风扇5a被转动。
随着压缩机10被驱动,制冷剂在高的温度和压力下以气相被压缩。然后这一制冷剂供给辅助冷凝器12。在通过辅助冷凝器12时,该制冷剂使得在除霜水盘11中所收集的水蒸发。然后制冷剂被导入主冷凝器13。在通过主冷凝器13时,制冷剂与周围的空气按照自然的或者强制的对流现象进行热交换,从而被冷却而具有低温和高压下的液相。
在主冷凝器13中已经被液化的低温和高压液相的制冷剂进入防露管15。在通过防露管15时,制冷剂变为温度稍微高一些大约为6到13℃的相态。结果防止了电冰箱中产生露滴。然后低温和高压的液相的制冷剂通过作用为使得制冷剂膨胀的毛细管14,从而降低制冷剂的压力为蒸发压力。通过毛细管14,制冷剂具有低的温度和压力。从毛细管14出来的制冷剂然后被导入蒸发器4。
在通过由多个管子组成的蒸发器4时,低温和低压的制冷剂与周围的空气进行热交换。通过这一热交换,制冷剂在冷却了周围的空气时被蒸发。所得到的从蒸发器4出来的低温和低压的气态制冷剂然后被导入压缩机10。于是制冷剂反复进行制冷循环,如图2中所示。
另一方面,与蒸发器4中的制冷剂进行了热交换的冷空气由风扇5a的旋转力驱动并被导管部件8和9导向通过冷空气排放口8a和9a排放到冷冻室和冷藏室2和3。
由于通过冷空气排放口8a和9a排放到冷冻室和冷藏室2和3的冷空气,冷冻室和冷藏室2和3的内部温度分别逐渐降低到一定水平。
在冷空气排放操作过程中,设置在导管部件9的后侧用于冷藏室3的风档6基于冷藏室3的变化的内部温度而控制向冷藏室3供给的冷空气量,从而冷藏室3能够保持在适当的温度。
从以上说明可看出,上述普通的电冰箱使用基于冷冻室2的内部温度用来控制冷冻室和冷藏室2和3的内部温度的控制系统。即实现这一温度控制的方式是,当冷冻室2的内部温度高于预定的温度时,压缩机10与风扇电动机5被驱动而使得冷空气通过冷冻室2循环,而当冷冻室2的内部温度不高于预定的温度时,则停机解除向冷冻室2提供冷空气。
然而由于仅仅使用冷冻室2的内部温度控制压缩机10,普通的电冰箱有各种问题。例如,即使在由于冷藏室的过载状态或者增加打开冷藏室门的时间而使得冷藏室的内部温度突然升高到预定的水平以上,冷冻室的内部温度可能仍然处于低水平。这种情形下,压缩机10并不被驱动。结果,冷藏室3的内部温度连续增加,使得存储在冷藏室内的食物易于变坏。因而降低了可靠性。
在包括单蒸发器4和单风扇5a的普通的蒸发器中,当空气由通过蒸发器4的制冷剂冷却时,由风扇5a驱动的空气中存在的潮湿在蒸发器4上结霜。
为了对于在蒸发器4上所形成的霜进行除霜,要向加热器(未示出)施加电能。当加热器被加热时,蒸发器4上的霜被溶化,然后被排出到设置在电冰箱体1的下部的除霜水盘11。
在上述的电冰箱中虽然通过溶化多少除去了在蒸发器上所形成的一些霜,但是在蒸发器相邻的细纹之间所产生的除霜水由于其吸附作用仍然附着在蒸发器4上。这种除霜水经过一段时间后在蒸发器处由经过热交换的冷空气冻结,从而降低了蒸发器的热交换性能。而且蒸发器本身可能被冻结。这种情形下,蒸发器可能会被损坏。
为了解决这些问题,近来提出了另外一种电冰箱,该电冰箱包括分别与冷冻室和冷藏室相联系的蒸发器,使得对于清除在蒸发器上所形成的霜的除霜操作可对于各蒸发器分开进行。这种情形下,由于对各蒸发器分别进行除霜可有效实现除霜操作。然而,由于对冷冻室和冷藏室的除霜操作顺序地进行,增加了压缩机停机的时间周期。因此,保持冷藏室在一定的温度之下是困难的。
于是,本发明的一个目的是解决上述的问题并提供一种用于电冰箱的除霜装置和控制除霜装置的方法,其中当冷藏室的内部温度高于预定的温度时,冷藏室被冷却,与冷冻室内部温度无关,于是冷藏室能够保持在低于预定的温度。
本发明的另一个目的是提供一种用于电冰箱的除霜装置和控制除霜装置的方法,其中当冷藏室的内部温度高于预定的温度时即使压缩机和冷藏室的风扇连续地驱动,除霜操作则是根据压缩机和冷藏室风扇的驱动时间进行的,从而可以改进冷却效率。
本发明的另一个目的是提供一种用于电冰箱的除霜装置和控制除霜装置的方法,其中除霜操作开始的时间点是基于环境温度状态判定的,从而可以有效地实现除霜操作。
本发明的另一个目的是提供一种用于电冰箱的除霜装置和控制除霜装置的方法,其中当在预定的时间内在冷冻室除霜需要的状态下实现对于冷藏室的除霜操作时,对于冷冻室的除霜操作被延迟,于是对于冷冻室和冷藏室的除霜操作可同时进行。
本发明的另一个目的是提供一种用于电冰箱的除霜装置和控制除霜装置的方法,其中当冷冻室在需要除霜的状态时,对于冷冻室和冷藏室的除霜操作与冷藏室的除霜需要状态无关地同时进行,从而可改进冷藏效率。
本发明的另一个目的是提供一种用于电冰箱的除霜装置和控制除霜装置的方法,其中当冷藏室在需要除霜的状态时,对于冷冻室和冷藏室的除霜操作与冷冻室除霜需要状态无关地同时进行,从而可改进冷藏效率。
本发明的另一个目的是提供一种用于电冰箱的除霜装置和控制除霜装置的方法,其中对于快速的冷藏操作,对于冷藏室除霜操作开始的时间点是通过基于冷藏室内部温度的变化计算温度下降梯度而精确判定的,于是除霜操作可有效地实现。
本发明的另一个目的是提供一种用于电冰箱的除霜装置和控制除霜装置的方法,其中对于快速的冷冻操作,对于冷冻室除霜操作开始的时间点是通过基于冷冻室内部温度的变化计算温度下降梯度而精确判定的,于是除霜操作可有效地实现。
根据一个方面,本发明提供了用于电冰箱除霜的一种装置,包括:用于存储冷藏食物的冷藏室;适于存储冷冻食物的冷冻室,该冷冻室由一个中间分割部件确定在冷藏室之上;适于在压缩机驱动装置的控制之下压缩制冷剂到高的温度和压力的一个压缩机;分别与冷冻室和冷藏室相关的一对热交换器,适于使得驱动进入冷冻室和冷藏室的空气流与制冷剂进行热交换,从而冷却该空气流;一对分别与冷冻室和冷藏室相关的风扇装置,并适于在风扇电动机驱动装置的控制之下向冷冻室和冷藏室提供与热交换器进行了热交换的冷空气流;一对分别与冷冻室和冷藏室相关的加热器,并适于在加热器驱动装置的控制之下对于冷冻室和冷藏室的热交换器进行除霜;适于检测冷冻室和冷藏室各自的内部温度的温度检测装置;适于对冷冻室和冷藏室所需的各自的温度进行设定的温度设定装置,该温度设定装置还设定快速冷冻操作和快速冷藏操作;适于基于压缩机的驱动时间和和冷冻室和冷藏室风扇装置的各自驱动时间判定对于每个热交换器开始除霜操作的时间点的控制装置,该控制装置还计算冷冻室和冷藏室各自的内部温度梯度,从而判定冷冻室和冷藏室除霜需要的条件;以及管路温度检测装置,适于在冷冻室和冷藏室加热装置各自的热产生操作期间,检测冷冻室和冷藏室热交换器的各自管路温度。
根据另一方面,本发明提供了用于控制电冰箱除霜操作的一种方法,包括:温度设定步骤,通过冷冻室和冷藏室温度设定装置设定冷冻室和冷藏室所需的各自温度;正常操作步骤,根据压缩机的驱动和冷冻室和冷藏室风扇装置的驱动,降低冷冻室和冷藏室内部温度到在温度设定步骤所设定的需要的温度;冷冻室温度判定步骤,判定冷冻室的温度是否高于由冷冻室温度设定装置所设定的其所需的温度;冷藏室温度判定步骤,当在冷冻室温度判定步骤判定冷冻室内部的温度高于它所需的温度时驱动压缩机,并然后判定冷藏室的内部温度是否高于由冷藏室温度设定装置所设定的其所需的温度;冷藏室风扇装置驱动步骤,当在冷藏室温度判定步骤判定冷藏室内部的温度高于由冷藏室温度设定装置所设定的它所需的温度时,驱动冷藏室风扇装置,从而降低冷藏室内部的温度;冷藏室风扇装置停机步骤,当在冷藏室温度判定步骤判定冷藏室内部的温度低于由冷藏室温度设定装置所设定的它所需的温度时,使得冷藏室风扇装置停机;冷冻室风扇装置驱动步骤,当在执行了冷藏室风扇驱动和停机两个步骤之后,冷藏室内部温度低于由冷藏室温度设定装置所设定的它所需的温度时,驱动冷冻室风扇装置;冷藏室温度检测步骤,当冷冻室内部的温度低于由冷冻室温度设定装置所设定的它所需的温度时,使得压缩机和冷冻室风扇装置停机,并然后检测冷藏室内部温度;冷藏室温度判定步骤,判定在冷藏室温度检测步骤所检测冷藏室内部温度是否高于存储在控制装置中的预定温度;时间经过判定步骤,在冷藏室内部温度高于预定温度的条件下判定冷藏室是否已经经过预定的时间;驱动时间计数步骤,当在时间经过判定步骤判定了预定的时间已经经过时驱动压缩机和冷藏室风扇两个装置,并然后对冷藏室风扇装置的驱动时间计数;驱动时间判定步骤,判定在驱动时间计数步骤所计数的冷藏室风扇装置驱动时间是否多于控制装置中所存储的预定的时间;总驱动时间判定步骤,当在驱动时间判定步骤判定了冷藏室风扇装置的驱动时间为少于控制装置中所存储的预定的时间时,清除所计数的冷藏室风扇装置驱动时间,并然后判定压缩机总的驱动时间是否多于存储在控制单元中的预定的总驱动时间;加热步骤,当在总驱动时间判定步骤判定了总驱动时间为多于预定的总驱动时间时,驱动冷藏室蒸发器加热装置,从而对冷藏室除霜;冷藏室管路温度检测步骤,在冷藏室蒸发器加热装置产生热时检测冷藏室蒸发器管路温度;以及冷藏室管路温度判定步骤,判定在冷藏室管路温度检测步骤所检测的冷藏室蒸发器的管路温度是否高于控制装置中所存储的预定的管路温度。
