CN1971183A - 电冰箱及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种电冰箱及其控制方法，其中多个存储室基于它们的冷却优先级冷却，所述优先级根据各存储室的设定的温度或者热载荷确定，由此各存储室可以保持较高的湿度。用于保持存储室的平均湿度较高的电冰箱包括：压缩机；多个存储室；分别对应多个存储室的多个蒸发器和扇；温度传感器，用于检测多个存储室的每个的温度；和控制器，所述控制器适于将通过各温度传感器检测的温度与各存储室的设定温度进行比较，以确定是否必须冷却各存储室，当必须冷却多个存储室时，从最低到最高设定温度将冷却优先级分配为给将被冷却的存储室，根据被分配的冷却优先级控制将被冷却的存储室的扇。

Description

电冰箱及其控制方法
技术领域
本发明涉及电冰箱及其控制方法，具体而言，涉及其中多个存储室基于它们的冷却优先级(priority)被冷却的电冰箱及其控制方法，所述优先级根据各存储室的设定温度或者热载荷确定，由此存储室可以保持较高的湿度。
背景技术
通常，电冰箱是具有多个存储室的家庭用具，每个存储室通过制冷剂的循环适于保持比外部具有更低的温度。电冰箱通常具有保持大约-20度的低温的冷冻室和保持大约3度温度的冷藏室。
这样的电冰箱包括压缩机、冷凝器(condenser)、膨胀阀和蒸发器。如果制冷剂在压缩机中被压缩，被压缩的制冷剂在冷凝器中被冷凝为液相制冷剂。结果，液相制冷剂被移动到膨胀阀内以在其中膨胀成低温气态制冷剂。当低温气态制冷剂被传送到蒸发器时，根据蒸发器的操作产生冷空气。通常，蒸发器设有扇以方便在蒸发器和存储室的内部之间的冷空气的平稳循环。
冷冻室和冷藏室通常设有用于检测当前温度的温度传感器。通过将被检测的当前温度与冷冻室和冷藏室的预设目标温度进行比较，就可以确定是否必须冷却各室。通常，由于其较低的目标温度，冷冻室与外部具有较大的温度差异，并且由于其结构的限制，也具有比冷藏室更少的热绝缘。由于这些原因，冷冻室需要比冷藏室具有更长的冷却时间。
当必须冷却冷冻室和冷藏室时，根据现有技术的解决方案，冷冻室和冷藏室适于同时冷却。通常，在冷却操作期间，冷藏室内的水分趋于在蒸发器等上解冻，因此，冷藏室经受了湿度的减小。换言之，冷藏室冷却周期导致相应的除去湿气(dehumidifying)周期。同样，冷藏室在预设的目标温度和外部的温度之间具有较小的温度差异，因此，冷藏室的冷却比冷冻室完成的更快。如果冷藏室完成目标温度条件，冷藏室的冷却停止，只有冷冻室继续被冷却。当冷却冷藏室时，冷藏室的湿度被迅速降低，并在经过解冻周期之前保持较低。在完成冷冻室的冷却之后，冷藏室的湿度可以通过单独的解冻操作等恢复。总之，冷藏室的湿度连续地较长时间地保持较低直到冷藏室的冷却被完成，并且接着，冷冻室的冷却被完成，导致平均湿度的减小。
被抑制的平均湿度可能导致储藏食物的表面干燥，并且因此，可能导致储藏食物的新鲜度的下降。
为了解决上述的温度并保持较高的湿度，需要单独的解冻加热器等，以经常地执行解冻操作。这导致了能量消耗的增加。
发明内容
本发明用于解决上述的问题。本发明的一方面是提供一种电冰箱及其控制方法，其中多个存储室基于它们的冷却优先级冷却，所述优先级根据各存储室的设定的温度或者热载荷确定，由此各存储室可以保持较高的平均湿度。
考虑到一方面，本发明的典型实施例提供了一种电冰箱，包括：压缩机；多个存储室；分别对应多个存储室的多个蒸发器和扇；温度传感器，用于检测多个存储室的每个的温度；和控制器，所述控制器适于将通过各温度传感器检测的温度与各存储室的设定温度进行比较，以确定是否必须冷却各存储室，当必须冷却多个存储室时，为了从最低到最高设定温度将冷却优先级分配给将被冷却的存储室，根据被分配的冷却优先级控制将被冷却的存储室的扇。
