CN1324277C - 时间分段多重循环型冷却装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种冷却装置，包括压缩机，冷凝器，第一膨胀单元，第二膨胀单元，第三膨胀单元，第一蒸发器，以及第二蒸发器；第一制冷剂回路，包含从压缩机排出，通过冷凝器，第一膨胀单元，第一蒸发器，第二膨胀单元及第二蒸发器流入压缩机吸入侧的制冷剂；第二制冷剂回路，包含流经冷凝器，通过第三膨胀单元及第二蒸发器流入压缩机吸入侧的制冷剂；流动路径控制单元，安装在冷凝器的排出端，转换制冷剂的流动路径以使流经冷凝器的制冷剂流过至少第一和第二制冷剂回路中的一个。本发明还涉及到控制这种装置的方法。

Description

时间分段多重循环型冷却装置及其控制方法
参照相关申请
本申请要求韩国专利申请No.2002-76636，No.2003-8174及No.2003-17221的优先权，这些申请分别于2002年12月4日，2003年2月10日及2003年3月19日在韩国知识产权局申请，其披露的内容作为参考被包括进来。
技术领域
本发明总体上涉及一种冷却装置，特别是涉及有两个或更多独立制冷的冷却室的冷却装置。
背景技术
一般来说，在有两个或更多冷却室的冷却装置中，每个冷却室由隔板分开，并且有选择地通过门来打开或关闭。而且，产生冷空气的蒸发器，以及将冷空气吹进每个冷却室的风扇安装在每个冷却室里。由于所有的冷却室都是通过各自的蒸发器和风扇的运转来单独制冷，这种冷却方式被称作单独冷却方式。
作为应用单独冷却方式的典型冷却装置，冰箱有一个冷冻室以及一个冷藏室。冰箱的冷冻室通常用于保存冷冻食品，其常用的适宜温度近似为-18℃。冷藏室用于在等于或大于0℃的正常温度下保存通常的、不需要冷冻的食品。冷藏室常用的适宜温度近似为3℃。
尽管冷藏室和冷冻室的适宜温度不同，如上所述，然而在传统的冰箱中，冷藏室和冷冻室蒸发器的蒸发温度是相同的。因此，冷冻室的风扇是连续运转的，而冷藏室的风扇是间歇运转的，以在需要的时候将冷空气吹入冷藏室，因而防止了冷藏室内部的温度过多的降低。
如上所述，即使在冷藏室蒸发器中，制冷剂的蒸发是连续进行的，冷藏室风扇的运转也是间歇进行的，因此在冷藏室风扇空闲期间所产生的冷空气没有提供给冷藏室，而是成为形成冷藏室蒸发器表面霜冻的一个因素。由于霜是在冷藏室蒸发器表面形成的，冷藏室蒸发器的蒸发效率降低，因而降低了冷藏室的冷却效率。而且，即使在只有冷藏室需要冷却的条件下，制冷剂的压缩也必须考虑冷冻室蒸发器所需的蒸发温度，因而压缩机的负载产生不必要的增加。
发明内容
相应地，本发明的一个方面是提供一种时间分段(时间划分)多重循环型冷却装置，以及控制它的一种方法，此方法通过根据一个受控的时间间隔来控制冷藏室和冷冻室的冷却操作，可以优化冷冻室和冷藏室的温度。
本发明的另外的方面以及优点会在随后的描述中部分地陈述，并且有一些因描述而显而易见，或者可以从本发明的应用中了解到。
为了实现本发明的前述和/或其他方面，本发明提供一种冷却装置，该装置包括压缩机，冷凝器，第一膨胀单元，第二膨胀单元，第三膨胀单元，第一蒸发器，第二蒸发器，第一和第二制冷剂回路，流动路径控制单元，以及控制单元。第一制冷剂回路包含从压缩机排出，通过冷凝器，第一膨胀单元，第一蒸发器，第二膨胀单元及第二蒸发器，流入压缩机吸入侧的制冷剂。第二制冷剂回路包含流经冷凝器，通过第三膨胀单元及第二蒸发器，流入压缩机吸入侧的制冷剂。流动路径控制单元安装在冷凝器的排出端，切换制冷剂的流动路径，以使流经冷凝器的制冷剂流过至少第一和第二制冷剂回路中的一个。其中第二膨胀单元的内径小于位于压缩机吸入侧的制冷剂管的内径。