CN114719510A - 冰箱及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冰箱及冰箱的控制方法，冰箱包括:箱体，箱体限定有冷藏室和冷冻室，箱体内设有用于将冷风至少引入冷冻室的冷冻风机；门体，活动连接于箱体并且用于打开和关闭冷藏室；制冰室，设置于冷藏室或门体，制冰室内设有制冰机；制冷系统，包括压缩机以及连接于压缩机出口侧的冷凝器；制冷系统还包括并联于压缩机入口侧和冷凝器出口侧的第一制冷回路和第二制冷回路，第一制冷回路用于至少给冷冻室提供冷量，第二制冷回路用于给制冰室提供冷量；冷凝器出口侧设有电磁阀，用于切换制冷剂流向第一制冷回路或第二制冷回路以实现间室供冷模式或制冰供冷模式，间室供冷模式，冷冻风机开启；在间室供冷模式切换到制冰供冷模式前，冷冻风机关闭。

Description

冰箱及其控制方法

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体涉及一种具有制冰机的冰箱及其控制方法。

背景技术

现有的能够实现制冰的冰箱，因制冰需要在0度以下进行，需要将制冰机放置在冷冻室内，这样用户取用冰的时候需要打开冷冻室的门才能将冰块取出。

为了方便用户的使用，很多冰箱会在冰箱的冷藏室门体上设置制冰机，并在冷藏门体的外部设置分配器，通过分配器进行取冰。一般都是利用冷藏蒸发器或冷冻蒸发器或冷冻室内的冷气，即制冰间室与冷藏室或冷冻室共用蒸发器，然后通过风机送风的方式，为制冰机供冷，以使制冰机将水制作成冰块。由于制冰机通常放置在冷藏门上部，需使用较长的导风管将冷风从蒸发器仓或冷冻室引入制冰室，因传输路径长会导致冷量大量损耗，同时导风管需放置在冷藏侧壁减薄的冷藏保温层，易出现凝露问题；其次制冰间室受冷藏室或冷冻室影响，无法独立控温，制冰制冷时也会导致冷冻间室冷量不足，温度上升快。另外，因冷气的循环，制冰难免会出现串味的现象，并且不方便对制冰进行独立控制。

为防止串味的现象，可以采用独立的制冷系统或者单独的蒸发器给制冰间室供冷，如采用同一制冷系统通过不同的蒸发器给各自间室供冷，因不同的间室需要的冷量不同，在工作过程中可能会出现制冷剂串流，导致制冷剂分配不受控从而制冷系统发生损坏或者冷量供应与各自间室的冷量需求不匹配，因此，需针对现有技术进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冰箱，其能够实现制冰的独立控制并且制冷系统的工作更加可靠。

本发明的另一目的在于提供一种冰箱的控制方法，其能够实现制冰的独立控制并且制冷系统的工作更加可靠。

本发明提供一种冰箱，包括:

箱体，所述箱体限定有冷藏室和冷冻室，所述箱体内设有用于将冷风至少引入所述冷冻室的冷冻风机；

门体，活动连接于箱体并且用于打开和关闭所述冷藏室；

制冰室，设置于所述冷藏室或门体，所述制冰室内设有制冰机；

制冷系统，包括压缩机以及连接于压缩机出口侧的冷凝器；

所述制冷系统还包括并联于压缩机入口侧和冷凝器出口侧的第一制冷回路和第二制冷回路，所述第一制冷回路用于至少给冷冻室提供冷量，所述第二制冷回路用于给制冰室提供冷量；所述冷凝器出口侧设有电磁阀，用于切换制冷剂流向第一制冷回路或第二制冷回路以实现间室供冷模式或制冰供冷模式，间室供冷模式，所述冷冻风机开启；在间室供冷模式切换到制冰供冷模式前第一预设时间，所述冷冻风机关闭。

作为本发明实施例的进一步改进，所述冰箱还包括连接电磁阀的控制器，所述第一制冷回路的进口侧和所述第二制冷回路的进口侧均连接于所述电磁阀，所述制冰间室内设有连接所述控制器的制冰室温度传感器，在所述制冰室温度传感器检测到的温度达到预设温度前，所述控制器控制间室供冷模式和制冰供冷模式轮流进行。