根据另一方面,本发明提供了一种用于控制电冰箱除霜操作的方法,包括:驱动时间计算步骤,计算压缩机驱动时间以及冷冻室和冷藏室风扇装置的各自的驱动时间;需要除霜的状态判定步骤,基于都是在驱动时间计算步骤所计算的压缩机驱动时间以及冷冻室和冷藏室风扇装置的驱动时间,判定冷冻室和冷藏室蒸发器各自除霜需要的条件;除霜操作步骤,根据在需要除霜的状态判定步骤所判定的冷冻室和冷藏室蒸发器除霜需要的条件,执行除霜操作以便除去在冷冻室和冷藏室的蒸发器上所形成的霜;以及除霜结束判定步骤,检测在除霜操作步骤所执行的除霜操作期间冷冻室和冷藏室蒸发器变化的各自的管路温度,并基于检测的管路温度判定冷冻室和冷藏室的蒸发器上的霜是否已经完全被除去。
根据另一方面,本发明提供了一种用于控制电冰箱除霜操作的方法,包括:冷藏室风扇装置的驱动时间计算步骤,根据可变化的电冰箱操作模式当冷藏室风扇被驱动时计算冷藏室风扇装置的驱动时间;冷藏室蒸发器的需要除霜的状态判定步骤,基于在冷藏室风扇装置的驱动时间计算步骤所计算的冷藏室风扇装置的驱动时间判定冷藏室蒸发器的需要除霜的状态;冷冻室风扇装置的驱动时间计算步骤,根据冷冻室内部温度当冷冻室风扇被驱动时计算冷冻室风扇装置的驱动时间;冷冻室蒸发器的需要除霜的状态判定步骤,基于在冷冻室风扇装置的驱动时间计算步骤所计算的冷冻室风扇装置的驱动时间判定冷冻室蒸发器的需要除霜的状态;以及同时除霜操作步骤,当在冷藏室蒸发器的需要除霜的状态判定步骤判定了冷藏室蒸发器为处于需要除霜的状态时,同时执行除霜操作以便清除冷冻室和冷藏室蒸发器上所形成的霜。
根据另一方面,本发明提供了一种用于控制电冰箱除霜操作的方法,包括:初始温度检测步骤,当执行快速制冷操作时检测冷藏室的初始内部温度;驱动压缩机和冷藏室风扇装置的快速冷藏操作步骤,由此对于冷藏室执行快速冷藏操作;温度检测步骤,在对冷藏室风扇装置的驱动时间计数时以采样时间间隔检测变化的冷藏室内部温度;温度变化计算步骤,基于在温度检测步骤所检测的温度以及在初始温度检测步骤所检测的初始温度,计算对应于冷藏室内部温度的变化的温度降落梯度;除霜开始点判定步骤,基于在温度变化计算步骤所计算的温度变化,判定对于冷藏室蒸发器开始除霜操作的时间点;以及除霜操作步骤,根据在除霜开始点判定步骤所判定的除霜开始点执行冷藏室蒸发器的除霜操作。
根据另一方面,本发明提供了一种用于控制电冰箱除霜操作的方法,包括:常规操作步骤,通过基于冷冻室的内部温度驱动压缩机并通过基于变化的冷冻室和冷藏室各自的内部温度控制冷藏室风扇装置,执行制冷操作;腔室温度检测步骤,在常规操作步骤执行制冷操作期间,检测变化的冷冻室和冷藏室的内部温度;非常规温度判定步骤,基于在腔室温度检测步骤所检测的冷冻室和冷藏室的内部温度,判定冷冻室和冷藏室是否分别处于非常规温度状态;非常规制冷操作步骤,当在非常规温度判定步骤判定了冷冻室和冷藏室处于非常规温度状态时,对于冷冻室和冷藏室分别进行制冷;制冷温度检测步骤,在与压缩机一同驱动冷冻室和冷藏室的风扇装置时,检测变化的冷冻和冷藏室各自内部的温度;除霜开始时间点判定步骤,当在制冷温度检测步骤所检测的冷冻室和冷藏室的内部温度高于分别存储在控制器中的预定的温度时,同时基于压缩机驱动时间与冷冻室和冷藏室风扇装置各自驱动时间,判定对于冷冻室和冷藏室蒸发器开始除霜操作的各自的时间点;以及除霜操作步骤,根据在除霜开始点判定步骤所判定的除霜开始点,对于冷冻室和冷藏室蒸发器分别执行除霜操作。
根据本发明的另一个方面,提供了用于控制一种电冰箱的除霜操作的方法,所述电冰箱包括:
一个冷藏室,用于存储所要冷藏的食物;
一个冷冻室,用于存储所要冷冻的食物;
一个压缩机,用于对一种致冷剂进行压缩;
一个第一热交换器,用于冷却所述冷冻室;
一个第二热交换器,用于冷却所述冷藏室;
一个第一风扇,用于产生通过所述第一热交换器而进入所述冷冻室的气流;
一个第二风扇,用于产生通过所述第二热交换器的冷藏室中的气流;
第一加热装置以及第二加热装置,它们被适当设置以分别对第一和第二热交换器进行加热以分别对第一和第二热交换器进行除霜;
第一温度检测装置和第二温度检测装置,分别用于检测所述冷冻室和冷藏室中的温度;
第二管路温度检测装置,用于检测冷藏室的管路温度;以及
控制装置,用于根据所述第一温度检测装置、所述第二温度检测装置和所述第二管路温度检测装置的输出而启动和停止所述压缩机和风扇;
所述方法包括以下步骤:
对所述第二风扇的操作进行定时;
判定所述操作时间是否超过一个预定时间;
根据所述第二风扇的所述操作时间对所述第二加热装置进行激励,以对所述第二热交换器进行除霜;
对所述冷藏室的管路温度进行进行检测;以及
根据检测的所述管路的温度,判定第二热交换器的除霜是否已经完成。
本发明的其他目的和方面从以下参照附图对实施例的说明将明显可见。附图是:
图1是表示普通电冰箱的部分剖开的透视图;
图2是表示普通电冰箱中所使用的制冷循环的电路图;
图3是表示使用了根据本发明的除霜装置的电冰箱的剖视图;
图4是根据本发明的制冷循环的的电路图;
图5是表示根据本发明的除霜装置的框图;
图6A到6C分别为表示用于控制根据本发明的第一实施例的电冰箱的除霜操作的方法的顺序的流程图;
图7A到7C分别为表示用于控制根据本发明的第二实施例的电冰箱的除霜操作的方法的顺序的流程图;
图8A和8B分别为表示用于控制根据本发明的第三实施例的电冰箱的除霜操作的方法的顺序的流程图;以及
图9A和9B分别为表示用于控制根据本发明的第四实施例的电冰箱的除霜操作的方法的顺序的流程图。
图3表示使用了根据本发明的除霜装置的电冰箱。另一方面,图4表示用于该电冰箱的制冷循环。
如图3所示,该电冰箱包括一个电冰箱体20,该箱体由中间壁部件21垂直分割为两个腔室,即冷冻室22和冷藏室24。在电冰箱体20的前部,装有门22a和24a,分别用来打开和关闭冷冻室22和冷藏室24。
冷冻室22和冷藏室24分别作为食物的储存腔室。
在冷冻室22的后部,装有一个冷冻室蒸发器26,它进行流入冷冻室22的空气与流过冷冻室蒸发器26的制冷剂之间的热交换,由此通过来自空气中的潜在热量使得制冷剂蒸发,同时冷却了空气。冷冻室风扇30设置在冷冻室蒸发器26之上。冷冻室风扇30由冷冻室风扇电机28驱动,使得由冷冻室蒸发器26进行了热交换的冷空气在冷冻室22中循环。
在冷冻室蒸发器26的前面,即在冷冻室22的后面,设置有一个冷冻室风档件32,其作用是导向由冷冻室蒸发器26进行了热交换的冷空气流,使其由冷冻室风扇30的旋转力通过冷冻室22循环。冷冻室风档件32装有一空气排放口32a,通过该排放口由冷冻室风档件32导向的由冷冻室蒸发器26进行了热交换之后的冷空气被导入冷冻室22。
加热器33设置在冷冻室蒸发器26的下面。当由冷冻室风扇30吹动的空气由经过冷冻室蒸发器26的制冷剂冷却时,加热器33产生热以清除在冷冻室蒸发器26上所形成的霜。
除霜水盘34设置在为冷冻室蒸发器26装设的加热器33的下面。除霜水盘34收集除霜水并然后将收集的水通过一排放软管52排放到设置在电冰箱体20的底部的蒸发盘54。热敏电阻36设置在冷冻室风扇30的前面以检测冷冻室22内部的温度Tf。热敏电阻36构成了包括在以下将说明的除霜装置中的温度检测单元110的冷冻室温度检测单元111。
另一方面,冷藏室蒸发器40装在冷藏室24的后侧。冷藏室蒸发器40进行流入冷藏室24的空气与流过冷藏室蒸发器40的制冷剂之间的热交换,由此通过来自空气中的潜热使得制冷剂蒸发,同时冷却了空气。在冷藏室蒸发器40之上,冷藏室风扇44可旋转地装在风扇电动机42的转轴上。冷藏室风扇44被驱动以使得由冷藏室蒸发器40进行了热交换的冷空气在冷藏室24中循环。
在冷藏室蒸发器40的前面,设置有一个冷藏室风档件46,其作用是导向由冷藏室蒸发器40进行了热交换的冷空气流,使其由冷藏室风扇44的旋转力通过冷藏室24循环。冷藏室风档件46装有一空气排放口46a,通过该排放口46a,由冷藏室风档件46导向的冷空气被导入冷藏室24。
另一加热器47设置在冷藏室蒸发器40的下面。当由冷藏室风扇44吹动的空气由经过冷藏室蒸发器40的制冷剂冷却时,加热器47产生热以清除在冷藏室蒸发器40上所形成的霜。
另一露滴盘48设置在为冷藏室蒸发器40装设的加热器47的下面。露滴盘48收集除霜水并然后将收集的水通过一排放软管52排放到设置在电冰箱体20的底部的蒸发盘54。另一热敏电阻50设置在冷藏室风档件46的前面以检测冷藏室24内部的温度Tr。热敏电阻50构成了包括在以下将说明的温度检测单元110的冷藏室温度检测单元112。
一压缩机56设置在电冰箱体20的下部以压缩从冷冻室和冷藏室蒸发器26和40出来的低温低压的气态的制冷剂。一个主冷凝器58设置在电冰箱体20的后部。通过主冷凝器58的是经过压缩机56压缩的高温和高压的气态制冷剂。气态制冷剂在通过该主冷凝器时,按照自然的或者强制的对流现象同周围的空气进行热交换,从而被强制冷却而具有低温和高压下的液相。
在蒸发盘54下面装有一个辅助冷凝器60以便使得在蒸发盘54中所收集的水蒸发。在冷冻室和冷藏室22和24中都配有多个架子62以便将腔室分割为数个食物存放部分。