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种控制冷却装置的方法，冷却装置包括第一制冷剂回路，第一制冷剂回路包含从压缩机排出，通过冷凝器，第一膨胀单元，第一蒸发器，第二膨胀单元及第二蒸发器流入压缩机吸入侧的制冷剂；第二制冷剂回路，第二制冷剂回路包含流经冷凝器，通过第三膨胀单元及第二蒸发器流入压缩机吸入侧的制冷剂；流动路径控制单元，安装在冷凝器的排出端，转换制冷剂流动路径以使流经冷凝器的制冷剂流过至少第一和第二制冷剂回路中的一个；控制单元，有选择地打开和关闭流动路径控制单元；第一冷却室，由第一蒸发器冷却；以及第二冷却室，由第二蒸发器冷却，这种方法包括：通过控制流动路径控制单元以允许制冷剂流经第一制冷剂回路来冷却第一和第二冷却室；响应达到目标温度的第一冷却室的温度，通过控制流动路径控制单元以允许制冷剂流经第二制冷剂回路来单独冷却第二冷却室；以及响应压缩机被停止运转，通过控制流动路径控制单元以关闭第二制冷剂回路并打开第一制冷剂回路，以提供先前由压缩机排出的被压缩的制冷剂给第一制冷剂回路。
根据本发明的又一方面，本发明提供了一种冷却系统，该系统包括：压缩机，冷凝器，第一膨胀单元，第二膨胀单元，第三膨胀单元，第一蒸发器，以及第二蒸发器；第一制冷剂回路，包含从压缩机排出，通过冷凝器，第一膨胀单元，第一蒸发器，第二膨胀单元及第二蒸发器流入压缩机吸入侧的制冷剂；第二制冷剂回路，包含流经冷凝器，通过第三膨胀单元及第二蒸发器流入压缩机吸入侧的制冷剂；以及流动路径控制单元，安装在冷凝器的排出端，转换制冷剂流动路径以使流经冷凝器的制冷剂流过至少第一和第二制冷剂回路中的一个；其中第二膨胀单元的内径小于位于压缩机吸入侧的制冷剂管的内径。
根据本发明的再一方面，本发明提供了一种具有一个冷藏室和一个冷冻室的冰箱，所述冰箱包括：压缩机；冷凝器；第一蒸发器，冷却冷藏室；第二蒸发器，冷却冷冻室；第一制冷剂回路，通过第一膨胀单元为第一蒸发器和第二蒸发器提供制冷剂；以及第二制冷剂回路，通过第三膨胀单元仅为第二蒸发器提供制冷剂；其中第一和第二制冷剂回路共享通过压缩机，冷凝器和第二蒸发器的路径；及其中第三膨胀单元的内径小于位于压缩机吸入侧的制冷剂管的内径。
附图说明
通过下面结合附图对优选实施例的描述，本发明的这些以及其它的方面和优点就会变得很明显并且更易于理解，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的冰箱的侧剖图；
图2是示出图1中冰箱的一个制冷剂回路的视图；
图3是在图1中冰箱的控制单元基础上实施的控制系统方块图；
图4A-4E包括表示根据本发明的一个实施例的、冰箱冷却方式控制操作及被动除霜控制操作的时间图；
图5A-5F包括表示根据本发明的一个实施例的、在冷藏室周围温度较低时(例如，等于或低于15℃)所执行的控制操作的时间图；
图6是表示根据本发明的一个实施例的、在冷藏室周围温度较高时冷藏室湿度增加操作方法的流程图；
图7是表示根据本发明的一个实施例的、依赖于冰箱整体冷却方式的操作时间所进行的冷藏室蒸发器除霜方法的流程图；
图8A-8H包括表示根据本发明的一个实施例的、考虑到冰箱压缩机的重新启动、冷藏室和冷冻室蒸发器除霜控制操作的时间图；以及
图9A-9F包括表示根据本发明的一个实施例的、只有冰箱冷冻室蒸发器单独进行除霜控制操作的时间图。
具体实施方式
现在要详细描述本发明的优选实施例，在附图中阐述了其例子，图中，相同的标号表示相同的元件。为了说明本发明，下面参照附图描述实施例。
下文中，根据本发明的实施例的冷却装置会参照图1到9F详细描述。
图1是根据本发明的一个实施例的冰箱的侧剖图。如图1所示，冷藏室蒸发器106，冷藏室风扇马达106a，冷藏室风扇106b，以及除霜加热器104a安装在冷藏室110中。而且，冷冻室蒸发器108，冷冻室风扇马达108a，冷冻室风扇108b，以及除霜加热器104b安装在冷冻室120中。除霜加热器104a和104b分别用于消除形成于冷藏室蒸发器106和冷冻室蒸发器108表面的霜。