作为本发明实施例的进一步改进，所述制冰间室内设有制冰风机，在制冰供冷模式，所述制冰风机开启，切换至间室供冷模式第二预设时间后，所述制冰风机关闭。

作为本发明实施例的进一步改进，间室供冷模式的运行时间大于制冰供冷模式的运行时间的两倍及以上。

本发明还提供一种冰箱的控制方法，包括如下步骤：

S1、收到制冰指示；

S2、关闭冷冻风机，第一预设时间后再控制电磁阀切换到第二制冷回路，所述冰箱以制冰供冷模式运行，其中，第一制冷回路和第二制冷回路并联于压缩机入口侧和冷凝器出口侧，第一制冷回路用于至少给冷冻室提供冷量，第二制冷回路用于给制冰室提供冷量；

S3、检测到制冰室内的温度达到预设温度，控制电磁阀切换到第一制冷回路，所述冰箱以间室供冷模式运行。

作为本发明实施例的进一步改进，收到制冰指示后，判断间室供冷模式是否在运行，如是，则运行步骤S2；如不是，则启动制冰供冷模式。

作为本发明实施例的进一步改进，在检测到制冰室的温度达到预设温度前，控制冰箱在制冰供冷模式和间室供冷模式轮流进行。

作为本发明实施例的进一步改进，轮流进行制冰供冷模式和间室供冷模式时，间室供冷模式的运行时间大于制冰供冷模式的运行时间的两倍及以上。

作为本发明实施例的进一步改进，在制冰供冷模式，开启制冰风机，并且在切换至间室供冷模式第二预设时间后，关闭制冰风机。

作为本发明实施例的进一步改进，在所述步骤S3中，直至达到关机点，控制压缩机停机。

与现有技术相比，本发明提供的冰箱，通过制冰采用独立的制冷回路，不会受到制冷间室所需冷量的影响，能够对制冰室的冷量需求进行独立的控制，提前关闭冷冻风机是为了降低冷冻蒸发器负荷，降低蒸发器温度，从而降低压机负荷，延缓流动速率，同时降低蒸发器温度延缓冷冻温升速率，从而冰箱的制冷系统的更加可靠。

附图说明

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

图1为本发明一实施例中的冰箱的剖面示意图。

图2为图1中的冰箱的制冷系统的系统框图。

图3为图1中冰箱的控制流程图；

图4为图1中冰箱的各部件运行的时序图。

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。

应该理解，本文使用的例如“上”、“下、”“外”、“内”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。

如图1到图2所示，冰箱包括箱体10、活动连接于箱体的门体20以及制冷系统，箱体10限定有制冷间室，箱体内还设有用于将冷风至少引入冷冻室的冷冻风机，制冷间室包括冷藏室11和冷冻室12，冷藏室11和冷冻室12自上而下设置，门体20用于打开和关闭冷藏室11，冷藏室11或门体20设置有制冰室21，制冰室21内设有制冰机(图未示)，门体20上设有可选择连通制冰室21的分配器(图未示)，经制冰机制得的冰块能够从分配器排出。本实施例中，制冷间室包括冷冻室和冷藏室，当然也可以包括更多的间室，如变温室。

其中，制冷系统包括压缩机31以及连接于压缩机31出口侧的冷凝器，压缩机31设置于箱体10的底部，制冷系统还包括并联于压缩机入口侧和冷凝器出口侧的第一制冷回路和第二制冷回路，第一制冷回路用于至少给冷冻室提供冷量，第二制冷回路用于给制冰室提供冷量。这里的第一制冷回路用于至少给冷冻室提供冷量可以是仅用于给冷冻室提供冷量，也可以是不仅限于给冷冻室提供冷量，还可以包括除了制冰室之外的其它间室，如冷藏室和/或变温室。

本实施例中，第一制冷回路可以称为冷冻回路，其包括冷冻毛细管313和连接于冷冻毛细管313出口侧的冷冻蒸发器312，其中，冷冻毛细管313连接于冷凝器的出口侧，冷冻蒸发器312连接于压缩机31的入口侧。冷冻蒸发器312设置于冷冻室12的后部，用于给冷冻室12供冷，或者用于给冷藏室11和冷冻室12供冷。第二制冷回路可以称为制冰回路，其包括制冰毛细管323和连接于制冰毛细管323出口侧的制冰蒸发器322，制冰蒸发器322设置于制冰室21内，其中，制冰毛细管232连接于冷凝器的出口侧，制冰蒸发器322连接于压缩机31的入口侧。也就是说，制冷剂从压缩机31进入冷凝器冷却后，可选择的进入冷冻毛细管313和制冰毛细管323，制冷剂经冷冻毛细管313到达冷冻蒸发器312后回到压缩机31，制冷剂经制冰毛细管323到达制冰蒸发器322，然后也回到压缩机31。从而，冷冻室12、制冰室21的制冷进程可独立控制。