在具有上述配置的电冰箱中,制冷剂通过图4所示的制冷周期循环。即,被压缩机56压缩的高温高压的制冷剂馈送到辅助冷凝器60。制冷剂在通过辅助冷凝器60时加热收集在蒸发盘54中的水,从而使得收集的水蒸发。然后来自辅助冷凝器60的制冷剂被导入主冷凝器58。高温和高压的制冷剂在通过主冷凝器58时被冷却,从而它可被液化为低温低压的制冷剂。从主冷凝器58出来的制冷剂然后通过降低制冷剂压力的毛细管57。然后该制冷剂在通过冷冻室和冷藏室蒸发器26和40之后返回压缩机56。
现在对用于具有以上结构的电冰箱的本发明的除霜装置进行详述。
图5是表示根据本发明的除霜装置的的框图。
如图5中所示,该除霜装置包括一个DC供电单元90用于转换在AC电源输入级(未示出)所输入的来自市电AC电源的源电压为带有驱动电冰箱各个单元所需电压水平的DC电压。
另外还装有温度设定单元100,该单元是由用户操作以设定所需的冷冻室和冷藏室内部温度Tfs和Trs的主要开关。温度设定单元100包括适用于设定冷冻室22所需的内部温度Tfs的冷冻室温度设定单元101以及适用于设定冷藏室24所需的内部温度Tr的冷藏室温度设定单元102。冷冻室温度设定单元101还用于选择快速冷冻操作,而冷藏室温度设定单元102还用于选择快速冷藏操作。
另外,还包含在除霜装置中的温度检测单元110作用为检测冷冻室和冷藏室22和24各自的内部温度Tf和Tr。这一温度检测单元110包括一个含有检测冷冻室22的内部温度Tf的热敏电阻36的冷冻室温度检测单元111,以及一个含有检测冷藏室24的内部温度Tr的热敏电阻50的冷藏室温度检测单元112。
该除霜装置还包括作为一个微型计算机的控制单元120。控制单元120接收来自DC供电单元90的DC电压并然后初始化电冰箱。控制单元120还接收表示所检测的冷冻室和冷藏室22与24各自内部温度Tf和Tr的来自温度检测单元110的输出信号,并判定所检测的内部温度Tf和Tr是否高于由温度设定单元100所设定的所需的温度Tfs和Trs。基于判定的结果,控制单元120控制电冰箱全部的操作。控制单元120还控制对于冷冻室和冷藏室22和24的除霜操作。对于这一控制,基于压缩机56的驱动时间和冷冻室与冷藏室风扇30与44的各自的驱动时间,冷冻室和冷冻室22与24的各自内部温度Tf和Tr以及电冰箱操作模式的变化(特别是过载操作模式与常规操作操作模式之间的变化),控制单元120判定对于冷冻室和冷藏室蒸发器26与40除霜所需的时间。
在对于冷冻室22快速冷冻操作期间或者对于冷藏室24快速冷藏操作期间,为了控制对于冷冻室和冷藏室22和24的除霜操作,控制单元120基于腔室温度Tf和Tr的各自的温度梯度Ta还判定冷冻室和冷藏室蒸发器26与40是否已经结霜。
加热器驱动单元130与控制单元120连接。加热器驱动单元130的作用是驱动分别与冷冻室和冷藏室蒸发器26与40相关的加热器33和47,以便对蒸发器26与40除霜。当控制单元120基于压缩机56的驱动时间和冷冻室与冷冻藏室风扇30与44的各自的驱动时间,冷冻室和冷藏室22与24的各自内部温度Tf和Tr以及在快速冷冻和冷藏操作期间出现的腔室温度Tf和Tr各自的温度梯度Ta,确定冷冻室和冷藏室蒸发器26与40需要除霜的状态时,加热器驱动单元130驱动加热器33与47。加热器驱动单元130包括用于驱动设置在冷冻室蒸发器26的下面的冷冻室蒸发器的加热器33的一个冷冻室加热器驱动单元131,以便在控制单元120的控制之下清除在冷冻室蒸发器26上所形成的霜,以及用于驱动设置在冷藏室蒸发器40的下面的冷藏室蒸发器的加热器47的一个冷藏室加热器驱动单元132,以便在控制单元120的控制之下清除在冷藏室蒸发器40上所形成的霜。
该除霜装置还包括一个管路温度检测单元140,用于检测冷冻室和冷藏室蒸发器26与40的各自的管路温度P1与P2,即在驱动加热器33与47期间流经蒸发器26与40的制冷剂流的各自的温度,并然后向控制单元120发送所得的管路温度数据,使得控制单元120能够判定对于蒸发器26与40的除霜操作的停止。管路温度检测单元140包括一个冷冻室管路温度检测单元141,用于在驱动冷冻室蒸发器的加热器33期间检测变化的冷冻室蒸发器26的管路温度P1并向控制单元120发送表示检测的管路温度P1的所得的数据;以及一个冷藏室管路温度检测单元142,用于在驱动冷藏室蒸发器的加热器47期间检测变化的冷藏室蒸发器40的管路温度P2,并向控制单元120发送表示检测的管路温度P2的所得的数据。
压缩机驱动单元150也连接到控制单元120。压缩机驱动单元150接收来自控制单元120基于由用户通过温度设定单元100所设定的所需的腔室温度Tfs与Trs与由温度检测单元110所检测的腔室温度Tf与Tr之间的差所产生的控制信号。根据该控制信号,压缩机驱动单元150控制压缩机56以执行对于电冰箱的制冷操作。
图5中,标号160表示风扇电动机驱动单元,其作用是在控制单元120的控制之下控制冷冻室和冷藏室的风扇电动机28与42,使得冷冻室和冷藏室22与24的各自的内部温度Tf与Tr保持在由用户所设定的它们所需的水平。如图5中所示,风扇电动机驱动单元160包括一个冷冻室风扇电动机驱动单元161,适用于控制使得由冷冻室蒸发器26进行热交换的冷空气进行循环的冷冻室风扇电动机28,以便在控制单元120的控制之下保持由冷冻室温度检测单元111所检测的冷冻室22的内部温度Tf在由用户所设定的其所需的水平Tfs;以及一个冷藏室风扇电动机驱动单元162,适用于控制使得由冷藏室蒸发器40进行热交换的冷空气进行循环的冷藏室风扇电动机42,以便在控制单元120的控制之下保持由冷藏室温度检测单元112所检测的冷藏室24的内部温度Tr在由用户所设定的其所需的水平Trs。
现在说明具有上述配置的用于控制电冰箱除霜操作的除霜装置的操作。
图6A到6C为分别表示根据本发明的第一实施例用于控制电冰箱除霜操作的一个方法的顺序的流程图。
电冰箱一旦加电,则DC供电单元90在AC电源输入级(未示出)将来自市电AC的源电压转换为带有驱动电冰箱各个单元所需的电压水平的DC电压。然后来自DC供电单元90的DC电压施加到控制单元120以及各个驱动电路。
在图6A的步骤S1,控制单元120响应来自供电单元90的所接收的DC电压对电冰箱进行初始化以便操作电冰箱。在步骤S2,使用温度设定单元100的冷冻室和冷藏室温度设定单元101与102设定所需的冷冻室和冷藏室22与24的内部温度Tfs与Trs。
然后该过程进到步骤S3以驱动压缩机56。进而,在步骤S4驱动冷藏室风扇44与冷冻室风扇30。然后在步骤S5,判定由冷藏室温度检测单元112所检测的冷藏室24的内部温度Tr是否高于在控制单元120中所设定的所需的温度Trs。
当在步骤S5判定冷藏室24的内部温度Tr高于所需的温度Trs(即,如果为YES)时,则过程进到步骤S6。在步骤S6,冷藏室风扇44继续被驱动以降低冷藏室24的内部温度。另一方面,当在步骤S5判定冷藏室24的内部温度Tr低于时所需的温度Trs(即,如果为NO)时,则过程进到步骤S7以停止冷藏室风扇44。
在压缩机56及冷藏室风扇44被驱动同时冷冻室风扇30停止的情形,只有冷藏室蒸发器40能够进行制冷剂与周围空气之间的热交换。即,被压缩为高温高压的气相制冷剂从压缩机56排放出流向辅助冷凝器60。制冷剂在通过辅助冷凝器60时使得在蒸发盘54中所收集的水蒸发。然后制冷剂被导入主冷凝器58。制冷剂在通过主冷凝器58时,根据自然的或者强制的对流现象与周围的空气进行热交换,使得制冷剂被冷却为具有低温高压下的液相。即制冷剂被液化。
然后,在主冷凝器58中被液化了的低温高压的液相的制冷剂通过毛细管57。通过毛细管57,制冷剂变为低温低压,使得它易于蒸发。从毛细管57出来的制冷剂然后被导入冷冻室和冷藏室蒸发器26与40。
低温低压的制冷剂在通过各由许多管子组成的冷冻室和冷藏室蒸发器26和40时与鼓入冷冻和冷藏室22与24的空气进行热交换。通过这一热交换,制冷剂被蒸发同时冷却了空气。然后分别从冷冻室和冷藏室蒸发器26与40出来的所得的低温低压的气态制冷剂流被导入压缩机56。这样制冷剂反复进行图4的制冷循环。
在以上情形下由于冷冻室风扇30没有被驱动,故没有空气流鼓入冷冻室22。于是在冷冻室蒸发器26处没有进行热交换。热交换仅仅在冷藏室蒸发器40处进行。
由冷冻室蒸发器40与制冷剂进行了热交换的冷空气由冷藏室风扇44的旋转力鼓入并由冷藏室风档件46导向,使得它通过冷空气排放口46a排放到冷藏室24。结果,冷藏室24被制冷。
另一方面,在冷冻室风扇30与压缩机56一同被驱动的情形下,从而对于一定的时间周期进行冷冻室22的制冷操作,冷冻室22内部温度Tf逐渐降低。冷冻室22内部温度Tf由温度检测单元110的冷冻室温度检测单元111检测。然后来自冷冻室温度检测单元111的所得的检测信号施加到控制单元120。
然后在步骤S8,判定由冷冻室温度检测单元111所检测的冷冻室22内部温度Tf是否低于所需的温度Tfs。
当在步骤S8判定冷冻室22内部温度Tf高于所需的温度Tfs(即结果为NO)时,则过程返回步骤S3。然后该过程从步骤S3重复不断地对冷冻室22进行制冷。另一方面,当在步骤S8判定冷冻室22内部温度Tf低于所需的温度Tfs(即结果为YES)时,则过程进到图6B的步骤S9。在步骤S9,控制单元120向压缩机驱动单元150和风扇电动机驱动单元160的冷冻室风扇电动机驱动单元161施加控制信号以便使得对于冷冻室22的制冷操作停止。