由冷藏室蒸发器106产生的冷空气由冷藏室风扇106b吹入冷藏室110中。由冷冻室蒸发器108产生的冷空气由冷冻室风扇108b吹入冷冻室120中。除此之外，使制冷剂降压及膨胀的膨胀装置(图中未示出)安装在冷藏室蒸发器106和冷冻室蒸发器108的入口处。而且，冷凝器(图中未示出)安装在压缩机102的出口处。
图2是示出图1中冰箱的一个制冷剂回路的视图。如图2所示，压缩机102，冷凝器202，第一毛细管204，冷藏室蒸发器106，第二毛细管206，以及冷冻室蒸发器108通过制冷剂管彼此连接以形成一个单独的闭环的制冷剂回路。因此，冷藏室蒸发器106和冷冻室蒸发器108通过第二毛细管206彼此连接。而且，流经第三毛细管208的另一闭环制冷剂回路形成于冷凝器202和冷冻室蒸发器108之间，因此流经冷凝器202的制冷剂由第三毛细管208降压并膨胀，流入冷冻室蒸发器108中。两个制冷剂回路间的制冷剂流动控制由一个三通阀210执行，三通阀210是一个流动路径控制装置。除此之外，在图2的制冷剂回路中，还安装了一个驱动冷凝器风扇202b的冷凝器风扇马达202a，驱动冷藏室风扇106b的冷藏室风扇马达106a，以及驱动冷冻室风扇108b的冷冻室风扇马达108a。
如果蒸发器106和108仅通过一个制冷剂管彼此连接，制冷剂管的内径与压缩机102吸入侧的制冷剂管内径相同，那么冷藏室蒸发器106和冷冻室蒸发器108的蒸发温度在整体冷却方式下是相同的。在这种情况下，如果考虑到冷冻室120的冷却而使冷冻室蒸发器108的蒸发温度降低，那么就有霜形成于冷藏室蒸发器106的表面。如果冷冻室蒸发器108的蒸发温度提高以防止霜的形成，冷冻室120的足够冷却会无法实现。这个问题通过由第二毛细管206将冷冻室蒸发器108与冷藏室蒸发器106彼此连接而得以解决，如图2所示。
第一毛细管204使流经冷凝器202的制冷剂降压以使制冷剂在冷藏室蒸发器106所需的蒸发温度下蒸发。第二毛细管206使流经冷藏室蒸发器106的制冷剂再一次降压以使制冷剂在冷冻室蒸发器108所需的蒸发温度下蒸发。这是因为冷冻室蒸发器108所需的蒸发温度低于冷藏室蒸发器106所需的蒸发温度。第三毛细管208使流经冷凝器202的制冷剂降压以使制冷剂在冷冻室蒸发器108所需的蒸发温度下蒸发。第一和第二毛细管204和206以这样的方式操作，即第二毛细管206使首先由第一毛细管204降压的制冷剂第二次降压，而第三毛细管208直接使流经冷凝器202的制冷剂降压到这种程度，即制冷剂可以在冷冻室蒸发器108所需的蒸发温度下蒸发。对于这个操作，第三毛细管208的设计使其阻力大于第二毛细管206的阻力。相应地，制冷剂由第二和第三毛细管206和208的降压程度必须足以获得冷冻室蒸发器108所需的蒸发温度。而且，第二毛细管206的内径被设计得小于压缩机102吸入侧的制冷剂管(例如，近似为2到4mm)，因此制冷剂在流经第二毛细管206时被降压。如果第二毛细管206的内径过大，蒸发器106和108的蒸发温度差别不是很大，而如果其内径过小，制冷剂流动时会产生过大的阻力，液体和气体在冷藏室蒸发器106中混合，因而降低冷藏室110的冷却速度。
如上述构造的根据本发明的一个实施例的冰箱通过例如微机这样的控制单元的控制可以提供各种不同的冷却方式。图3是在提供给根据本发明的一个实施例的冰箱的控制单元302的基础上执行的控制系统方块图。如图3所示，控制单元302的输入端连接到键输入单元304，冷冻室温度传感单元306，冷藏室温度传感单元308，及冷藏室蒸发器温度传感单元322。键输入单元304包括多个功能键，功能键涉及到冰箱操作条件的设置，例如冷却模式设置和所需温度设置。冷冻室温度传感单元306和冷藏室温度传感单元308分别传感冷冻室120和冷藏室110的温度，并且将传感到的温度提供给控制单元302。冷藏室蒸发器温度传感单元322传感冷藏室蒸发器106的制冷剂蒸发温度，并将传感到的制冷剂蒸发温度提供给控制单元302。