当第一制冷回路内制冷剂流动时，可以实现间室供冷模式，当第二制冷回路内制冷剂流动时，可以实现制冰供冷模式。具体的，在冷凝器出口侧连接电磁阀35，冰箱还包括连接电磁阀35的控制器，第一制冷回路的进口侧和第二制冷回路的进口侧均连接于电磁阀35，控制器通过控制第一电磁阀35允许和限制制冷剂流向第一制冷回路和/或第二制冷回路。也就是说，在冷凝器出口侧设置电磁阀，制冰制冷时通过控制电磁阀切断制冷剂流向第一制冷回路，同时允许制冷剂流向第二制冷回路，从而实现制冰供冷。因制冰蒸发器322与冷冻蒸发器312压力不同，制冰回路需要的制冷剂少，在收到制冰指示时，如果冰箱处于冷冻工作状态，则可以提前关闭冷冻风机，此状态运行第一预设时间后，控制电磁阀35切入制冰，提前关闭冷冻风机是为了降低冷冻蒸发器负荷，降低蒸发器温度，从而降低压机负荷，延缓流动速率，同时降低蒸发器温度延缓冷冻温升速率。也就是说，在间室供冷模式切换到制冰供冷模式前第一预设时间，冷冻风机关闭，本实施例中，第一预设时间优选为0.5分钟到1.5分钟之间，优选为1分钟，在不影响制冰制冷的前提下有效的延缓冷冻温升速率。

具体的，第一电磁阀35的数量为一个，方便制冷系统的设置，具体的，第一电磁阀35构造为一进二出阀，其包括一个进口和两个出口，两个出口即制冰出口和制冷出口，这样第一制冷回路的进口侧和第二制冷回路的进口侧均可以连接于电磁阀。在制冰供冷模式，控制器可以控制一进二出阀关闭制冷出口，打开制冰出口，从而实现切换到第二制冷回路，切换的同时可以控制制冰室内的制冰风机同步开启。另外，在间室供冷模式，控制器可以控制一进二出阀关闭制冰出口，打开制冷出口，从而实现切换到第一制冷回路。同样的，为了防止制冷剂蒸发不全，可以延后第二预设时间关闭制冰风机，第二预设时间优选为0.5分钟到1.5分钟之间，优选为1分钟，由于储液包内有未蒸发液态制冷剂，制冰风机继续运行可加快蒸发速度。

为了使制冷系统能够高效制冷，尤其在制冰制冷时避免冷冻室温度过高，以减小对冷冻制冷的影响，制冰间室内设有连接控制器的制冰室温度传感器，在制冰室温度传感器检测到的温度达到预设温度前，控制器控制间室供冷模式和制冰供冷模式轮流进行；在制冰室温度传感器检测到的温度达到预设温度，控制器控制进行间室供冷模式。在间室供冷模式下，当达到关机点时，制冷系统可以停止运行。具体的，制冰制冷2min后再次切入冷冻，冷冻制冷5分钟后再进行制冰制冷，以此循环直至制冰室达到设定温度。优选的，间室供冷模式运行的时间大于制冰供冷模式运行的时间，冷量分配更加合理，并且间室供冷模式运行的时间大于制冰供冷模式运行的时间的两倍及以上，从而进一步的防止在制冰制冷时，冷冻室的温升过快。通过控制制冰工作时间及制冰风机运行时间，防止制冷剂蒸发不全，导致出门体软管温度极低，发生结霜凝露。

通过设置独立的制冷回路单独给制冰室21供冷，制冰室21与制冷间室之间不会有冷气循环，制冰室21内所制得的冰块晶莹度高且不会串味。独立的制冷回路，不会受到制冷间室所需冷量的影响，能够对制冰室21的冷量需求进行独立的控制。

本实施例中，冷冻蒸发器312可以设置在冷冻室12的后部，用于给冷藏室11和冷冻室12提供冷量。也可以设置两个蒸发器，即冷冻蒸发器和冷藏蒸发器，分别设置在冷冻室后部和冷藏室后部，两个蒸发器可以沿着制冷回路串联设置，也可以并联设置。制冷系统还包括连接于冷凝器和第一电磁阀35之间的除露管34，冷凝器包括两个，相互串联的后背冷凝器32和侧板冷凝器33，两个冷凝器设置于冰箱的不同位置，从而提升散热效果。第一制冷回路中，在冷冻蒸发器312的出口侧连接第一储液器315，可以防止制冷剂过多导致液击损坏压缩机31。