于是,在控制单元120的控制之下压缩机驱动单元150使得压缩机56停机。在控制单元120的控制之下,冷冻室风扇电动机驱动单元161也使得冷冻室风扇电动机28停机,从而使得冷冻室风扇30停机。结果,完成了对于冷冻室22的制冷操作。
如上所述,压缩机56根据冷冻室22内部温度进行控制。当压缩机56开始驱动时,冷藏室风扇44首先被驱动。冷藏室风扇44根据冷藏室24的内部温度进行控制,使得冷藏室24可被保持在所需的温度Trs。一旦冷藏室24内部温度Tr达到所需的温度Trs时,则冷藏室风扇44停止,从而完成对于冷藏室24的制冷操作。同时,冷冻室风扇30被驱动。压缩机56与冷冻室风扇30连续地被驱动直到冷冻室22内部温度Tf达到所需的温度Tfs。
一旦冷冻室22内部温度Tf达到所需的温度Tfs时,则压缩机56和冷冻室风扇30停止,以防止冷冻室22处于过冷冻状态。
在对于冷冻室22进行冷冻操作以及对于冷藏室24进行冷藏操作的常规操作模式中,这时过程进到步骤S10对冷藏室24的非正常温度进行检测。在步骤S10,温度检测单元110的冷藏室温度检测单元112检测冷藏室24的内部温度Tr并向控制单元120发送所得的数据。
然后在步骤S11判定由冷藏室温度检测单元112所检测的冷藏室24内部温度Tr是否高于存储在控制单元120中的所需的温度Trs(例如大约为8℃)。当冷藏室24的内部温度Tr高于所需的温度Trs时(即如果为YES),则过程进到步骤S12,因为冷藏室24已经被突然升高温度。在步骤S12,判定冷藏室24是否对于预定的时间(例如大约30分钟)保持在其内部温度Tr为高于所需的温度Trs的状态。
当在步骤S12判定预定的时间还没有过去(即NO)时,判定冷藏室24的内部温度由于累计门打开的时间或者累计的门对打开时间已经突然升高。这种情形下,过程返回步骤S10。然后过程从步骤S10重复。
另一方面,当在步骤S12判定预定的时间已经过去(即YES),判定出冷藏室24处于非正常温度状态。这种情形下,过程进到步骤S13。在步骤S13,控制单元120向压缩机驱动单元150以及风扇电动机驱动单元160的冷藏室风扇电动机驱动单元162都施加控制信号,以便对冷藏室24进行制冷而不论冷冻室22的内部温度Tf如何。
基于该控制信号,压缩机驱动单元150以及冷藏室风扇电动机驱动单元162分别驱动压缩机56和冷藏室风扇电动机42。于是冷藏室风扇44被驱转。
当压缩机56和冷藏室风扇电动机42被驱动时,与在冷藏室蒸发器40的制冷剂进行了热交换的冷空气通过冷空气排放口46a由冷藏室风扇44的旋转力被导入冷藏室24。
然后,过程进到步骤S14,通过包含在控制单元120中的计时器对冷藏室风扇44的驱动时间进行计数。
为了核实冷藏室风扇44的驱动时间Cr,在步骤S15判定由计时器计数的驱动时间Cr是否大于存储在控制单元120中的预定的驱动时间Cs(例如大约40分钟)。
当在步骤S15判定预定的驱动时间Cs还没有过去(即如果为NO)时,则过程返回步骤S14。这时重复从步骤S14起的过程同时不断地检测冷藏室24内部温度Tr。当在步骤S15判定预定的驱动时间Cs已经过去(即,YES),则过程进到步骤S16以便清除冷藏室风扇44的计数的驱动时间Cr。
当冷藏室24在由冷藏室风扇44连续驱动(大约40分钟)被制冷后仍然保持其内部温度Tr高于所需温度Trs的状态时,过程进到步骤S17判定冷藏室24内部温度的增加(即非正常温度状态)是否是由于在蒸发器40上形成的霜引起了冷藏室蒸发器40热交换性能的下降的结果。为了这一判定,要判定冷藏室风扇44总的驱动时间Crt是否多于对应于引起冷藏室风扇40结霜的压缩机56的驱动时间(例如6小时)预定的总驱动时间。
在步骤S17判定了总的驱动时间Crt少于6小时(即如果NO),则确定冷藏室24的非正常温度状态并非在冷藏室蒸发器40上形成霜所至。这种情形下,过程进到步骤S10。然后过程从步骤S10重复执行。
另一方面,如果在步骤S17总驱动时间Crt判定为多于6小时(即如果为YES),则确定冷藏室24的非正常温度状态是由于在冷藏室蒸发器40上形成霜所至。这种情形下,过程进到图6C的步骤S18。在步骤S18,控制单元120向压缩机驱动单元150以及风扇电动机驱动单元160的冷藏室风扇电动机驱动单元162都施加控制信号以便停止对于冷藏室24的制冷操作。
基于来自控制单元120的控制信号,压缩机驱动单元150以及冷藏室风扇电动机驱动单元162分别停止压缩机56及冷藏室风扇电动机42。结果,冷藏室风扇44停机而防止了冷藏室24处于过制冷状态。
然后在步骤S19,控制单元120向加热器驱动单元130的冷藏室加热器驱动单元132施加控制信号,以便执行除霜操作清除在冷藏室蒸发器40上所形成的霜。
基于来自控制单元120的控制信号,冷藏室加热器驱动单元132驱动冷藏室蒸发器的加热器47。于是,在冷藏室蒸发器40上所形成的霜被清除。
在冷藏室蒸发器的加热器47产生热时,通过冷藏室蒸发器40的制冷剂的温度由管路温度检测单元140的冷藏室管路温度检测单元142检测。从冷藏室管路温度检测单元142所得的数据这时送往控制单元120。这一过程在步骤S20执行。
然后在步骤S21,控制单元120判定由冷藏室管路温度检测单元142所检测的冷藏室蒸发器40的管路温度P2是否高于存储在控制单元120中的预定的温度Prs(即能够完全清除在冷藏室蒸发器40上所形成的霜的除霜结束的温度)。当冷藏室蒸发器40的管路温度P2低于预定的温度Prs时(即如果NO),则判定在冷藏室蒸发器40上所形成的霜没有完全清除。这时,过程返回步骤S19。过程从步骤S19重复执行。
另一方面,当在步骤S21判定了冷藏室蒸发器40的管路温度P2高于预定的温度Prs时(即如果YES)时,则判定在冷藏室蒸发器40上所形成的霜已经完全清除。这时。这时过程进到步骤S26。在步骤S26控制单元120向加热器驱动单元130的冷藏室加热器驱动单元132发送控制信号以便停止从冷藏室蒸发器的加热器47产生热。
基于来自控制单元120的控制信号,冷藏室加热器驱动单元132停止冷藏室蒸发器的加热器47的驱动,由此停止冷藏室蒸发器40的除霜操作。
此后,在步骤S23判定在对于冷藏室24的除霜操作之后是否已经经过一预定的暂停时间(即为了保护压缩机56一预定的延迟时间(例如大约10分钟))。如果预定的暂停的时间未过(即如果为NO),则过程返回步骤S27。过程从步骤S23重复进行直至经过预定的暂停时间。
在预定的暂停时间已过(即如果YES)时,则压缩机56被驱动以便向冷藏室24提供冷空气。这时,压缩机56由于充分的暂停而不会被损坏。
另一方面,当在步骤S11判定冷藏室24的内部温度Tr低于所需的温度Trs(即如果NO)时,则过程进到步骤S24。在步骤S24,由包含在控制单元120中的计时器计数的冷藏室风扇44的驱动时间Cr被清除。然后,电冰箱的操作完成。
以下将说明根据本发明的第二实施例用于控制电冰箱除霜操作的方法。
图7A到7C的流程图分别表示根据本发明的第二实施例用于控制电冰箱除霜操作的过程的顺序。
电冰箱一旦加电,则DC供电单元90将在AC电源输入级的来自市电AC的源电压转换为带有驱动电冰箱各个单元所需的电压水平的DC电压。然后来自DC供电单元90的DC电压施加到控制单元120以及各个驱动电路。
在图7A的步骤S31,控制单元120响应来自供电单元90的所接收的DC电压对电冰箱进行初始化以便操作电冰箱。在步骤S32,判定压缩机56是否被驱动。当冷冻室和冷藏室22与24的内部温度高于用户使用温度设定单元100设定的所需温度时,进行这一判定。
当在步骤S32判定压缩机56被驱动(即如果YES)时,则过程进到步骤S33。在步骤S33,判定冷藏室风扇44是否被驱动。如果冷藏室风扇44被驱动(即如果YES)时,则执行步骤S34,通过控制单元120内包含的计时器计数冷藏室风扇44驱动时间Cr。
之后,在步骤S35判定冷冻室风扇30是否被驱动。当冷冻室风扇30没有被驱动(即如果NO)时,则过程返回步骤S33。然后过程从步骤S33重复执行。
如果步骤S35判定冷冻室风扇30被驱动(即如果YES),则执行步骤S36。在步骤S36,通过控制单元120内包含的计时器计数冷冻室风扇30驱动时间Cf。然后过程进到步骤S37判定电冰箱的操作模式是否对应于过载操作模式。
当在步骤S37判定电冰箱的操作模式对应于过载操作模式(即如果YES)时,则过程进到步骤S38。在步骤S38,设定在步骤S36计数的冷冻室风扇30驱动时间Cf为对于冷冻操作的压缩机56驱动时间Cm。
另一方面,如果在步骤S37判定电冰箱的操作模式不是对应于过载操作模式(即如果NO),则过程进到步骤S39。在步骤S39,设定在步骤S34计数的冷藏室风扇44驱动时间Cr为对于冷藏操作的压缩机56驱动时间Cn。
然后在步骤S40,通过将步骤S39所导出的驱动时间Cn加到在步骤S38导出的驱动时间Cm,计算出压缩机56总的驱动时间Ct。然后在图7B的步骤S41判定压缩机56总的驱动时间Ct是否多于存储在控制单元120中的预定的时间C1(引起冷冻室蒸发器26结霜的压缩机56总的驱动时间(例如,10小时))。