多个存储室可以包括：冷藏室和冷冻室；制冷剂流动路径，所述制冷剂流动路径被安置平行以将制冷剂供给到用于冷藏室和冷冻室的各蒸发器内；三通阀(3-way valve)，所述三通阀被设置以调节将制冷剂供给到各制冷剂流动路径。
所述控制器可以在完成冷藏室和冷冻室的冷却之后停止压缩机，接着，只操作用于冷藏室的扇，以执行自然除霜操作。
冷藏室可以进一步包括保持高湿度的单独的存储室，所述控制器操作以最后冷却单独的存储室。
当分配为最后将被冷却的存储室被完全冷却时，所述控制器可以停止压缩机的操作。
根据另外一方面，本发明的典型实施例提供了一种电冰箱，包括：压缩机；多个存储室；分别对应多个存储室的多个蒸发器和扇；温度传感器，用于检测多个存储室的每个的温度；和控制器，所述控制器适于将通过各温度传感器检测的温度与各存储室的设定温度进行比较，以确定是否必须冷却各存储室，当必须冷却多个存储室时，从最高到最低热载荷将冷却优先级分配给将被冷却的存储室，根据被分配的冷却优先级控制将被冷却的存储室的扇。
所述控制器通过使用由各存储室的温度传感器检测的温度和存储室的设定温度之间的差异可以计算将被冷却的存储室的热载荷。
多个存储室可以包括：冷藏室和冷冻室；制冷剂流动路径，所述制冷剂流动路径被安置平行以将制冷剂供给到用于冷藏室和冷冻室的各蒸发器内；三通阀，所述三通阀被提供以调节将制冷剂供给到各制冷剂流动路径。
所述控制器可以在完成冷藏室和冷冻室的冷却之后停止压缩机，随后，只操作用于冷藏室的扇，以执行自然除霜操作。
根据另外一方面，本发明的典型实施例提供了一种用于控制电冰箱的方法，所述电冰箱包括多个存储室、对应各存储室的蒸发器、对应各蒸发器的扇和用于检测各存储室的温度的温度传感器，所述方法包括：通过使用温度传感器检测各存储室的温度；通过将被检测的温度与各存储室的设定温度进行比较确定是否必须冷却各存储室；对多个存储室分配冷却优先级，所述多个存储室被确定将被冷却；和根据冷却优先级通过操作各蒸发器的扇冷却各存储室。
所述冷却优先级可以从最低到最高设定温度被分配给将被冷却的各存储室。
所述方法可以进一步包括：通过使用各存储室的被检测的温度和设定温度之间的差异计算将被冷却的各存储室的热载荷，所述冷却优先级从最高到最低热载荷被分配给各存储室。
所述方法可以进一步包括：在完全冷却最后的存储室之后，执行自然除霜操作，用于操作冷却优先级的最后存储室的蒸发器的扇。
本发明的另外的方面和/或者优点将在下面部分地进行说明，和部分地从说明书变得显然，或者可以通过实施本发明来实现。
附图说明
本发明的典型实施例的这些和/或其它方面和优点结合附图将变得明显，并从实施例的下述说明中更容易理解，其中：
图1是显示具有两个蒸发器的电冰箱的制冷剂循环回路的第一示例的方框图；
图2是显示具有两个蒸发器的电冰箱的制冷剂循环回路的第二示例的方框图；
图3是显示根据本发明的电冰箱的典型实施例的示意控制方框图；
图4是显示根据本发明的电冰箱控制方法的典型实施例的时序图；
图5是显示根据本发明的电冰箱的典型实施例的制冷剂循环的冷藏室的湿度的视图；
图6是将根据现有技术的控制方法与根据本发明的典型实施例的控制方法的平均湿度进行比较的视图；和
图7是根据本发明的电冰箱控制方法的典型实施例的控制流程图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的典型实施例，其示例将在附图中显示，其中相同的参考标记全文中引用相同的元件。所述实施例将在下面通过参照附图来说明本发明。