本实施例中，冷藏室11和冷冻室12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，垂直于高度方向和前后方向的定义为冰箱的宽度方向。制冷系统中，两个部分的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

进一步的，制冰室21设置于门体20，冷凝器与制冰蒸发器之间通过制冷剂管组件连接，制冰蒸发器322和压缩机31之间通过制冰回气管组件连接，制冷剂管组件和制冰回气管组件均连接于板式换热器324，板式换热器324埋设于门体20的发泡层内。通过将制冰室21设置在门体20，而制冰蒸发器322设置在制冰室21内，无需设置复杂的风道给制冰室21送风，避免了冷风输送产生的冷量损失，从而提高了制冷效率。另外，将制冷剂管组件和制冰回气管组件连接于板式换热器324，而板式换热器324埋设于门体的发泡层，制冷剂管组件和制冰回气管组件可以在门体内的板式换热器324内进行换热，提升二者的换热效果，这样，经过换热后的制冰回气管组件部分，即便暴露在环境中也不会产生凝露的风险。

继续参照图1所示，制冷剂管组件包括第一柔性管41，制冰回气管组件包括第二柔性管42，柔性管可以为PTEF或橡胶材质的软管，软管的两端可以连接金属管。其中，门体20通过铰链可转动地连接于箱体10，制冷间室顶部设有用于容置铰链的上铰链盒61；第一柔性管453和第二柔性管463均设置于上铰链盒61内。通过将第一柔性管41和第二柔性管42设置于上铰链盒61内，在开关门体的时候能够进行柔性变形，不会对整体的制冷剂输送产生影响，也就是说制冷剂管组件及制冰回气管组件的分布不会影响门体20的开关，也不会暴露在门体20和箱体10的外侧而影响美观。

另外，第二制冷回路中，制冰蒸发器322的出口侧连接第二储液器325，当制冰回路单独制冷时，必然导致制冰蒸发器内制冷剂过多，为了避免有液体制冷剂液击，不能直接进入压缩机31，需先进入第二储液器325，然后进入压缩机31。另外，制冰风机43可以设置在制冰蒸发器322的上方，或者在制冰室的其它区域设置，使冷风在制冰室21内循环以加速制冰。

参照图3和图4所示，上述实施例中提供的冰箱还涉及用于冰箱的控制方法，包括如下步骤：

S1、收到制冰指示；

S2、关闭冷冻风机，第一预设时间后再控制电磁阀切换到第二制冷回路，冰箱以制冰供冷模式运行，其中，第一制冷回路和第二制冷回路并联于压缩机入口侧和冷凝器出口侧，第一制冷回路用于至少给冷冻室提供冷量，第二制冷回路用于给制冰室提供冷量；

S3、检测到制冰室内的温度达到预设温度，控制电磁阀切换到第一制冷回路，冰箱以间室供冷模式运行。

通过提前关闭冷冻风机，是为了降低冷冻蒸发器负荷，降低蒸发器温度，从而降低压机负荷，延缓流动速率，同时降低蒸发器温度延缓冷冻温升速率。

其中，收到的制冰指示可以是储冰盒内的冰块量少于预设值，也可以是用户取用了一定数量的冰块，或者用户预约取用冰块，以及制冰室内的温度低于预设温度，需要保证制冰室内的温度来防止冰块融化等等。当然，收到制冰指示后，可以先判断间室供冷模式是否在运行，如是，则运行步骤S2；如不是，则可以直接启动制冰供冷模式。

进一步的，在制冰室内的温度达到预设温度之前，控制冰箱以制冰供冷模式和间室供冷模式轮流进行，比如可以轮流运行不同的预设时间，直至检测到制冰室内的温度达到预设温度。优选的，间室供冷模式运行的时间大于制冰供冷模式运行的时间的两倍及以上，以达到更好的制冷效果，其中，间室供冷模式运行3-8分钟，制冰供冷模式运行1-4分钟，本实施例中，间室供冷模式运行5分钟，制冰供冷模式运行2分钟，以此循环。在制冰室内的温度达到预设温度后，可以一直以间室供冷模式运行，直至达到关机点，控制压缩机停机。

