CN115654818A - 一种具有多温区储藏空间的冰箱、控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有多温区储藏空间的冰箱、控制系统及控制方法，涉及冰箱技术领域。本发明包括箱体、装设于箱体下部的制冷装置以及风门；箱体具有冷藏室；冷藏室内并排设置有第一独立空间和第二独立空间；第一独立空间的后侧壁装设有风门；风门用于控制第一独立空间与风道的连通；第一独立空间靠近第二独立空间的一侧壁开设有容纳槽；容纳槽内装设有半导体制冷组件；半导体制冷组件的冷面朝向于第一独立空间；半导体制冷组件的热面朝向于第二独立空间。本发明通过适时启动半导体制冷组件，利用半导体制冷组件辅助制冷和制热，冷量弥补低温区的冷量，热量输送至相对高温区，满足用户对冷藏多温区需求。

Description

一种具有多温区储藏空间的冰箱、控制系统及控制方法

技术领域

本发明属于冰箱技术领域，特别是涉及一种具有多温区储藏空间的冰箱、控制系统及控制方法。

背景技术

大容积多温区是冰箱行业发展趋势，风冷冰箱因其具有灵活的制冷风道系统布局优势，成为冰箱实现多温区的关键技术。随消费升级后，用户对冰箱的功能性提出了更高的要求，特别是针对冷藏室，在大空间内希望分区储存，但不同的食材对温度的要求差异较大，如普通水果一般储藏在2～8℃冷藏室，通过低温抑制酶的活性实现代谢速度降低，同时抑制细菌繁殖代谢，达到较好的保鲜效果。但热带水果如芒果、香蕉等则10℃～14℃储藏温度比较好(火龙果、荔枝除外)，以防止温度过低避免冷害的发生，而对于肉类一般需要-1℃以下微冻温区，以保持肉质原有的鲜美。

针对上述问题，亦有相关类似冷藏分类储藏技术，如授权公告号为CN211903443U的中国专利公开了一种冰箱半导体恒温微冻独立间室，其通过在独立间室设置半导体制冷组件，并与制冷系统配合制冷，解决了现有恒温微冻冷量不足，温度波动大的问题，通过半导体制冷组件配合制冷，使得独立间室的实现快速制冷，同时在制冷系统停止时，可有效的维持独立间室内的-3℃的微冻温度。但上述装置在对于更高温度需求的热带水果无相关专区储藏，而若将整个冷藏设置到10℃以上，则对其他普通水果和蔬菜造成影响。因此，为满足多类型蔬菜水果、肉类储藏，有待研究一种具有多温区可控的储藏空间冰箱。

发明内容

本发明在于提供一种具有多温区储藏空间的冰箱、控制系统及控制方法，其目的是为了解决上述背景技术中所提出的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种具有多温区储藏空间的冰箱，包括箱体、装设于箱体下部的制冷装置以及风门；所述制冷装置包括压缩机、蒸发器、风机以及用于输送冷量的风道；所述箱体具有冷藏室；所述冷藏室内并排设置有第一独立空间和第二独立空间；所述第一独立空间的后侧壁装设有风门；所述风门用于控制第一独立空间与风道的连通；所述第一独立空间靠近第二独立空间的一侧壁开设有容纳槽；所述容纳槽内装设有半导体制冷组件；所述半导体制冷组件的冷面朝向于第一独立空间；所述半导体制冷组件的热面朝向于第二独立空间。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一独立空间及第二独立空间的内壁上均设置有保温结构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述半导体制冷组件包括具有冷端和热端的半导体芯片；所述半导体芯片的冷端处粘接有冷却器；所述半导体芯片的热端处粘接有散热器；所述冷却器远离半导体芯片的一侧装设有冷却风扇；所述冷却风扇设置于第一独立空间内；所述冷却风扇用于将冷却器处的冷量输送至第一独立空间内；所述散热器远离半导体芯片的一侧装设有散热风扇；所述散热风扇装设于第二独立空间内；所述散热风扇用于将散热器处的热量输送至第二独立空间内。