控制单元302的输出端连接到压缩机驱动单元312，冷冻室风扇驱动单元314，冷藏室风扇驱动单元316，三通阀驱动单元318，除霜加热器驱动单元320，以及显示单元310。驱动单元312，314，316，318及320分别驱动压缩机102，冷冻室风扇马达108a，冷藏室风扇马达106a，三通阀210以及除霜加热器104a和104b。显示单元310显示操作状态，各个设置数值以及冷却装置的温度等等。
控制单元302通过控制三通阀210以使制冷剂在图2的两个制冷剂回路中的至少一个中循环来实现各种冷却方式。作为能够在根据本发明的一个实施例的冰箱中实现的两种可能的典型冷却方式，第一冷却方式是整体冷却方式，第二冷却方式是冷冻室冷却方式。整体冷却方式是一种操作方式，该方式允许冷藏室110和冷冻室120都被制冷。控制单元302仅开启三通阀210的第一阀210a以实现整体冷却方式，其中从冷凝器202排出的制冷剂通过第一毛细管204，冷藏室蒸发器106，第二毛细管206，及冷冻室蒸发器108循环。冷冻室冷却方式是一种操作方式，该方式允许只有冷冻室120被单独制冷。冷冻室冷却方式通过允许控制单元302仅开启三通阀210的第二阀210b来实现，其中从冷凝器202排出的制冷剂仅通过第三毛细管208和冷冻室蒸发器108循环。
如下所述，在根据本发明的一个实施例的冰箱的整体冷却方式和冷冻室冷却方式中，制冷剂的压力会发生变化，并且蒸发器106和108的蒸发温度也会发生变化，这取决于制冷剂的压力变化。如果三通阀210的第一阀210a开启，就像在整体冷却方式中一样(第二阀210b关闭)，从冷凝器202排出的制冷剂首先由第一毛细管204降压，并首先由冷藏室蒸发器106蒸发。首先由冷藏室蒸发器106蒸发的制冷剂在流经第二毛细管206时，再由其降压，然后再由冷冻室蒸发器108蒸发。
在整体冷却方式中，制冷剂经过第一和第二毛细管204和206的阶段性降压，可以获得蒸发器106和108所需的各自的蒸发温度，因此在冷藏室蒸发器106的蒸发温度与冷冻室蒸发器108的蒸发温度相同时所发生的冷藏室蒸发器106过度冷却，以及由于冷藏室蒸发器106过度冷却所形成的霜都可以显著减少。
如上所述，冷冻室常用的适宜温度近似为-18℃，冷藏室常用的适宜温度近似为3℃。因而，由于冷冻室与冷藏室的适宜温度之间差值很大，如果蒸发器的蒸发温度增加到能够制止冷藏室的过度冷却，那么冷冻室的足够冷却就无法实现。在根据本发明的一个实施例的冷却装置中，如果冷冻室120的冷却不充分，冷冻室120会在一个较低的蒸发温度下单独制冷，因而使冷冻室120的温度迅速达到一个目标温度。
冷冻室冷却方式允许只有冷冻室120被单独冷却。在这种方式中，三通阀210的第二阀210b开启(第一阀210a关闭)，并且由冷凝器202排出的制冷剂通过第三毛细管208流入冷冻室蒸发器108中。在冷冻室冷却方式中，制冷剂由第三毛细管208降压到一个较低的压力，然后由冷冻室蒸发器108蒸发。制冷剂通过由第三毛细管208的额外的降压，冷冻室蒸发器108的蒸发温度低于冷藏室蒸发器106的蒸发温度。
在根据本发明的一个实施例的冰箱中，即使蒸发器106和108的蒸发温度不同以使霜的形成达到最小，霜也会由于冷藏室蒸发器106长时间的操作而积聚在冷藏室蒸发器106的表面。本发明的时间分段多重循环型冷却装置能消除积聚的霜，并通过后面描述的控制操作将除霜过程中产生的水分提供给冷藏室110以增加冷藏室110的湿度。
图4A-4E包括表示根据本发明的一个实施例的、冰箱冷却方式控制操作及被动除霜控制操作的时间图。如图4A-4E所示，在初始操作状态，已经被关掉的冰箱被启动并提供电力，第一阀210a开启并且第二阀210b关闭以开始执行整体冷却方式。之后，第一阀210a关闭并且第二阀210b开启以执行冷冻室冷却方式。因而，根据本发明的一个实施例的冰箱总是在冰箱被供电时首先执行整体冷却方式，然后转换到冷冻室冷却方式。如果冷冻室冷却方式首先执行，冷藏室110的冷却会开始得太晚，因此考虑到冷藏室110的冷却速度，整体冷却方式首先被执行。可选择地，可以同时执行整体冷却方式和冷冻室冷却方式。然而，在这种情况下，由于压缩机的负载大大增加，冷却速度与整体冷却方式类似，因此这种方法不是很有效。