在制冰供冷模式，控制制冰风机同步开启。为了防止制冷剂蒸发不全，可以延后第二预设时间关闭制冰风机，也就是说，在制冰供冷模式和间室供冷模式轮流进行时，先从第二制冷回路切换到第一制冷回路，再关闭制冰风机。第二预设时间优选为0.5分钟到1.5分钟之间，优选为1分钟，由于储液包内有未蒸发液态制冷剂，风机继续运行可加快蒸发速度。

具体的，参照图4所示，制冰出口和制冷出口的ON和OFF分别表示允许和限制制冷剂流向第一制冷回路，以及允许和限制制冷剂流向第二制冷回路。制冷风机和制冰风机的ON和OFF分别表示各风机的打开和关闭，在制冰供冷模式和间室供冷模式轮流进行时，制冷出口打开5分钟，同时制冷风机开启，制冷剂流向第一制冷回路，然后提前1分钟关闭制冷风机；接下来制冰出口打开2分钟，同时制冰风机开启，再次切换到制冷出口打开1分钟后关闭制冰风机，以此进行循环。通过控制制冰工作时间及风机运行时间，还可以防止制冰室长时间制冷时导致制冷剂大量进入制冰蒸发器，从而引起制冷剂蒸发不全，导致出门体软管温度极低，结霜凝露。

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 (10)

1.一种冰箱，包括:

箱体，所述箱体限定有冷藏室和冷冻室，所述箱体内设有用于将冷风至少引入所述冷冻室的冷冻风机；

门体，活动连接于箱体并且用于打开和关闭所述冷藏室；

制冰室，设置于所述冷藏室或门体，所述制冰室内设有制冰机；

制冷系统，包括压缩机以及连接于压缩机出口侧的冷凝器；

其特征在于，所述制冷系统还包括并联于压缩机入口侧和冷凝器出口侧的第一制冷回路和第二制冷回路，所述第一制冷回路用于至少给冷冻室提供冷量，所述第二制冷回路用于给制冰室提供冷量；所述冷凝器出口侧设有电磁阀，用于切换制冷剂流向第一制冷回路或第二制冷回路以实现间室供冷模式或制冰供冷模式，间室供冷模式，所述冷冻风机开启；在间室供冷模式切换到制冰供冷模式前第一预设时间，所述冷冻风机关闭。

2.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于：所述冰箱还包括连接电磁阀的控制器，所述第一制冷回路的进口侧和所述第二制冷回路的进口侧均连接于所述电磁阀，所述制冰间室内设有连接所述控制器的制冰室温度传感器，在所述制冰室温度传感器检测到的温度达到预设温度前，所述控制器控制间室供冷模式和制冰供冷模式轮流进行。

3.如权利要求2所述的冰箱，其特征在于：所述制冰间室内设有制冰风机，在制冰供冷模式，所述制冰风机开启，切换至间室供冷模式第二预设时间后，所述制冰风机关闭。

4.如权利要求2所述的冰箱，其特征在于：间室供冷模式的运行时间大于制冰供冷模式的运行时间的两倍及以上。

5.一种冰箱的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、收到制冰指示；

S2、关闭冷冻风机，第一预设时间后再控制电磁阀切换到第二制冷回路，所述冰箱以制冰供冷模式运行，其中，第一制冷回路和第二制冷回路并联于压缩机入口侧和冷凝器出口侧，第一制冷回路用于至少给冷冻室提供冷量，第二制冷回路用于给制冰室提供冷量；

S3、检测到制冰室内的温度达到预设温度，控制电磁阀切换到第一制冷回路，所述冰箱以间室供冷模式运行。

6.如权利要求5所述的冰箱的控制方法，其特征在于：收到制冰指示后，判断间室供冷模式是否在运行，如是，则运行步骤S2；如不是，则启动制冰供冷模式。

7.如权利要求5所述的冰箱的控制方法，其特征在于：在检测到制冰室的温度达到预设温度前，控制冰箱在制冰供冷模式和间室供冷模式轮流进行。

8.如权利要求7所述的冰箱的控制方法，其特征在于：轮流进行制冰供冷模式和间室供冷模式时，间室供冷模式的运行时间大于制冰供冷模式的运行时间的两倍及以上。

9.如权利要求7所述的冰箱的控制方法，其特征在于：在制冰供冷模式，开启制冰风机，并且在切换至间室供冷模式第二预设时间后，关闭制冰风机。

10.如权利要求6所述的冰箱的控制方法，其特征在于：在所述步骤S3中，直至达到关机点，控制压缩机停机。

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