如果在步骤S41判定压缩机56总的驱动时间Ct多于预定的时间C1(即如果YES),则确定冷冻室蒸发器26应当除霜(即处于除霜需要状态)。在对冷冻室蒸发器26除霜时,冷藏室蒸发器40同时被除霜。对此,必须核实冷藏室蒸发器40的除霜需要状态。于是在步骤S42判定,由包含在控制单元120中的计时器所计数的冷藏室风扇44的驱动时间Cr,是否多于预定时间C2(即,引起冷藏室风扇40结霜的压缩机56的总的驱动时间(例如,9小时))。
当在步骤S42判定所计数的冷藏室风扇44的驱动时间Cr多于预定时间C2时(即如果YES),则执行步骤S43以便对冷冻室和冷藏室蒸发器26与40都除霜。在步骤S43,控制单元120向压缩机驱动单元150和风扇电动机驱动单元160的冷冻和冷藏室风扇电动机驱动单元161与162发送控制信号,以便停止对于冷冻和冷藏室22与24的制冷操作。
基于来自控制单元120的控制信号,压缩机驱动单元150和冷冻和冷藏室风扇电动机驱动单元161与162分别停止压缩机56与冷冻和冷藏室风扇电动机28与42。结果,冷冻和冷藏室风扇30与44停机,从而停止了对于冷冻和冷藏室22和24的制冷操作。
然后在步骤S44,控制单元120向加热器驱动单元130的冷冻和冷藏室加热器驱动单元131与132都施加一控制信号,以便为清除冷冻和冷藏室蒸发器26与40上形成的霜执行除霜操作。
基于来自控制单元120的控制信号,冷冻和冷藏室加热器驱动单元131与132分别驱动冷冻和冷藏室蒸发器的加热器33与47。于是,在冷冻和冷藏室蒸发器26与40上形成的霜通过在冷冻和冷藏室蒸发器的加热器33与47所产生的热被清除。
在步骤S45,在冷冻室蒸发器的加热器33产生热时变化的冷冻室蒸发器26的管路温度P1,即,流过冷冻室蒸发器26的制冷剂的温度由管路温度检测单元140的冷冻室管路温度检测单元141检测。
然后在步骤S46,控制单元120判定由冷冻室管路温度检测单元141所检测的冷冻室蒸发器26的管路温度P1是否高于存储在控制单元120中的预定的温度Pfs(即能够完全清除在冷冻室蒸发器26上所形成的霜的除霜结束的温度)。当冷冻室蒸发器26的管路温度P1低于预定的温度Pfs时(即如果NO),则判定在冷冻室蒸发器26上所形成的霜没有完全清除。这时,过程返回步骤S44。过程从步骤S44重复执行。
另一方面,当在步骤S46判定了冷冻室蒸发器26的管路温度P1高于预定的温度Pfs时(即如果YES)时,则判定在冷冻室蒸发器26上所形成的霜已经完全清除。这时过程进到步骤S47。在步骤S47控制单元120向加热器驱动单元130的冷冻室加热器驱动单元131发送控制信号以便停止从冷冻室蒸发器的加热器33产生热。
基于来自控制单元120的控制信号,冷冻室加热器驱动单元131停止对冷冻室蒸发器的加热器33的驱动,由此停止对冷冻室22的除霜操作。
然后在步骤S48,管路温度检测单元140的冷藏室管路温度检测单元142检测冷藏室蒸发器40的管路温度P2,即当冷藏室蒸发器的加热器47产生热时经过冷藏室蒸发器40的制冷剂的温度。来自冷藏室管路温度检测单元142的所得数据被发送到控制单元120。
然后在步骤S49,控制单元120判定由冷藏室管路温度检测单元142所检测的冷藏室蒸发器40的管路温度P2是否高于存储在控制单元120中的预定的温度Prs(即能够完全清除在冷藏室蒸发器40上所形成的霜的除霜结束的温度)。当冷藏室蒸发器40的管路温度P2低于预定的温度Prs时(即如果NO),则判定在冷冻室蒸发器40上所形成的霜没有完全清除。这时,过程返回步骤S44。过程从步骤S44重复执行。
另一方面,当在步骤S49判定了冷藏室蒸发器40的管路温度P2高于预定的温度Prs(即如果YES)时,则判定在冷藏室蒸发器40上所形成的霜已经完全清除。这时过程进到图7C的步骤S50。在步骤S50,控制单元120向加热器驱动单元130的冷藏室加热器驱动单元132发送控制信号以便停止从冷藏室蒸发器的加热器47产生热。
基于来自控制单元120的控制信号,冷藏室加热器驱动单元132停止冷藏室蒸发器的加热器47的驱动,由此停止对冷藏室蒸发器24的除霜操作。
此后,在步骤S51判定在对于冷冻和冷藏室22和24的除霜操作之后是否已经经过一预定的暂停时间(即为了保护压缩机56一预定的延迟时间(例如大约10分钟))。如果预定的暂停的时间未过(如果为NO),则过程返回步骤S51。过程从步骤S51重复进行直至经过预定的暂停时间。
在预定的暂停时间已过(即如果YES)时,则压缩机56被驱动以便对冷冻室22执行冷冻操作或者对冷藏室24执行冷藏操作。这时,压缩机56由于充分的暂停而不会被损坏。
另一方面,当在步骤S32判定压缩机56没有被驱动(即如果NO)时,则确定,冷冻室22和冷藏室24都不处于除霜需要状态。这种情形下,控制单元120对于电冰箱的除霜操作不执行任何控制。当在步骤S41判定压缩机56总的驱动时间Ct小于预定的时间C1时,则冷冻室22与冷藏室24都不处于除霜需要状态。于是控制单元120对于电冰箱的除霜操作不执行任何控制。
如果在步骤S42判定冷藏室风扇44的驱动时间Cr小于预定的时间C2(即如果NO),则确定冷冻室22需要除霜操作而冷藏室24不需要除霜操作。这种情形下,过程进到步骤S53。在步骤S53,控制单元120向压缩机驱动单元150与风扇电动机驱动单元160的冷冻和冷藏室风扇电动机驱动单元161与162施加控制信号,以便停止对于冷冻和冷藏室22和24的制冷操作。
基于来自控制单元120的控制信号,压缩机驱动单元150和冷冻和冷藏室风扇电动机驱动单元161与162分别停止压缩机56与冷冻和冷藏室风扇电动机28与42。结果,冷冻和冷藏室风扇30与44停机,从而停止了对于冷冻和冷藏室22和24的制冷操作。
然后在步骤S54,控制单元120向加热器驱动单元130的冷冻室加热器驱动单元131施加一控制信号,以便为清除冷冻室蒸发器26上形成的霜执行除霜操作。
基于来自控制单元120的控制信号,冷冻室加热器驱动单元131驱动冷冻室蒸发器的加热器33。于是,在冷冻室蒸发器26上形成的霜通过在冷冻室蒸发器的加热器33所产生的热被清除。
在步骤S55,在冷冻室蒸发器的加热器33产生热时变化的冷冻室蒸发器26的管路温度P1,由管路温度检测单元140的冷冻室管路温度检测单元141检测。从冷冻室管路温度检测单元141所得的数据被送往控制单元120。然后在步骤S56,控制单元120判定由冷冻室管路温度检测单元141所检测的冷冻室蒸发器26的管路温度P1是否高于存储在控制单元120中的预定的温度Pfs。
当在步骤S56判定冷冻室蒸发器26的管路温度P1低于预定的温度Pfs时(即如果NO),则确定在冷冻室蒸发器26上所形成的霜没有完全清除。这时,过程返回步骤S54。过程从步骤S54重复执行。
另一方面,当在步骤S56判定了冷冻室蒸发器26的管路温度P1高于预定的温度Pfs时(即如果YES)时,则判定在冷冻室蒸发器26上所形成的霜已经完全清除。这时,过程进到步骤S57。在步骤S57,控制单元120向加热器驱动单元130的冷冻室加热器驱动单元131发送控制信号以便停止驱动冷冻室蒸发器的加热器33。
基于来自控制单元120的控制信号,冷冻室加热器驱动单元131停止对冷冻室蒸发器的加热器33的驱动,从而使得加热器33不再产生热。结果,停止对冷冻室22的除霜操作。然后,在步骤S51判定在对于冷冻室22的除霜操作之后是否经过了预定的暂停时间。然后该过程从步骤S51重复进行。
现在将说明根据本发明的第三实施例用于控制电冰箱除霜操作的一个方法。
图8A和8B的流程图分别表示根据本发明的第三实施例用于控制电冰箱除霜操作的过程的顺序。
电冰箱一旦加电,则DC供电单元90在AC电源输入级(未示出)将来自市电AC的源电压转换为带有驱动电冰箱各个单元所需的电压水平的DC电压。然后来自DC供电单元90的DC电压施加到控制单元120以及各个驱动电路。
在图8A的步骤S61,控制单元120响应来自供电单元90的所接收的DC电压对电冰箱进行初始化以便操作电冰箱。在步骤S62,使用温度设定单元100的冷冻和冷藏室温度设定单元101和102设定冷冻和冷藏室22和24所需的内部温度Tfs和Trs。
然后该过程进到步骤S63。在步骤S63,判定由冷冻室温度检测单元111所检测的冷冻室22的内部温度Tf是否高于由冷冻室温度设定单元101所设定的所需的温度Tfs。
在步骤S63如果判定冷冻室22的内部温度Tf低于所需的温度Tfs(即如果NO),则过程返回步骤S63。然后从步骤S63起的该过程重复,同时不断地检测冷冻室22的内部温度Tf,直至温度Tf高于所需的温度Tfs为止。
另一方面,当在步骤S63判定当前冷冻室22的内部温度Tf高于所需的温度Tfs(即如果YES)时,则过程进到步骤S64。在步骤S64,控制单元120向压缩机驱动单元150施加用于驱动压缩机56的一个控制信号。压缩机基于该控制信号被驱动。
继而在步骤S65判定冷藏室24的当前内部温度Tr是否高于所需的温度Trs。