一种如上所述的具有多温区储藏空间的冰箱的控制系统，包括冰箱控制器、第一温度传感器、第二温度传感器及第三温度传感器；所述冰箱控制器装设于箱体内；所述冰箱控制器分别与制冷装置、风门、半导体制冷组件、第一温度传感器、第二温度传感器及第三温度传感器电性连接；所述第一温度传感器装设于冷藏室内，且所述第一温度传感器设置于第一独立空间及第二独立空间的外部；所述第二温度传感器装设于第一独立空间内；所述第三温度传感器装设于第二独立空间。

一种如上所述的具有多温区储藏空间的冰箱的控制方法，包括如下步骤：

步骤一、冰箱通电，获取冷藏室的温度档位设置SC、第一独立空间的温度档位设置SD1以及第二独立空间的温度档位设置SD2，并获取第一温度传感器采集的温度值T1、第二温度传感器采集的温度值T2以及第三温度传感器采集的温度值T3；

步骤二、判断第一温度传感器采集的温度值T1是否达到冷藏室的开机点温度；若是，则执行步骤三；若否，则执行步骤十三；

步骤三、判断第二独立空间的温度档位设置SD2是否大于温度值T0；若是，则执行步骤四；若否，则执行步骤六；

步骤四、判断第三温度传感器采集的温度值T3是否大于温度值T0；若是，则执行步骤五；若否，则执行步骤六；

步骤五、判断第二温度传感器采集的温度值T2是否达到第一独立空间的开机点温度；若是，则执行步骤六；若否，则执行步骤十一；

步骤六、开启冷藏制冷系统，制冷装置开始工作，向冷藏室内输送冷量，再通过第一温度传感器、第二温度传感器及第三温度传感器持续获取冷藏室、第一独立空间及第二独立空间内的实时温度值；

步骤七、判断第三温度传感器采集的温度值T3是否低于第二独立空间的开机点温度；若是，则执行步骤八；若否，则执行步骤十；

步骤八、启动半导体制冷组件，并持续检测第三温度传感器采集的温度值T3是否高于第二独立空间的停机点温度；若是，则停止半导体制冷组件；

步骤九、判断第二温度传感器采集的温度值T2是否达到第一独立空间的停机点温度；若是，则执行步骤十一；若否，则执行步骤十；

步骤十、开启风门；

步骤十一、关闭风门；

步骤十二、判断第一温度传感器采集的温度值T1是否达到冷藏室的停机点温度；若是，则执行步骤十三；若否，则执行步骤六；

步骤十三、关闭冷藏制冷系统，制冷装置(2)停止工作。

作为本发明的一种优选技术方案，所述冷藏室的开机点温度大于其停机点温度；所述第一独立空间的开机点温度大于其停机点温度；所述第二独立空间的开机点温度小于其停机点温度。

作为本发明的一种优选技术方案，其特征在于，所述步骤三中，温度值T0取6-14之间的整数。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过制冷装置向冷藏室内供冷的同时，也可通过开启风门来将制冷装置的冷量引入第一独立空间内，并通过在第一独立空间内设置半导体制冷组件，且将半导体制冷组件的冷面朝向于第一独立空间以及半导体制冷组件的热面朝向于第二独立空间，通过结合冷藏制冷系统对冷藏室的制冷情况和相对低温区的制冷情况，适时启动半导体制冷组件，利用半导体制冷组件的辅助制冷和制热，冷量弥补第一独立空间的冷量，热量输送至第二独立空间内，从而满足用户对冷藏多温区需求，且对冷藏室的冷藏制冷系统的可靠性无不良影响，具有较高的市场应用价值。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种具有多温区储藏空间的冰箱的结构主视图。

图2为图1的结构侧视图。

图3为本发明的半导体制冷组件4的结构示意图。

图4为本发明的一种具有多温区储藏空间的冰箱的控制系统原理图。

图5为本发明的一种具有多温区储藏空间的冰箱的控制方法流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-箱体，2-制冷装置，3-风门，4-半导体制冷组件，5-冰箱控制器，6-第一温度传感器，7-第二温度传感器，8-第三温度传感器，101-冷藏室，201-压缩机，202-蒸发器，203-风机，204-风道，401-半导体芯片，402-冷却器，403-散热器，404-冷却风扇，405-散热风扇，1011-第一独立空间，1012-第二独立空间，1013-容纳槽，1014-保温结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施例一：

