CN1673653A - 电冰箱及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种电冰箱及其控制方法，通过由路径变换阀门使制冷剂流通路径在电冰箱内安装的两个蒸发器之间改变时对路径变换阀门的有效控制，可以提供平稳的制冷剂流。所述电冰箱包括：冷藏室蒸发器；冷冻室蒸发器；第一膨胀装置，适于膨胀要引入冷藏室蒸发器之制冷剂流；第二膨胀装置，适于膨胀要引入冷冻室蒸发器之制冷剂流；路径变换装置，适于在第一膨胀装置与第二膨胀装置之间改变制冷剂的路径；以及控制单元，适于控制所述路径变换装置，以便在制冷剂流通路径第二膨胀装置改变到第一膨胀装置时，使造成制冷剂既被引入第一膨胀装置又被引入第二膨胀装置的同时开启阶段保持一段预定的时间。

Description

电冰箱及其控制方法

本发明要求2004年3月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.2004-19700的利益，本文将它的公开内容引为参考。

技术领域

本发明涉及电冰箱，具体地说，涉及一种由冷冻室和冷藏室限定，并配备分别安装在冷冻室和冷藏室的蒸发器的电冰箱。

背景技术

一般地说，电冰箱包括由中间分隔壁分隔开的冷冻室和冷藏室限定的主体。多个门在冷冻室和冷藏室的前面以铰接方式连接到所述电冰箱主体上，分别用以打开和关闭冷冻室和冷藏室。为了产生冷风并将所产生的冷风供送给冷冻室，在限定冷冻室的电冰箱主体内壁部分处设置一个蒸发器和一个风扇。在限定冷藏室的电冰箱主体内壁部分处设置另一个蒸发器和另一个风扇，用以产生冷风并将所产生的冷风供送给冷藏室。于是，以独立的方式将冷风供送给冷冻室和冷藏室。把这样的系统称为“独立冷却系统”。

为什么要采用以独立方式冷却冷冻室和冷藏室的系统的理由在于，冷藏室所需的标定冷却温度相对要高于冷冻室所需的标定冷却温度。为了实现冷冻室和冷藏室各自不同的冷却温度，冷冻室和冷藏室的蒸发器应该分别具有不同的蒸发温度。为此，应该以如下的方式实现制冷剂在每个蒸发器上游侧的膨胀(压力减低)，即在各自所述蒸发器上游侧的膨胀程度互不相同。因此，在每个蒸发器各自的上游端设置分开的蒸发装置。

这种独立的冷却系统还可以实现对所选定的冷冻室和冷藏室之一的单独冷却。为了单独冷却所选定的冷冻室和冷藏室之一，就须控制制冷剂的流通路径，使制冷剂循环通过冷冻室和冷藏室之一的相关蒸发器。

冷冻室和冷藏室蒸发器的不同蒸发温度意味着不同的蒸发器制冷剂压力。这种制冷剂压力的不同造成制冷剂大量流过一个蒸发器，致使在改变制冷剂的流通路径时制冷剂不能平稳地流过另一个蒸发器。

发明内容

于是，本发明的一个方面提供一种电冰箱，在利用路径改变阀门于安装在电冰箱内的两个蒸发器之间改变制冷剂的流通路径时，通过对路径改变阀门的有效控制，能够提供制冷剂的平稳流动。

本发明的另一方面提供一种控制电冰箱的方法，在利用路径改变阀门于安装在电冰箱内的两个蒸发器之间改变制冷剂的流通路径时，能够有效地控制路径改变阀门，从而提供制冷剂的平稳流动。

按照本发明的第一方面，提供一种电冰箱，包括：冷藏室蒸发器；冷冻室蒸发器；第一膨胀装置，适于膨胀要引入冷藏室蒸发器之制冷剂流；第二膨胀装置，适于膨胀要引入冷冻室蒸发器之制冷剂流；路径变换装置，适于在第一膨胀装置与第二膨胀装置之间改变制冷剂的路径；以及控制单元，适于控制所述路径变换装置，以便在制冷剂流通路径第二膨胀装置改变到第一膨胀装置时，使造成制冷剂既被引入第一膨胀装置又被引入第二膨胀装置的同时开启阶段保持一段预定的时间。