在冷冻室冷却方式之后压缩机102的运转停止时，三通阀210的第一阀210a开启，并且第二阀210b关闭一段时间t1，如图4A-4E。在时间t1过去后，第二阀210b再次开启。在冷冻室冷却方式中，冷藏室蒸发器106几乎处于真空状态，里面没有制冷剂。因此，如果在压缩机102的运转停止后第一阀210a开启，之前由压缩机102压缩并排出的高温制冷剂流入几乎处于真空状态的冷藏室蒸发器106。结果，在压缩机102的运转停止后，流入冷藏室蒸发器106的制冷剂立即由第一毛细管204降压一特定时间t1达到一定程度，因而降低了冷藏室蒸发器106的制冷剂蒸发温度。如果冷藏室风扇106b运转t1时间，冷藏室110的冷却会被额外地执行。
然而，如果在整体冷却方式结束时，冷藏室周围的温度低于一预设温度(例如，15℃)，冷藏室110的温度会继续降到等于或低于目标温度。图5A-5F包括表示根据本发明的一个实施例的、在冷藏室周围温度较低时(例如，等于或低于15℃)所执行的控制操作的时间图。如图5A-5F所示，如果在冷冻室冷却方式之后压缩机的运转停止时，冷藏室周围的温度低于预设温度(例如，等于或小于15℃ )，那么在第一阀210a开启和第二阀210b关闭后，冷藏室蒸发器106的除霜加热器104a运转第一预设时间t2。在这种情况下，即使冷藏室周围的温度降低到等于或小于0℃，冷藏室110的目标温度也会得以保持。此时，除霜加热器104a的加热温度被限制在一个预设温度或小于冷藏室110的温度，因而防止由于除霜加热器104a的加热而使冷藏室110的温度超过目标温度。之后，如果时间t2过去了，第二阀210b再次开启以停止除霜加热器104a的运转，之后冷藏室风扇106b运转时间t3。在这种情况下，关闭第二阀210b并再次开启它的原因是通过开启第一和第二阀210a和210b使制冷剂在整个制冷剂回路里压力相等。
在根据本发明的一个实施例的冰箱中，如果在整体冷却方式结束时冷藏室周围的温度等于或高于特定温度(例如，15℃)，会执行一个湿度增加操作以消除形成于冷藏室蒸发器106上的霜。消除霜时产生的水分通过冷藏室风扇106b运转一定时间而同时吹入冷藏室110中以增加冷藏室110的湿度。然而，如果在冷藏室周围温度过低时执行冷藏室110的湿度增加操作，就会有露水形成于冷藏室110中，因此湿度增加操作仅在冷藏室周围的温度等于或高于特定温度时执行。图6是在根据本发明的一个实施例的冷藏室周围温度较高时所执行的冷藏室湿度增加方法的流程图。如图6所示，如果在702和704整体冷却方式结束，在706确定冷藏室周围的温度是否等于或高于预设温度。如果确定冷藏室周围的温度等于或高于预设温度，在708冷藏室风扇106b运转一定时间以执行冷藏室110的湿度增加操作，然后在710操作方式转换到冷冻室冷却方式。
如果在整体冷却方式下，其中冷藏室110和冷冻室120都被制冷，由于频繁的开门等而使冷藏室110的制冷负载不断地增加，整体冷却方式的操作时间会不可避免地延长以保持冷藏室110的目标温度。如果整体冷却方式的操作时间过长，形成于冷藏室蒸发器106表面的霜就会积聚，大大降低冷藏室110的冷却效率。因此，如果整体冷却方式的连续操作时间增加到等于或大于预设时间，冷藏室风扇106b运转以执行冷藏室蒸发器106的除霜操作。图7是根据本发明的一个实施例的、依赖于冰箱整体冷却方式的操作时间所进行的冷藏室蒸发器除霜方法的流程图。如图7所示，在802和804在执行整体冷却方式时计算整体冷却方式的过程时间(使用控制单元中的计数器)。在806如果整体冷却方式的过程时间等于或大于预设时间，在808操作方式由整体冷却方式转换到冷冻室冷却方式。之后，在810冷藏室风扇106b运转以执行冷藏室蒸发器106的除霜操作。在812如果冷藏室风扇106b的运转时间超过预设时间，在814操作方式再由冷冻室冷却方式转换到整体冷却方式以执行冷却操作。