在冷藏室24的内部温度Tr高于所需的温度Trs时,该过程进到步骤S66。在步骤S66,控制单元120向风扇电动机驱动单元160的冷藏室风扇电动机驱动单元162施加一个控制信号,以便首先制冷冷藏室24。基于来自控制单元120的该控制信号,冷藏室风扇电动机42被驱动,从而转动与冷藏室风扇电动机42的转轴连接的冷藏室风扇44。结果冷藏室24被制冷。
然后过程进到步骤S67以便通过包含在控制单元120中的一个计时器对冷藏室风扇44驱动时间Cr计数。
在压缩机56和冷藏室风扇电动机42被驱动而冷冻室风扇电动机28停止时,只有冷藏室蒸发器40能够进行制冷剂与周围空气之间的热交换。即被压缩为高温高压气相的制冷剂从压缩机56排放到辅助冷凝器60。制冷剂在通过辅助冷凝器60时使得在蒸发盘54中所收集的水蒸发。然后制冷剂被导入主冷凝器58。制冷剂在通过主冷凝器58时,根据自然的或者强制的对流现象与周围的空气进行热交换,使得制冷剂被冷却为具有低温高压下的液相。即制冷剂被液化。
然后,已经在主冷凝器58中被液化了的低温高压的液相的制冷剂通过毛细管57。通过毛细管57,制冷剂变为低温低压,使得它易于蒸发。从毛细管57出来的制冷剂然后被导入冷冻室和冷藏室蒸发器26与40。
低温低压的制冷剂在通过各由许多管子组成的冷冻室和冷藏室蒸发器26和40时与鼓入冷冻和冷藏室22与24的空气进行热交换。通过这一热交换,制冷剂被蒸发同时冷却了空气。然后分别从冷冻室和冷藏室蒸发器26与40出来的所得的低温低压的气态制冷剂流被导入压缩机56。这样制冷剂反复进行图4的制冷循环。
可是,在以上情形下由于冷冻室风扇30没有被驱动,故没有空气流鼓入冷冻室22。于是热交换仅仅在冷藏室蒸发器40处进行。
由冷藏室蒸发器40与制冷剂进行了热交换的冷空气由冷藏室风扇44的旋转力鼓入并由冷藏室风档件46导向,使得它通过冷空气排放口46a排放到冷藏室24。结果,冷藏室24被制冷。
在压缩机56及冷藏室风扇44被驱动时,冷藏室温度检测单元113检测冷藏室24当前的内部温度Tr,并发送所得的数据到控制单元120。
在步骤S67,通过包含在控制单元120中的计时器计数冷藏室风扇44驱动时间Cr。此后,过程进到步骤S68以判定电冰箱的操作模式是否对应于过载操作模式,即冷藏室门被打开的时间是否大于预定的数值。当在步骤S68确定电冰箱的操作模式为对应于过载操作模式(即如果YES)时,则过程进到步骤S69。在步骤69,在步骤S67所计数的冷藏室风扇44驱动时间Cr乘以2。所得的数值设定为压缩机56的驱动时间Cm,电冰箱对于驱动时间Cm操作。
另一方面,如果在步骤S68确定电冰箱的操作模式不对应于过载模式(即如果NO)时,则过程进到步骤S70。在步骤70,在步骤S67所计数的冷藏室风扇44驱动时间Cr设定为压缩机56的驱动时间Cm。
此后,在步骤S71判定压缩机56的驱动时间Cm是否多于存储在控制单元120中的预定的时间C1(引起冷藏室蒸发器40结霜的压缩机56驱动时间(例如为10小时))。
在步骤S71判定压缩机56的驱动时间Cm少于预定的时间C1(即如果NO)时,则执行步骤S72以判定由冷藏室温度检测单元所检测的冷藏室24当前的内部温度Tr是否低于由用户设定的所需的温度Trs。
当在步骤S72判定冷藏室24当前的内部温度Tr高于所需的温度Trs时,则过程进到步骤S66。过程从步骤S66重复进行对冷藏室24制冷。
另一方面,当在步骤S72判定冷藏室24当前的内部温度Tr低于所需的温度Trs时,则控制单元120在步骤S73向风扇电动机驱动单元160的冷藏室风扇电动机驱动单元162施加一控制信号用于停止对于冷藏室24的制冷操作。基于该控制信号,冷藏室风扇电动机42停机,从而停止对于冷藏室24的制冷操作。
此后,该过程进到图8B的步骤S74以制冷冷冻室22。在步骤S74,控制单元120向风扇电动机驱动单元160的冷冻室风扇电动机驱动单元161施加一控制信号。基于来自控制单元120的这一控制信号,冷冻室风扇电动机28被驱动,从而转动与冷冻室风扇电动机28的转轴连接的冷藏室风扇30。然后在步骤S75,冷冻室风扇30的驱动时间Cf通过包含在控制单元120中的一个计时器被计数。
在冷冻室风扇电动机28被驱动而冷藏室风扇电动机42停止时,只有冷冻室蒸发器26能够进行制冷剂与周围空气之间的热交换。即被压缩为高温高压气相的制冷剂从压缩机56排放到辅助冷凝器60。制冷剂在通过辅助冷凝器60时使得在蒸发盘54中所收集的水蒸发。然后制冷剂被导入主冷凝器58。制冷剂在通过主冷凝器58时,根据自然的或者强制的对流现象与周围的空气进行热交换,使得制冷剂被冷却为具有低温高压下的液相。即制冷剂被液化。
然后,已经在主冷凝器58中被液化了的低温高压的液相的制冷剂通过毛细管57。通过毛细管57,制冷剂变为低温低压,使得它易于蒸发。从毛细管57出来的制冷剂然后被导入冷冻室和冷藏室蒸发器26与40。
低温低压的制冷剂在通过各由许多管子组成的冷冻室和冷藏室蒸发器26和40时与鼓入冷冻和冷藏室22与24的空气进行热交换。通过这一热交换,制冷剂被蒸发同时冷却了空气。然后分别从冷冻室和冷藏室蒸发器26与40出来的所得的低温低压的气态制冷剂流被导入压缩机56。这样制冷剂反复进行图4的制冷循环。
可是,在以上情形下由于冷冻室风扇44没有被驱动,故没有空气流鼓入冷藏室24。于是热交换仅仅在冷冻室蒸发器26处进行。
由冷冻室蒸发器26与制冷剂进行了热交换的冷空气由冷冻室风扇30的旋转力鼓入并由冷冻室风档件32导向,使得它通过冷空气排放口32a排放到冷冻室22。结果,冷藏室22被制冷。
在冷冻室风扇30与压缩机56一同被驱动时,由此对于冷冻室22进行制冷操作达一定时间周期,冷冻室22的内部温度Tf逐渐降低。冷冻室22的这一内部温度Tf由温度检测单元110的冷冻室温度检测单元111检测。由冷冻室温度检测单元111所得的数据然后被施加到控制单元120。
然后在步骤S76判定由包含在控制单元120中的计时器所计数的冷冻室风扇30的驱动时间Cf是否多于存储在控制单元120中预定的时间C1。
当在步骤S76判定所计数的冷冻室风扇30的驱动时间Cf多于预定时间C1时(即如果YES),则执行步骤S77以便对冷冻室和冷藏室蒸发器26与40都除霜。在步骤S77,控制单元120向压缩机驱动单元150和风扇电动机驱动单元160的冷冻和冷藏室风扇电动机驱动单元161与162发送控制信号,以便停止对于冷冻和冷藏室22与24的制冷操作。
基于来自控制单元120的控制信号,压缩机驱动单元150和冷冻和冷藏室风扇电动机驱动单元161与162分别停止压缩机56与冷冻和冷藏室风扇电动机28与42。结果,冷冻和冷藏室风扇电动机28与42停机,从而停止了对于冷冻和冷藏室22和24的制冷操作。
然后在步骤S78,控制单元120向加热器驱动单元130的冷冻和冷藏室加热器驱动单元131与132都施加一控制信号,以便为清除冷冻和冷藏室蒸发器26与40上形成的霜执行除霜操作。基于来自控制单元120的控制信号,冷冻和冷藏室加热器驱动单元131与132分别驱动冷冻和冷藏室蒸发器的加热器33与47。于是,在冷冻和冷藏室蒸发器26与40上形成的霜通过在冷冻和冷藏室蒸发器的加热器33与47所产生的热被清除。
在步骤S79,冷冻室蒸发器26的温度P1,即流过冷冻室蒸发器26的制冷剂的温度P1由管路温度检测单元140的冷冻室管路温度检测单元141检测。所得的数据被送往控制单元120。然后在步骤S80,控制单元120判定冷冻室蒸发器26的管路温度P1是否高于存储在控制单元120中的预定的温度Pfs(即能够完全清除在冷冻室蒸发器26上所形成的霜的除霜结束的温度)。当冷冻室蒸发器26的管路温度P1低于预定的温度Pfs时(即如果NO),则判定在冷冻室蒸发器26上所形成的霜没有完全清除。这时,过程返回步骤S78。过程从步骤S78重复进行,直至冷冻室蒸发器26的管路温度P1达到预定的温度Pfs。
另一方面,当在步骤S80判定了冷冻室蒸发器26的管路温度P1高于预定的温度Pfs时(即如果YES)时,则判定在冷冻室蒸发器26上所形成的霜已经完全清除。这时。这时过程进到步骤S81。在步骤S81控制单元120向加热器驱动单元130的冷冻室加热器驱动单元131发送控制信号以便停止从冷冻室蒸发器的加热器33产生热。基于来自控制单元120的控制信号,冷冻室加热器驱动单元131停止冷冻室蒸发器的加热器33的驱动,由此停止对冷冻室22的除霜操作。
然后在步骤S82,管路温度检测单元140的冷藏室管路温度检测单元142检测冷藏室蒸发器40的管路温度P2,即经过冷藏室蒸发器40的制冷剂的温度。所得数据被发送到控制单元120。然后在步骤S83,控制单元120判定冷藏室蒸发器40的管路温度P2是否高于存储在控制单元120中的预定的温度Prs(即能够完全清除在冷藏室蒸发器40上所形成的霜的除霜结束的温度)。当冷藏室蒸发器40的管路温度P2低于预定的温度Prs时(即如果NO),则判定在冷藏室蒸发器40上所形成的霜没有完全清除。这时,过程返回步骤S78。过程从步骤S78重复执行,直至冷藏室蒸发器40的管路温度P2达到预定的温度Pfs。