请参阅图1-2所示，本发明为一种具有多温区储藏空间的冰箱，包括箱体1、装设于箱体1下部的制冷装置2以及风门3；风门3为本领域的常规电动风门；制冷装置2在箱体1内的安装位置属于本领域的常规技术手段；制冷装置2包括本领域的常规压缩机201、本领域的常规蒸发器202、本领域的常规风机203以及用于输送冷量的风道204；箱体1具有冷藏室101；冷藏室101内并排设置有第一独立空间1011和第二独立空间1012；第一独立空间1011的后侧壁装设有风门3；风门3用于控制第一独立空间1011与风道204的连通；第一独立空间1011靠近第二独立空间1012的一侧壁开设有容纳槽1013；容纳槽1013内装设有半导体制冷组件4；半导体制冷组件4的冷面朝向于第一独立空间1011；半导体制冷组件4的热面朝向于第二独立空间1012。使用时，通过制冷装置2向冷藏室101内供冷的同时，也可通过开启风门3来将制冷装置2的冷量引入第一独立空间1011内，并通过在第一独立空间1011内设置半导体制冷组件4，且将半导体制冷组件4的冷面朝向于第一独立空间1011以及半导体制冷组件4的热面朝向于第二独立空间1012，通过结合冷藏制冷系统对冷藏室101的制冷情况和相对低温区的制冷情况，适时启动半导体制冷组件4，利用半导体制冷组件4的辅助制冷和制热，冷量弥补第一独立空间1011的冷量，热量输送至第二独立空间1012内，从而满足用户对冷藏多温区需求，且对冷藏室101的冷藏制冷系统的可靠性无不良影响。

其中如图3所示，第一独立空间1011及第二独立空间1012的内壁上均设置有保温结构1014；保温结构1014与冷藏室101的保温层采用相同的工艺制备。通过在第一独立空间1011及第二独立空间1012的内壁上均设置保温结构1014，能够有效保证第一独立空间1011及第二独立空间1012的温度均衡性。

具体实施例二：

在具体实施例一的基础上如图3所示，半导体制冷组件4包括具有冷端和热端的半导体芯片401；半导体芯片401为本领域的常规元件；半导体芯片401的冷端处粘接有冷却器402；冷却器402为本领域的常规散冷翅片；半导体芯片401的热端处粘接有散热器403；散热器403为本领域的常规散热翅片；冷却器402远离半导体芯片401的一侧装设有冷却风扇404；冷却风扇404设置于第一独立空间1011内；冷却风扇404用于将冷却器402处的冷量输送至第一独立空间1011内；散热器403远离半导体芯片401的一侧装设有散热风扇405；散热风扇405装设于第二独立空间1012内；散热风扇405用于将散热器403处的热量输送至第二独立空间1012内。使用时，在半导体芯片401工作过程中，通过冷却器402吸收半导体芯片401产生的冷量，并通过冷却风扇404将冷却器402处的冷量输送至第一独立空间1011内，同时通过散热器403吸收半导体芯片401产生的热量，并通过散热风扇405将散热器403处的热量输送至第二独立空间1012内，从而实现了对第一独立空间1011及第二独立空间1012的温度调控。

如图4所示，一种具有多温区储藏空间的冰箱的控制系统，包括本领域的常规冰箱控制器5、本领域的常规第一温度传感器6、本领域的常规第二温度传感器7及本领域的常规第三温度传感器8；冰箱控制器5装设于箱体1内；冰箱控制器5分别与制冷装置2、风门3、半导体制冷组件4、第一温度传感器6、第二温度传感器7及第三温度传感器8电性连接；第一温度传感器6装设于冷藏室101内，且第一温度传感器6设置于第一独立空间1011及第二独立空间1012的外部；第二温度传感器7装设于第一独立空间1011内；第三温度传感器8装设于第二独立空间1012。