按照本发明的另一方面，提供一种控制上述本发明电冰箱的方法，包括如下步骤：当制冷剂流通路径从第二膨胀装置改变到第一膨胀装置时，控制路径变换装置，使造成制冷剂既被引入第一膨胀装置又被引入第二膨胀装置的同时开启阶段保持一段预定的时间。

附图说明

通过阅读参照附图的下面详细描述，将使本发明的其它目的、特点和优点变得愈为清晰，其中：

图1是说明本发明一种示例性实施方式电冰箱中建立的制冷剂循环的电路图；

图2是说明控制所述本发明示例性实施例电冰箱内三通阀原理的时序图；

图3是说明所述本发明示例性实施例电冰箱内所用控制系统的方框图；

图4是说明控制三通阀方法，以改变制冷剂流通路径从冷藏室蒸发器到冷冻室蒸发器的流程图；

图5是说明控制三通阀方法，以改变制冷剂流通路径从冷冻室蒸发器到冷藏室蒸发器的流程图。

具体实施方式

以下将参照图1-4详细描述本发明的优选实施例。图1是说明本发明一种示例性实施方式电冰箱中建立的制冷剂循环的电路图。参照图1，可在根据三通阀310的动作而改变制冷剂的流通路径时，将从压缩机201排出的制冷剂在流过冷凝器302之后引入冷藏室毛细管304或冷冻室毛细管308。例如，当操纵三通阀310使它的冷藏室阀门310a被关闭，而它的冷冻室阀门310b被打开时，自冷凝器302流出的制冷剂只通过冷冻室毛细管308被引入冷冻室蒸发器207。在这种情况下，只在冷冻室220中实现冷却。另一方面，当必须同时既冷却冷藏室210也冷却冷冻室220时，操纵三通阀310，在关闭冷冻室阀门310b的同时，打开冷藏室阀门310a。在这种情况下，自冷凝器302流出的制冷剂，经冷藏室毛细管304和冷冻室毛细管306，被引入冷藏室蒸发器205，然后再被引入冷冻室蒸发器207。

将三通阀310配置成用以根据步进动机(未示出)的转动改变制冷剂的流通路径。也就是说，根据步进动机的转动，建立制冷剂流通路径，使该路径至少与冷藏室蒸发器205和冷冻室蒸发器207之一连通。以下将参照图2描述由步进动机的转动所引起的制冷剂流通路径的变换。

图2是说明控制本发明示例性实施例电冰箱内三通阀原理的时序图。如图2所示，当根据步进动机的转动角度打开所选择的冷藏室阀门310a和冷冻室阀门310b之一时，建立起制冷剂的流通路径。当步进动机的转动角度为34°时，冷藏室阀门310a和冷冻室阀门310b全都被关闭，以致未能建立制冷剂的流通路径。当步进动机进一步转到约为95°时，冷冻室阀门310b被打开，而冷藏室阀门310a仍然处于它的关闭状态。在这种状态下，建立起制冷剂流通路径，经冷冻室毛细管308与冷冻室蒸发器207连通。随着步进动机进一步转到约为154°，冷冻室阀门310b也被打开。也就是说，建立一个冷藏室阀门310a和冷冻室阀门310b都被打开的同时打开阶段。当步进动机再转到约为195°时，冷冻室阀门310b被关闭，而冷藏室阀门310a一直处在它的被打开状态。在这种状态下，建立起制冷剂流通路径，该路径只通过冷藏室毛细管304与冷藏室蒸发器205连通。随着步进动机的进一步旋转至215°，冷藏室阀门310a和冷冻室阀门310b二者都被关闭。于是，再没有制冷剂流通路径与冷藏室毛细管304或冷冻室毛细管308连通。