图8A-8H包括表示根据本发明的一个实施例的、考虑到冰箱压缩机的重新启动、冷藏室蒸发器106和冷冻室蒸发器108除霜控制操作的时间图。在压缩机102的空闲时间执行的冷藏室蒸发器106和冷冻室蒸发器108的同时除霜操作是在压缩机102和风扇106b和108b的运转停止，三通阀210的第一和第二阀210a和210b开启之后，通过运转分别位于蒸发器106和108里的除霜加热器104a和104b来执行的。在同时除霜操作过程中，制冷剂的压力由于除霜加热器104a和104b的加热而升高。在这种情况下，如果制冷剂的压力过高，在除霜操作结束后，压缩机102的重新启动不会很平稳地进行。因此，如图8A-8H所示，分别位于蒸发器106和108中的除霜加热器104a和104b运转以消除形成的霜。在除霜加热器104a和104b的运转结束后，冷凝器风扇202b和冷冻室风扇108b运转一定的时间以降低被除霜加热器104a和104b加热的制冷剂的温度，因而降低了制冷剂的压力。在这种方式下，制冷剂的压力降低到能够使压缩机102的重新启动更平稳地进行。在除霜加热器104a和104b运转时，冷凝器风扇202b和冷冻室风扇108b没有运转，以增加除霜加热器104a和104b的加热效果。
图9A-9F包括表示在根据本发明的一个实施例的冰箱的压缩机空闲时间里只有冷冻室蒸发器被单独除霜时所执行的控制方法的时间图。如图9A-9F所示，冷冻室蒸发器108的单独除霜操作是在压缩机102和蒸发器风扇106b和108b停止之后，三通阀210的第一阀210a关闭和第二阀210b开启时所执行的。如果第二阀210b开启，冷凝器202的高温制冷剂通过第三毛细管208流入冷冻室蒸发器108中以增加温度。在这种情况下，冷冻室120的除霜加热器104b的负载降低，因而减少由于除霜加热器104b的运转而产生的电力消耗。在冷冻室蒸发器108的除霜操作结束后，三通阀210的第一和第二阀210a和210b都开启一定时间t5，以在压缩机102重新启动前制冷剂的压力在各制冷剂回路里都是相等的。如果时间t5过去并且在制冷剂回路里达到了一定程度的压力相等，压缩机102重新启动。
在前面描述中显而易见，本发明提供了一种时间分段多重循环型冷却装置以及控制它的方法，它有下述优点。首先，在冰箱，冷藏室及冷冻室在不同的蒸发温度制冷的情况下，或仅有冷冻室被单独制冷的情况下，能够分别获得冷藏室和冷冻室的适宜的冷却温度，并抑制冷藏室的过度冷却。而且，在只有冷冻室被单独制冷的操作方式中，本发明通过运转冷藏室风扇和(或额外地)除霜加热器来执行冷藏室蒸发器的除霜操作，并通过将除霜过程中产生的水分吹入冷藏室来增加冷藏室的湿度。而且，在本发明的一个实施例中，紧接在压缩机的运转停止后，冷藏室风扇会运转一特定时间以消除形成于冷藏室蒸发器表面的霜，因而在压缩机停止后立即解决由于冷藏室蒸发器中的制冷剂蒸发而产生的霜形成问题。
除此之外，在有多个室内单元的空气调节系统中，不同的蒸发温度分配给需要不同制冷能力的室内单元，进而获得有效的空气调节。
尽管示出和描述了本发明的几个实施例，但在不偏离本发明的原理和精神，权利要求和其等同原则所限定的范围的情况下，可以对此实施例做出修改，这对本领域的普通技术人员来说是显而易见的。
图3
302——控制单元
304——键输入单元
306——冷冻室温度传感单元
308——冷藏室温度传感单元
322——冷藏室蒸发器温度传感单元
312——压缩机驱动单元
314——冷冻室风扇驱动单元
316——冷藏室风扇驱动单元
318——三通阀驱动单元
310——显示单元
320——除霜加热器驱动单元
图4A：压缩机
图4B：冷冻室风扇
图4C：冷藏室风扇
图4D：第一阀(210a)
图4E：第二阀(210b)
整体冷却方式  冷冻室冷却方式
图5A：压缩机
图5B：冷冻室风扇
图5C：冷藏室风扇
图5D：第一阀(210a)
图5E：第二阀(210b)
图5F：除霜加热器(104a)
图6