如图5所示，一种具有多温区储藏空间的冰箱的控制方法，包括如下步骤：

步骤一、冰箱通电，获取冷藏室101的温度档位设置SC、第一独立空间1011的温度档位设置SD1以及第二独立空间1012的温度档位设置SD2，并获取第一温度传感器6采集的温度值T1、第二温度传感器7采集的温度值T2以及第三温度传感器8采集的温度值T3；温度档位设置SC取2～8之间的整数，且每一数值均代表冷藏室101的温度值，比如温度档位设置SC取5时，表示冷藏室101的温度被设置在5℃；第一独立空间1011的温度档位设置SD1取-3～2之间的整数，且每一数值均代表第一独立空间1011内的温度值，温度档位设置SD1取0，表示第一独立空间1011的温度被设置在0℃；第二独立空间1012的温度档位设置SD2取8-14之间的整数，且每一数值均代表第二独立空间1012的温度值，比如温度档位设置SD2取10时，表示第二独立空间1012的温度被设置在10℃；

步骤二、判断第一温度传感器6采集的温度值T1是否达到冷藏室101的开机点温度；若是，则执行步骤三；若否，则执行步骤十三；

步骤三、判断第二独立空间1012的温度档位设置SD2是否大于温度值T0＝8；若是，则执行步骤四；若否，则执行步骤六；

步骤四、判断第三温度传感器8采集的温度值T3是否大于温度值T0＝8；若是，则执行步骤五；若否，则执行步骤六；其中，温度值T0取6-14之间的整数，温度值T0优选取10；

步骤五、判断第二温度传感器7采集的温度值T2是否达到第一独立空间1011的开机点温度；若是，则执行步骤六；若否，则执行步骤十一；

步骤六、开启冷藏制冷系统，制冷装置2开始工作，将蒸发器202的冷量通过风机203、风道204及冷藏风门向冷藏室101内输送冷量，再通过第一温度传感器6、第二温度传感器7及第三温度传感器8持续获取冷藏室101、第一独立空间1011及第二独立空间1012内的实时温度值；

步骤七、判断第三温度传感器8采集的温度值T3是否低于第二独立空间1012的开机点温度；若是，则执行步骤八；若否，则执行步骤十；

步骤八、启动半导体制冷组件4，并持续检测第三温度传感器8采集的温度值T3是否高于第二独立空间1012的停机点温度；若是，则停止半导体制冷组件4；

步骤九、判断第二温度传感器7采集的温度值T2是否达到第一独立空间1011的停机点温度；若是，则执行步骤十一；若否，则执行步骤十；

步骤十、开启风门3；

步骤十一、关闭风门3；

步骤十二、判断第一温度传感器6采集的温度值T1是否达到冷藏室101的停机点温度；若是，则执行步骤十三；若否，则执行步骤六；

步骤十三、关闭冷藏制冷系统，制冷装置2停止工作。

其中，冷藏室101的开机点温度大于其停机点温度；第一独立空间1011的开机点温度大于其停机点温度；第二独立空间1012的开机点温度小于其停机点温度。因第二独立空间1012的温区范围高于冷藏室101的冷藏温区范围，所以第二独立空间1012的制冷通过冷藏室101的制冷即可满足，温度升高需求通过半导体制冷组件4制冷时热端散热满足，第二独立空间1012的开机点、停机点相对于是否需要制热而言，冷藏室101和第一独立空间1011的开机点、停机点相对于是否需要制冷而言。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种具有多温区储藏空间的冰箱，包括箱体(1)、装设于箱体(1)下部的制冷装置(2)以及风门(3)；所述制冷装置(2)包括压缩机(201)、蒸发器(202)、风机(203)以及用于输送冷量的风道(204)；所述箱体(1)具有冷藏室(101)；其特征在于：

所述冷藏室(101)内并排设置有第一独立空间(1011)和第二独立空间(1012)；所述第一独立空间(1011)的后侧壁装设有风门(3)；所述风门(3)用于控制第一独立空间(1011)与风道(204)的连通；所述第一独立空间(1011)靠近第二独立空间(1012)的一侧壁开设有容纳槽(1013)；所述容纳槽(1013)内装设有半导体制冷组件(4)；所述半导体制冷组件(4)的冷面朝向于第一独立空间(1011)；所述半导体制冷组件(4)的热面朝向于第二独立空间(1012)。

2.根据权利要求1所述的一种具有多温区储藏空间的冰箱，其特征在于，所述第一独立空间(1011)及第二独立空间(1012)的内壁上均设置有保温结构(1014)。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有多温区储藏空间的冰箱，其特征在于，所述半导体制冷组件(4)包括具有冷端和热端的半导体芯片(401)；所述半导体芯片(401)的冷端处粘接有冷却器(402)；所述半导体芯片(401)的热端处粘接有散热器(403)。