按照这种方式，根据适应于三通阀的打开/关闭控制的步进电机的转动，确定所需制冷剂流通路径的建立。如上所述，在步进动机一定的旋转角度范围内，比如图2情况中的154°，就存在一个冷藏室阀门310a和冷冻室阀门310b都被打开的同时打开阶段t0。在这一阶段t0，制冷剂可以既流向冷藏室蒸发器205，又流向冷冻室蒸发器207。然而，在这个同时打开的阶段t0，由于冷冻室蒸发器207的压力相对地要高于冷藏室蒸发器205的压力，所以，有较大量的制冷剂流向冷冻室蒸发器207。为此，当电冰箱的工作方式单单是从冷却冷藏室的方式改变为冷却冷冻室的方式(即步进动机的转角从195°经过大约154°区域而变到95°)时，不能通过与冷藏室蒸发器205连通的制冷剂流通路径充分供给被浓集到冷冻室蒸发器207的制冷剂。为了解决这个问题，当电冰箱的工作方式单单是从冷却冷藏室的方式变换成冷却冷冻室的方式，也就是步进动机的转角从195°经过大约154°的区域而变到95°时，对应于约为154°区域的同时打开阶段被保持一段相对加长的时间段。于是，冷藏室阀门310a和冷冻室阀门310b二者都被打开足够的时间段，使得能够充分地、平稳地通过与冷藏室蒸发器205连通的制冷剂流通路径供给被浓集到冷冻室蒸发器207的制冷剂。

为了实现这种控制操作，本发明示例性实施例的电冰箱包括图3所示的控制系统。图3是说明所述本发明示例性实施例的电冰箱内所用控制系统的方框图。参照图3，使输入单元354和温度测定单元356与适于控制电冰箱整个工作的控制单元352相连。输入单元354使用户可以设定所需的标定控制温度、所需的冷却方式或其它工作条件。温度测定单元356检测冷藏室210、冷冻室220、冷藏室蒸发器205、冷冻室蒸发器207各自的温度，以及其它温度，并报告被检测温度的控制单元352。根据测得的温度，控制单元352控制电冰箱的整个冷却操作。三通阀310与压缩机201各自独立地与控制单元352的输出端相连。三通阀310和压缩机201受控制单元352的控制，实现冷却模式，并达到用户所设定的标定冷却温度。以下将参照图4和5描述控制单元352的控制操作。

图4是说明控制三通阀方法，以改变制冷剂流通路径从冷藏室蒸发器到冷冻室蒸发器的流程图。如图4所示，在三通阀310对应于195°的步进动机转角状态下，使冷藏室阀门310a被打开，而冷冻室阀门310b被关闭。相应地，在这种状态下，冷藏室210受到冷却(步骤402)。在完成冷藏室210的冷却之后，控制单元352确定冷冻室220是否要被冷却。根据这一确定，控制单元352确定是否要将制冷剂流通路径从冷藏室210改变到冷冻室220(步骤404)。当需要将制冷剂流通路径从冷藏室210改变到冷冻室220时，控制单元352使步进动机的旋转角从195°改变到154°(步骤406)。这个程序是使步进动机转到95°的程序中所包含的一个中间程序。按照这一中间程序，冷藏室阀门310a和冷冻室阀门310b都被打开。在制冷剂流通路径要从冷藏室210改变到冷冻室220的情况下，步进动机转至95°，而所述中间程序内没有任何延迟，从而关闭冷藏室阀门310a，而只打开冷冻室阀门310b，以便只冷却冷冻室220(步骤408)。于是，在冷剂流通路径从冷藏室210改变到冷冻室220期间，使得两个阀门310a和310b都被打开的时间最少化。因此，就可以减少制冷剂从冷藏室蒸发器205到冷冻室蒸发器207浓集的程度。

图5是说明控制三通阀方法，以改变制冷剂流通路径从冷冻室蒸发器到冷藏室蒸发器的流程图。如图5所示，在三通阀310的状态对应于步进动机旋转95°状态时，冷藏室阀门310a被关闭，而冷冻室阀门310b被打开。相应地，在这种状态下，冷冻室220被关闭(步骤502)。在完全冷冻室220的冷却之后，确定冷藏室210是否要被冷却。根据这一确定，随后确定是否要将制冷剂流通路径从冷冻室220改变到冷藏室210(步骤504)。当需要使制冷剂流通路径从冷冻室220改变到冷藏室210时，使步进动机的旋转角度从95°变到154°(步骤506)。这一程序是一个中间程序，它包含在步进动机转至195°的程序中。按照这一中间程序，建立一个冷藏室阀门310a和冷冻室阀门310b都被打开的同时打开阶段。在制冷剂流通路径从冷冻室220被改变到冷藏室210的情况下，按照所述的本发明实施例，使在所述中间程序中建立的同时打开阶段持续一段预定的时间(如10秒钟)。这就是说，使冷藏室阀门310a和冷冻室阀门310b二者都被打开预定的时间(步骤508)。如上所述，在制冷剂流通路径从冷冻室220改变到冷藏室210期间，随着两个阀门310a和310b都被打开预定的时间，被浓集在冷冻室蒸发器207的制冷剂可以充分地流向冷藏室蒸发器205。其间，当完成制冷剂的流通路径从冷藏室蒸发器205改变到冷冻室蒸发器207时(也就是当步进电机从195°转到95°时)，会有因步进电机和三通阀310的机械特性所引起的不可避免的延迟时间(如3秒钟)。因此，当制冷剂流通路径从冷冻室220改变到冷藏室210时，把冷藏室阀门310a和冷冻室阀门310b二者都打开的预定的时间设定得比这个不可避免的延迟时间长(比如10秒钟)，为的是使得浓集到冷冻室蒸发器207的制冷剂能够充分地流向冷藏室蒸发器205。在这段预定的时间(10秒钟)过去之后，步进电机转到195°，从而关闭冷冻室阀门310b，而只使冷藏室阀门310a保持在它的打开状态。因而，只有冷藏室210受到冷却(步骤510)。