开始
702——整体冷却方式
704——整体冷却方式结束？
706——周围温度≥预设温度？
708——运转冷藏室风扇(冷藏室湿度增加操作)
710——转换到冷冻室冷却方式
结束
图7
开始
802——整体冷却方式
804——计算整体冷却方式的过程时间
806——过程时间≥预设时间
808——转换到冷冻室冷却方式
810——运转冷藏室风扇(冷藏室蒸发器除霜操作)
812——预设时间过去？
814——转换到整体冷却方式
结束
图8A：压缩机
图8B：冷藏室风扇
图8C：冷冻室风扇
图8D：第一阀(210a)
图8E：第二阀(210b)
图8F：除霜加热器(104a)
图8G：除霜加热器(104b)
图8H：冷凝器风扇(202b)
图9A：压缩机
图9B：冷冻室风扇
图9C：冷藏室风扇
图9D：第一阀(210a)
图9E：第二阀(210b)
图9F：除霜加热器(104b)

Claims (26)

1.一种冷却装置，包括：
压缩机，冷凝器，第一膨胀单元，第二膨胀单元，第三膨胀单元，第一蒸发器，以及第二蒸发器；
第一制冷剂回路，包含从压缩机排出，通过冷凝器，第一膨胀单元，第一蒸发器，第二膨胀单元及第二蒸发器流入压缩机吸入侧的制冷剂；
第二制冷剂回路，包含流经冷凝器，通过第三膨胀单元及第二蒸发器流入压缩机吸入侧的制冷剂；以及
流动路径控制单元，安装在冷凝器的排出端，转换制冷剂流动路径以使流经冷凝器的制冷剂流过至少第一和第二制冷剂回路中的一个；
其中第二膨胀单元的内径小于位于压缩机吸入侧的制冷剂管的内径。
2.根据权利要求1的冷却系统，还包括控制单元，有选择地打开和关闭流动路径控制单元。
3.根据权利要求2的冷却装置，其中控制单元产生：
第一冷却方式，通过控制流动路径控制单元以允许制冷剂流经第一制冷剂回路，通过制冷剂在第一和第二膨胀单元中的单独膨胀以从第一和第二蒸发器获得两种不同的蒸发温度；以及
第二冷却方式，通过控制流动路径控制单元以允许制冷剂流经第二制冷剂回路，通过制冷剂在第三膨胀单元中的膨胀以从第二蒸发器中获得一个单独的蒸发温度。
4.根据权利要求1的冷却装置，其中第二和第三膨胀单元的结构使由第二和第三膨胀单元所执行的制冷剂的降压足以获得第二蒸发器所需的蒸发温度。
5.根据权利要求1的冷却装置，其中至少第一，第二和第三膨胀单元中的一个是毛细管。
6.根据权利要求1的冷却装置，其中第二膨胀单元的内径是2到4mm。
7.根据权利要求2的冷却装置，其中控制单元是一个微处理机。
8.一种控制冷却装置的方法，冷却装置包括第一制冷剂回路，第一制冷剂回路包含从压缩机排出，通过冷凝器，第一膨胀单元，第一蒸发器，第二膨胀单元及第二蒸发器流入压缩机吸入侧的制冷剂；第二制冷剂回路，第二制冷剂回路包含流经冷凝器，通过第三膨胀单元及第二蒸发器流入压缩机吸入侧的制冷剂；流动路径控制单元，安装在冷凝器的排出端，转换制冷剂流动路径以使流经冷凝器的制冷剂流过至少第一和第二制冷剂回路中的一个；控制单元，有选择地打开和关闭流动路径控制单元；第一冷却室，由第一蒸发器冷却；以及第二冷却室，由第二蒸发器冷却，这种方法包括：
通过控制流动路径控制单元以允许制冷剂流经第一制冷剂回路来冷却第一和第二冷却室；
响应达到目标温度的第一冷却室的温度，通过控制流动路径控制单元以允许制冷剂流经第二制冷剂回路来单独冷却第二冷却室；以及
响应压缩机被停止运转，通过控制流动路径控制单元以关闭第二制冷剂回路并打开第一制冷剂回路，以提供先前由压缩机排出的被压缩的制冷剂给第一制冷剂回路。
9.根据权利要求8的冷却装置控制方法，所述压缩机被停止运转包括响应达到目标温度的第二冷却室的温度，停止压缩机的操作。
10.根据权利要求8的冷却装置控制方法，其中冷却装置还包括第一蒸发器风扇，将第一蒸发器周围的空气吹入第一冷却室，控制方法还包括：
在第一制冷剂回路打开后，通过使第一蒸发器风扇运转以消除形成于第一蒸发器表面的霜。