4.根据权利要求3所述的一种具有多温区储藏空间的冰箱，其特征在于，所述冷却器(402)远离半导体芯片(401)的一侧装设有冷却风扇(404)；所述冷却风扇(404)设置于第一独立空间(1011)内；所述冷却风扇(404)用于将冷却器(402)处的冷量输送至第一独立空间(1011)内；所述散热器(403)远离半导体芯片(401)的一侧装设有散热风扇(405)；所述散热风扇(405)装设于第二独立空间(1012)内；所述散热风扇(405)用于将散热器(403)处的热量输送至第二独立空间(1012)内。

5.一种如权利要求3所述的具有多温区储藏空间的冰箱的控制系统，包括冰箱控制器(5)、第一温度传感器(6)、第二温度传感器(7)及第三温度传感器(8)；其特征在于：

所述冰箱控制器(5)装设于箱体(1)内；所述冰箱控制器(5)分别与制冷装置(2)、风门(3)、半导体制冷组件(4)、第一温度传感器(6)、第二温度传感器(7)及第三温度传感器(8)电性连接；所述第一温度传感器(6)装设于冷藏室(101)内，且所述第一温度传感器(6)设置于第一独立空间(1011)及第二独立空间(1012)的外部；所述第二温度传感器(7)装设于第一独立空间(1011)内；所述第三温度传感器(8)装设于第二独立空间(1012)。

6.一种如权利要求5所述的具有多温区储藏空间的冰箱的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、冰箱通电，获取冷藏室(101)的温度档位设置SC、第一独立空间(1011)的温度档位设置SD1以及第二独立空间(1012)的温度档位设置SD2，并获取第一温度传感器(6)采集的温度值T1、第二温度传感器(7)采集的温度值T2以及第三温度传感器(8)采集的温度值T3；

步骤二、判断第一温度传感器(6)采集的温度值T1是否达到冷藏室(101)的开机点温度；若是，则执行步骤三；若否，则执行步骤十三；

步骤三、判断第二独立空间(1012)的温度档位设置SD2是否大于温度值T0；若是，则执行步骤四；若否，则执行步骤六；

步骤四、判断第三温度传感器(8)采集的温度值T3是否大于温度值T0；若是，则执行步骤五；若否，则执行步骤六；

步骤五、判断第二温度传感器(7)采集的温度值T2是否达到第一独立空间(1011)的开机点温度；若是，则执行步骤六；若否，则执行步骤十一；

步骤六、开启冷藏制冷系统，制冷装置(2)开始工作，向冷藏室(101)内输送冷量，再通过第一温度传感器(6)、第二温度传感器(7)及第三温度传感器(8)持续获取冷藏室(101)、第一独立空间(1011)及第二独立空间(1012)内的实时温度值；

步骤七、判断第三温度传感器(8)采集的温度值T3是否低于第二独立空间(1012)的开机点温度；若是，则执行步骤八；若否，则执行步骤十；

步骤八、启动半导体制冷组件(4)，并持续检测第三温度传感器(8)采集的温度值T3是否高于第二独立空间(1012)的停机点温度；若是，则停止半导体制冷组件(4)；

步骤九、判断第二温度传感器(7)采集的温度值T2是否达到第一独立空间(1011)的停机点温度；若是，则执行步骤十一；若否，则执行步骤十；

步骤十、开启风门(3)；

步骤十一、关闭风门(3)；

步骤十二、判断第一温度传感器(6)采集的温度值T1是否达到冷藏室(101)的停机点温度；若是，则执行步骤十三；若否，则执行步骤六；

步骤十三、关闭冷藏制冷系统，制冷装置(2)停止工作。

7.根据权利要求6所述的一种具有多温区储藏空间的冰箱的控制方法，其特征在于，所述冷藏室(101)的开机点温度大于其停机点温度；所述第一独立空间(1011)的开机点温度大于其停机点温度；所述第二独立空间(1012)的开机点温度小于其停机点温度。

8.根据权利要求6或7所述的一种具有多温区储藏空间的冰箱的控制方法，其特征在于，所述步骤三中，温度值T0取6-14之间的整数。

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