有如从上面所述而显见者，按照本发明的制冷剂控制方法，通过有效地控制路径变换阀门而使制冷剂流通路径在二蒸发器之间变化，能够提供平稳的制冷剂流。

虽然已对所示的程序描述了本发明的优选实施例，但那些熟悉本领域的人将很清楚，各种改型、增加和删减都将是可能的，而不致脱离有如所附各权利要求揭示的本发明的范围和精髓。

Claims (6)

1.一种电冰箱，包括：

冷藏室蒸发器；

冷冻室蒸发器；

第一膨胀装置，适于膨胀要引入冷藏室蒸发器之制冷剂流；

第二膨胀装置，适于膨胀要引入冷冻室蒸发器之制冷剂流；

路径变换装置，适于在第一膨胀装置与第二膨胀装置之间改变制冷剂的路径；以及

控制单元，适于控制所述路径变换装置，以便在制冷剂流通路径从第二膨胀装置改变到第一膨胀装置时，使造成制冷剂既被引入第一膨胀装置又被引入第二膨胀装置的同时开启阶段保持一段预定的时间。

2.如权利要求1所述的电冰箱，其中，

所述路径变换装置包含一个三通阀，适于根据步进电机的旋转而改变制冷剂的流通路径；以及

所述控制单元使步进电机转动，引起制冷剂流通路径从第二膨胀装置改变到第一膨胀装置，而在步进电机的旋转角度对应于所述同时开启阶段时，使步进电机的转动暂时停止一段预定时间。

3.一种控制电冰箱的方法，所述电冰箱包括冷藏室蒸发器；冷冻室蒸发器；第一膨胀装置，适于膨胀要引入冷藏室蒸发器之制冷剂流；第二膨胀装置，适于膨胀要引入冷冻室蒸发器之制冷剂流；以及路径变换装置，适于在第一膨胀装置与第二膨胀装置之间改变制冷剂的路径；所述方法包括如下步骤：

当制冷剂流通路径从第二膨胀装置改变到第一膨胀装置时，控制路径变换装置，使造成制冷剂既被引入第一膨胀装置又被引入第二膨胀装置的同时开启阶段保持一段预定的时间。

4.如权利要求3所述的方法，其中，

所述路径改变装置是一个三通阀，适于根据步进电机的旋转而改变制冷剂的流通路径；以及

所述控制路径变换装置的步骤包括使步进电机转动，引起制冷剂流通路径从第二膨胀装置改变到第一膨胀装置，而在步进电机的旋转角度对应于所述同时开启阶段时，使步进电机的转动暂时停止一段预定时间。

5.如权利要求3所述的方法，其中，还包括如下步骤：

当制冷剂流通路径从第一膨胀装置改变到第二膨胀装置时，控制路径变换装置，使得不存在引起制冷剂既被引入第一膨胀装置又被引入第二膨胀装置之保持同时开启阶段的时间。

6.如权利要求3所述的方法，其中，在制冷剂流通路径从第一膨胀装置改变到时第二膨胀装置时，由于路径变换装置的机械特性，所述预定时间比保持所述同时开启阶段的时间长，所述同时开启阶段造成使制冷剂既被引入第一膨胀装置又被引入第二膨胀装置。

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