另一方面,当在步骤S83判定了冷藏室蒸发器40的管路温度P2高于预定的温度Prs时(即如果YES)时,则判定在冷藏室蒸发器40上所形成的霜已经完全清除。这时。这时过程进到步骤S84。在步骤S84,控制单元120向加热器驱动单元130的冷藏室加热器驱动单元132发送控制信号以便停止从冷藏室蒸发器的加热器47产生热。基于来自控制单元120的控制信号,冷藏室加热器驱动单元132停止来自冷藏室蒸发器的加热器47所产生的热,由此停止对冷藏室24的除霜操作。
此后,在步骤S85判定在对于冷冻和冷藏室22和24的除霜操作之后是否已经经过一预定的暂停时间(即为了保护压缩机56一预定的延迟时间(例如大约10分钟))。如果预定的暂停的时间未过(即如果为NO),则过程从步骤S85重复进行直至经过预定的暂停时间。
在预定的暂停时间已过(即如果YES)时,则压缩机56再被驱动。这时,压缩机56由于充分的暂停而不会被损坏。于是控制单元120停止电冰箱的除霜操作,并然后在步骤S86,清除所计数的冷冻室和冷藏室风扇30和44的驱动时间Cf以及Cr。于是完成了除霜操作。
另一方面,如果在步骤S76判定冷冻室风扇30的驱动时间Cf小于预定的时间C1(即如果NO),则冷冻室22和冷藏室24都不处于需要除霜状态。这种情形下,过程进到步骤S87。在步骤S87,判定由温度检测单元110的冷冻室温度检测单元111所检测的冷冻室22的当前内部温度Tf是否低于存储在控制单元120中的预定的温度Tfs。当冷冻室22的内部温度Tf高于所需的温度Tfs(即如果NO)时,则过程返回步骤S74继续制冷冷冻室22。该过程从步骤S74起重复执行。
当在步骤S87判定冷冻室22的内部温度Tf低于预定的的温度Tfs(即如果YES)时,则过程进到步骤S88。在步骤S88,控制单元120向压缩机驱动单元150以及风扇电动机驱动单元160的冷冻室风扇驱动单元161施加用于停止对于冷冻室22的制冷操作的一个控制信号。
基于来自控制单元120的控制信号,压缩机驱动单元150和冷冻和冷藏室风扇电动机驱动单元161分别停止压缩机56与冷冻室风扇电动机28。结果,完成了对于冷冻室22的制冷操作。此后过程返回逐步S63。然后该过程从S63重复。
以下将说明根据本发明的第四实施例用于控制电冰箱除霜操作的一个方法。
图9A和9B的流程图分别表示根据本发明的第四实施例用于控制电冰箱除霜操作的过程的顺序。
电冰箱一旦加电,则DC供电单元90转换在AC电源输入级(未示出)来自市电AC的源电压为带有驱动电冰箱各个单元所需的电压水平的DC电压。然后来自DC供电单元90的DC电压施加到控制单元120以及各个驱动电路。
在图9A的步骤S91,控制单元120响应来自供电单元90的所接收的DC电压对电冰箱进行初始化以便操作电冰箱。在步骤S92,通过操作温度设定单元100的冷冻和冷藏室温度设定单元101和102设定冷冻和冷藏室22和24所需的内部温度Tfs和Trs。然后该过程进到步骤S93以判定快速制冷开关是否处于其ON状态。当判定出快速制冷开关不处于其ON状态(即如果ON)时,控制单元120从步骤S93执行该过程,这时控制电冰箱准备进行快速制冷操作。
当在步骤S93判定出快速制冷开关不处于其ON状态(即如果YES)时,则过程进到步骤S94以执行对于冷藏室24的快速制冷操作。在步骤S94,温度检测单元110的冷藏室温度检测单元112在快速制冷操作开始时间点检测冷藏室24的内部温度T0。所得数据被送往控制单元120。此后过程进到步骤S95。在步骤S95,控制单元120向压缩机驱动单元150以及风扇电动机驱动单元160的冷藏室风扇电动机驱动单元162两者都施加用于快速制冷冷藏室24的一控制信号。基于该控制信号,冷藏风扇电动机42被驱动,从而转动连接到其转轴冷藏室风扇44。
在压缩机56和冷藏室风扇44被驱动而冷冻室风扇30停止时,只有冷藏室蒸发器40能够进行制冷剂与周围空气之间的热交换。即被压缩为高温高压气相的制冷剂从压缩机56排放到辅助冷凝器60。制冷剂在通过辅助冷凝器60时使得在蒸发盘54中所收集的水蒸发。然后制冷剂被导入主冷凝器58。制冷剂在通过主冷凝器58时,根据自然的或者强制的对流现象与周围的空气进行热交换,使得制冷剂被冷却为具有低温高压下的液相。即制冷剂被液化。
然后,已经在主冷凝器58中被液化了的低温高压的液相的制冷剂通过毛细管57。通过毛细管57,制冷剂变为低温低压,使得它易于蒸发。从毛细管57出来的制冷剂然后被导入冷冻室和冷藏室蒸发器26与40。
低温低压的制冷剂在通过各由许多管子组成的冷冻室和冷藏室蒸发器26和40时与鼓入冷冻和冷藏室22与24的空气进行热交换。通过这一热交换,制冷剂被蒸发同时冷却了空气。然后分别从冷冻室和冷藏室蒸发器26与40出来的所得的低温低压的气态制冷剂流被导入压缩机56。这样制冷剂反复进行图4的制冷循环。
可是,在以上情形下由于冷冻室风扇30没有被驱动,故没有空气流鼓入冷冻室22。于是在冷冻室蒸发器26处不进行热交换。热交换仅仅在冷藏室蒸发器40处进行。
通过冷藏室蒸发器40与制冷剂进行了热交换的冷空气由冷藏室风扇44的旋转力鼓入并由冷藏室风档件46导向,使得它通过冷空气排放口46a排放到冷藏室24。于是,执行对于冷藏室24的快速制冷操作。
在通过驱动压缩机56及冷藏室风扇44对于冷藏室24进行快速制冷操作时,冷藏室温度检测单元112检测冷藏室24当前的内部温度Tr。发送所得的数据到控制单元120。
继而过程进到步骤S96。在该步骤,由包括在控制单元120中的计时器计数冷藏室风扇44的驱动时间Cr。然后在步骤S97判定所计数的冷藏室风扇的驱动时间Cr是否多于采样时间Δt(在快速制冷操作期间判定冷藏室24内部温度变化所需的基准时间)。
当在步骤S97判定所计数的冷藏室风扇44的驱动时间Cr多于采样时间Δt(即如果YES)时,则过程进到S98。在这一步骤,冷藏室温度检测单元112检测冷藏室24内部温Tr并发送所得的数据到控制单元120。然后过程进到步骤S99判定冷藏室24是否应当除霜,即冷藏室24是否处于除霜需要状态。为了进行这一判定,要累加在快速制冷操作期间所计数的冷藏室风扇44的驱动时间Cr与在常规模式操作下所计数的冷藏室风扇44的驱动时间。然后判定累加的驱动时间是否多于对应于引起冷藏室蒸发器40结霜的驱动时间的预定时间。
如果在步骤S99判定冷藏室24处于除霜需要状态(即如果YES),则执行步骤S100。在步骤S100,判定在快速制冷操作期间所计数的冷藏室风扇44的驱动时间Cr是否多于预定的时间(例如大约为20分钟或者以上)。
判定预定时间是否已经过去的原因在于在基于对每一采样时间Δt所检测的冷藏室24的内部温度Tr计算对应于冷藏室24内部温度的变化的温度下降梯度Ta时至少需要两个数据,以使得所计算的温度下降梯度Ta能够准确。
当在步骤S100判定预定的时间尚未过去(即如果NO)时,则过程返回步骤S96。这时过程从步骤96反复执行。当预定的时间已经过去(即如果YES)时,则过程进到步骤S101。由于在这种情形下可准确计算冷藏室24内部温度的变化,故在步骤S101计算对应于在直到当前时间点的快速制冷操作期间冷藏室温度变化的温度下降梯度Ta。
假设从快速制冷操作开始经过了50分钟,则关于所检测的内部温度的数据的数目为五,因为在上述情形下采样时间大约为10分钟。
于是,通过推导当从快速制冷操作开始经过的50分钟时的时间点处的内部温度数据T5与快速制冷操作开始时的时间点处的内部温度数据T0之间的差的绝对值而计算出温度下降梯度Ta,并然后以采样次数即五除所推导出的绝对值,如以下方程式(1)所示:
Ta=(T5-T0)/5………………(1)
在计算出如上的温度下降梯度Ta之后,过程进到图9B的步骤S102。在步骤S102,判定温度下降梯度Ta是否大于存储在控制单元120中的基准梯度Tas。如果温度下降梯度Ta大于基准梯度Tas(即如果YES),则过程返回步骤S95,因为冷藏室24的内部温度Tr在快速制冷操作期间被正常降低。然后过程从步骤S95重复。另一方面,如果在步骤102温度下降梯度Ta不大于基准梯度Tas(即如果NO),则判定冷藏室蒸发器40已经结霜,因为冷藏室24的内部温度Tr在快速制冷操作期间被非正常降低。这种情形下,过程进到步骤S103。在这一步骤,判定由控制单元120中的计时器所计数的冷藏室风扇44的驱动时间Cr是否多于存储在控制单元120中的预定的时间Crs(预定的快速制冷时间,例如为大约2小时)。
当在步骤S103判定冷藏室风扇44的驱动时间Cr为小于预定时间Crs(即如果NO)时,则过程返回步骤S95。然后过程从步骤S95反复。当在步骤S103判定冷藏室风扇44的驱动时间Cr为大于预定时间Crs(即如果YES)时,则过程进到步骤S104。在这一步骤,控制单元120向压缩机驱动单元150与风扇电动机驱动单元160的冷藏室风扇电动机驱动单元162都施加一控制信号用于停止冷藏室24的快速制冷操作。
基于来自控制单元120的该控制信号,压缩机驱动单元150与冷藏室风扇电动机驱动单元162分别停止压缩机56与冷藏室风扇电动机42。结果,完成了对于冷藏室24的快速制冷操作。