11.根据权利要求10的冷却装置控制方法，还包括打开第一和第二制冷剂回路，进而使整个第一和第二制冷剂回路中的制冷剂压力相等。
12.根据权利要求8的冷却装置控制方法，其中冷却装置还包括第一除霜加热器，消除形成于第一蒸发器表面的霜；第一蒸发器风扇，将第一蒸发器周围的空气吹入第一冷却室中；以及第二蒸发器风扇，将第二蒸发器周围的空气吹入第二冷却室，控制方法还包括：
在第一制冷剂回路打开后，如果外界温度等于或低于预定温度，通过使第一除霜加热器运转第一预定时间以防止第一冷却室的温度由于冷却装置的外界温度而降低到等于或低于目标温度。
13.根据权利要求12的冷却装置控制方法，其中预定温度是15℃。
14.根据权利要求12的冷却装置控制方法，其中第一除霜加热器的运转可以使其加热温度限制在预定温度或低于第一冷却室的温度，进而防止第一冷却室的温度超过目标温度。
15.根据权利要求12的冷却装置控制方法，还包括响应第一预定时间过去，打开第一和第二制冷剂回路，进而使整个第一和第二制冷剂回路中的制冷剂压力相等。
16.根据权利要求12的冷却装置控制方法，其中冷却装置还包括第二除霜加热器，消除形成于第二蒸发器表面的霜，以及冷凝器风扇，位于冷凝器中，控制方法还包括：
在压缩机停止后，响应霜形成于第一和第二蒸发器表面，通过控制流动路径控制单元以打开第一和第二制冷剂回路，并使第一和第二除霜加热器运转以执行同时的除霜操作。
17.根据权利要求16的冷却装置控制方法，其中控制方法还包括响应除霜操作结束和第一和第二除霜加热器停止，通过使第二蒸发器风扇以及冷凝器风扇运转以降低由于第一和第二除霜加热器而增加的制冷剂的压力，以使压缩机平稳地重新启动。
18.根据权利要求16的冷却装置控制方法，其中第一和第二蒸发器风扇在第一和第二除霜加热器运转时并不运转。
19.根据权利要求9的冷却装置控制方法，还包括在压缩机停止后，响应霜形成于第二蒸发器表面，通过关闭第一制冷剂回路并打开第二制冷剂回路以在冷凝器被加热的制冷剂流入第二蒸发器时使第二除霜加热器运转。
20.根据权利要求19的冷却装置控制方法，还包括响应第二蒸发器的单独除霜操作结束，打开第一和第二制冷剂回路以使整个第一和第二制冷剂回路中的制冷剂压力相等。
21.根据权利要求8的冷却装置控制方法，其中如果冷却装置开启并被供电，流动路径控制单元运转，允许制冷剂流经第一制冷剂回路，然后如果通过第一制冷剂回路的冷却操作结束，允许制冷剂流经第二制冷剂回路。
22.根据权利要求8的冷却装置控制方法，还包括：
在第一制冷剂回路关闭时，响应冷却装置的外界温度等于或高于预定温度，通过使第一蒸发器风扇运转第二预定时间来消除形成于第一蒸发器表面的霜；以及
通过第一蒸发器风扇的运转将消除霜过程中产生的水分吹入第一冷却室来同时增加第一冷却室的湿度。
23.根据权利要求22的冷却装置控制方法，其中预定温度是15℃。
24.根据权利要求8的冷却装置控制方法，还包括：
响应通过第一制冷剂回路的冷却时间等于或大于第一预定时间，关闭第一制冷剂回路并打开第二制冷剂回路，其中在第一预定时间内第一冷却室的温度没有达到目标温度；
通过使第一蒸发器风扇运转第二预定时间以消除形成于第一蒸发器表面的霜；并且
在第二预定时间过去后，通过再次关闭第二制冷剂回路并打开第一制冷剂回路来重新开始通过第一制冷剂回路的冷却操作。
25.一种具有一个冷藏室和一个冷冻室的冰箱，所述冰箱包括：
压缩机；
冷凝器；
第一蒸发器，冷却冷藏室；
第二蒸发器，冷却冷冻室；
第一制冷剂回路，通过第一膨胀单元为第一蒸发器和第二蒸发器提供制冷剂；以及
第二制冷剂回路，通过第三膨胀单元仅为第二蒸发器提供制冷剂；
其中第一和第二制冷剂回路共享通过压缩机，冷凝器和第二蒸发器的路径；及
其中第三膨胀单元的内径小于位于压缩机吸入侧的制冷剂管的内径。
26.根据权利要求25的冰箱，其中第一制冷剂回路冷却冷藏室和冷冻室，第二制冷剂回路仅冷却冷冻室。
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