然后,过程返回步骤S105。在步骤S105,控制单元120向加热器驱动单元130的冷藏室加热器驱动单元132施加一控制信号以便为清除在冷藏室蒸发器40上所形成的霜执行除霜操作。
基于来自控制单元120的该控制信号,冷藏室加热器驱动单元132驱动冷藏室蒸发器的加热器47。于是,在冷藏室蒸发器40上所形成的霜被清除。
在冷藏室蒸发器的加热器47产生热时,流过冷藏室蒸发器40的制冷剂的温度,即冷藏室蒸发器40的管路温度P2,由管路温度检测单元140的冷藏室管路温度检测单元142检测。然后从冷藏室管路温度检测单元142所得的数据被送往控制单元120。这一过程在步骤S106执行。然后在步骤S107,控制单元120判定冷藏蒸发器40的管路温度P2是否高于存储在控制单元120中的预定的温度Ps(即除霜结束的温度)。当冷冻室蒸发器40的管路温度P2低于预定的温度Ps时(即如果NO),则判定在冷冻室蒸发器40上所形成的霜没有完全清除。这时,过程返回步骤S105。过程从步骤S105重复执行直到冷冻室蒸发器40的管路温度P2达到预定的温度Ps。
另一方面,当在步骤S107判定了冷冻室蒸发器40的管路温度P2高于预定的温度Ps时(即如果YES)时,则判定在冷冻室蒸发器40上所形成的霜已经完全清除。这时,过程进到步骤S108。在步骤S108控制单元120向加热器驱动单元130的冷藏室加热器驱动单元132发送控制信号以便停止从冷藏室蒸发器的加热器47产生热。
基于来自控制单元120的控制信号,冷藏室加热器驱动单元132停止冷藏室蒸发器的加热器47的驱动,由此停止对冷藏室蒸发器40的除霜操作。
此后,在步骤S109判定在对于冷藏室24的除霜操作之后是否已经经过一预定的暂停时间(即为了保护压缩机56一预定的延迟时间(例如大约10分钟))。如果预定的暂停的时间未过(即如果为NO),则过程从步骤S109重复进行直至经过预定的暂停时间。
在预定的暂停时间已过(即如果YES)时,则压缩机56被再次驱动。这时,压缩机56由于充分的暂停而不会被损坏。于是控制单元120停止对于冷藏室24的除霜操作。
另一方面,当在步骤S99判定冷藏室24不处于除霜需要状态(即如果NO)时,则执行步骤S111。在步骤S111,判定在快速制冷操作期间所计数的冷藏室风扇44的驱动时间Cr是否多于存储在控制单元120中的预定时间(即大约2小时的预定的快速制冷时间)。
当在步骤S111判定冷藏室风扇44的驱动时间Cr为小于预定时间Crs(即如果NO)时,则过程返回步骤S95。然后过程从步骤S95反复。当在步骤S111判定冷藏室风扇44的驱动时间Cr为大于预定时间Crs(即如果YES)时,则过程进到步骤S112。在这一步骤,控制单元120向压缩机驱动单元150与风扇电动机驱动单元160的冷藏室风扇电动机驱动单元162都施加一控制信号用于停止冷藏室24的快速制冷操作。
基于来自控制单元120的该控制信号,压缩机驱动单元150与冷藏室风扇电动机驱动单元162分别停止压缩机56与冷藏室风扇电动机42。结果,完成了对于冷藏室24的快速制冷操作。
虽然结合对于冷藏室24的快速制冷操作说明了本发明的第四实施例,对于冷冻室22的快速制冷操作可类似地实现。
从以上说明明显可见,本发明提供了用于电冰箱的除霜装置以及用于控制除霜装置的方法,其中当冷藏室的内部温度高于预定的温度时冷藏室的制冷与冷冻室的内部温度无关,于是冷藏室保持在预定的温度之下。根据本发明,当冷藏室的内部温度高于预定的温度时即使压缩机和冷藏室风扇被连续驱动,除霜操作是根据压缩机和冷藏室风扇驱动时间进行的。于是可改进制冷效率。根据本发明,除霜操作开始的时间点是基于压缩机和冷藏室风扇驱动时间以及变化的环境状态而确定的。于是可有效地实现除霜操作。
如果在冷藏室除霜需要状态下在预定的时间内实现了冷藏室的除霜操作,则对于冷冻室的除霜操作被延迟使得对于冷冻室和冷藏室的除霜操作可同时进行。另一方面,在冷藏室处于除霜需要状态下,对于冷冻和冷藏室的除霜操作可同时进行而与冷冻室的除霜需要状态无关。这种情形下,改进了制冷效率。
对于快速冷藏操作,通过基于冷藏室内部温度变化计算温度下降梯度而精确确定了对于冷藏室除霜操作开始的时间点。对于快速冷冻操作,通过基于冷冻室内部温度变化计算温度下降梯度而精确确定了对于冷冻室除霜操作开始的时间点。于是在两种情形下,都可有效地达到除霜操作。
虽然已经参照附图说明了本发明的特定的较佳实施例,但是应当理解,本发明是不限于仅仅这些实施例的,并在不背离所附权利要求定义的
本发明的范围和精神的之下专业人士可实现其各种修改和变形。
Claims (8)
1.用于控制一种电冰箱的除霜操作的方法,所述电冰箱包括:
一个冷藏室(24),用于存储所要冷藏的食物;
一个冷冻室(22),用于存储所要冷冻的食物;
一个压缩机(56),用于对一种致冷剂进行压缩;
一个第一热交换器(26),用于冷却所述冷冻室;
一个第二热交换器(40),用于冷却所述冷藏室;
一个第一风扇(30),用于产生通过所述第一热交换器而进入所述冷冻室的气流;
一个第二风扇(44),用于产生通过所述第二热交换器的冷藏室中的气流;
第一加热装置(33)以及第二加热装置(47),它们被适当设置以分别对第一和第二热交换器进行加热以分别对第一和第二热交换器进行除霜;
第一温度检测装置(111)和第二温度检测装置(112),分别用于检测所述冷冻室和冷藏室中的温度;
第二管路温度检测装置,用于检测冷藏室的管路温度;以及
控制装置(120),用于根据所述第一温度检测装置、所述第二温度检测装置和所述第二管路温度检测装置的输出而启动和停止所述压缩机和风扇;
所述方法包括以下步骤:
对所述第二风扇的操作进行定时;
判定所述操作时间是否超过一个预定时间;
根据所述第二风扇的所述操作时间对所述第二加热装置(47)进行激励,以对所述第二热交换器进行除霜;
对所述冷藏室的管路温度进行进行检测;以及
根据检测的所述管路的温度,判定第二热交换器的除霜是否已经完成。
2.根据权利要求1的方法,其中所述方法进一步包括:
借助所述第二温度检测装置检测所述冷藏室的温度(Tr)的步骤;以及
判定所述冷藏室的检测的内部温度(Tr)是否在其内部温度高于所希望的温度(Trs)的状态下被保持了一个预定时间的步骤(S11和S12);且
其中所述激励步骤是这样的步骤,即在该激励步骤中,当在所述判定步骤中的判定结果为“是”的情况下(S15)第二风扇的定时工作时间超过预定的驱动时间(Cs)时对所述第二加热装置进行激励以对所述第二热交换器进行除霜(S19)。
3.根据权利要求2的方法,其中所述方法进一步包括探测所述压缩机的一个驱动时间的步骤;且
所述激励步骤包括只在探测的压缩机的驱动时间超过一个预定时间(S17)时对所述第二加热装置进行激励的步骤。
4.根据权利要求1的方法,其中所述方法进一步包括探测所述压缩机的一个驱动时间的步骤;且所述激励步骤包括:
判定在所述压缩机的探测的驱动时间超过一个预定时间(C1)(S41)的同时第二风扇(44)的工作时间是否超过一个预定时间(C2)(S42)的步骤;以及
在该判定结果为“是”(S42→S44)的情况下对所述第一加热装置和所述第二加热装置进行激励(S44)且在所述判定结果为“否”的情况下只对第一加热装置进行激励从而只对第一热交换器进行除霜(S54)的步骤。
5.根据权利要求1的方法,其中所述方法进一步包括以下步骤:
把控制模式改变成一种快速致冷工作模式(S93);
根据第二温度检测装置检测到的温度而计算与所述冷藏室的内部温度的变化相应的一个温度梯度(S97,98,101);以及
根据所述计算的温度梯度确定对第二加热装置的激励的开始时间以对第二热交换器进行除霜(101,102,103,105)。
6.根据权利要求5的方法,其中所述确定步骤包括判定所述计算出的温度梯度是否低于存储在所述控制装置中的一个预定的基准梯度的步骤。
7.根据权利要求1的方法,其中所述方法进一步包括以下步骤:
对所述压缩机的驱动时间进行计时;
判定所述第一风扇的驱动时间是否超过一个预定的时间;
借助第一温度检测装置检测所述冷冻室中的温度;
借助第二温度检测装置检测冷藏室中的温度;
判定所述检测温度是否高于各自的预定温度(S63,S64);
当来自第一和第二温度检测装置(111,112)的检测温度(Tf,Tr)分别高于预定温度(Tfs,Trs)时(S63,S65)且所述压缩机的计时的驱动时间超过了所述预定时间(S71→S76),或者当虽然压缩机的计时的驱动时间未超过一个预定时间但第一风扇(30)的计时的工作时间超过了预定时间(C1)时(S71→S75→S76),对第一加热装置和第二加热装置进行激励以对第一热交换器和第二热交换器进行除霜(S78)。
8.根据权利要求1至6中的任何一项的方法,其中所述电冰箱进一步包括用于检测冷冻室的管路温度的第一管路温度检测装置,且所述方法进一步包括以下步骤:
检测冷冻室的管路温度(S45,S55,S79);以及
根据检测到的冷冻室的管路温度判定对第一热交换器的除霜是否完成(S46,S56,S80)。
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