图1、2是显示了具有两个蒸发器的电冰箱的制冷剂循环回路的第一和第二示例的方框图。如图1、2所示，电冰箱包括用于压缩制冷剂的压缩机10、用于将被压缩的高温和高压制冷剂冷凝到液相制冷剂的冷凝器12。在通过毛细管14之后，被冷凝的制冷剂被转换为低温气体制冷剂。然后，被转换的低温气态制冷剂通过用于冷藏室的蒸发器16和用于冷冻室的蒸发器18，以由此被引入压缩机10。此处，具有可变打开程度的膨胀阀可以替代毛细管14。
冷凝器12、冷藏室蒸发器16和冷冻室蒸发器18分别设有扇13、15和17以及扇电机13a、15a和17a，以产生用于实现平稳换热的空气流。在图2中，两个制冷剂流动路径被安置平行以将低温气态制冷剂分别传送到冷藏室蒸发器16和冷冻室蒸发器18。制冷剂流动路径分别设有用于冷藏室的毛细管24和用于冷冻室的毛细管22。三通阀20被设置用于调节将被传送到制冷剂流动路径内的制冷剂量。三通阀20被控制以可选地或者同时地将制冷剂传送到冷藏室蒸发器16和冷冻室蒸发器18。
如果蒸发器16、18通过使用如上所述传输到其的制冷剂产生冷空气，根据扇电机15a、17a以及扇15、17的操作，被产生的冷空气被吹送到冷藏室和冷冻室内，所述扇电机15a、17a以及扇15、17被设置以对应各蒸发器16、18。扇电机15a、17a的操作基于冷藏室和冷冻室的被检测温度而被控制。图2的电冰箱具有通过控制扇15、17的操作调节冷藏室和冷冻室的温度同时调节将被传送到各制冷剂流动路径内的制冷剂量的功能。
图3是根据本发明的电冰箱的典型实施例的示意控制方框图。在本发明中，冷藏室和冷冻室的当前温度通过温度传感器32、34检测，所述温度传感器32、34分别设置在冷藏室冷冻室内。被检测的当前温度被输入到控制器30内。由此，控制器30将被检测的当前温度和冷藏室、冷冻室的预设温度进行比较，以确定是否必须冷却冷藏室和冷冻室。由于冷冻室的预设温度比外部的温度相当地低，压缩机10是否被操作用于冷却通常基于被检测的当前温度和冷冻室的预设温度之间的比较结果确定。压缩机10的操作基于被检测的当前温度和预设温度之间的比较结果的原因是预设温度越低，冷却载荷越大，从冷却操作的必要性以及频率和执行冷却操作所需的时间，预设温度占据了制冷循环的更大部分。在本发明中，当从被检测的温度和各室的预设温度之间的比较结果确定必须冷却冷藏室和冷冻室，具有比冷藏室更低的预设温度的冷冻室首先开始冷却。可选地，通过计算各室的预设温度和被检测温度之间的温度差异，并基于被计算的温度差异计算所需的热载荷，具有需要相对较长的冷却时间的更大热载荷的冷冻室首先被冷却。在示例中，热载荷可以基于将被冷却的空间的尺寸以及预设目标温度和当前温度之间的温度差异被计算。当额外地考虑到环境条件，例如外部的温度以及将被冷却的空间的绝热程度，热载荷可以更为准确地计算。因此，在完成需要更长冷却时间的冷冻室的冷却之后，冷却冷藏室，并且结果，执行自然除霜操作。结果，冷藏室的湿度只保持较低减小的时间，允许冷藏室保持较高的平均湿度。
尽管本实施例只利用了两个存储室、冷藏室和冷冻室，必须理解可以增加适于新鲜保存的单独存储室，且多个存储室的每一个可以被配置以具有对应的蒸发器、扇电机和扇，用于实现独立温度调节功能。同样，制冷剂流动路径可以设置以将制冷剂传输到各蒸发器内，阀可以被设置以调节将传输到制冷剂流动路径的制冷剂量。多个存储室分别设有温度传感器，这样是否必须冷却存储室基于各存储室的预设温度和被检测温度之间的比较结果确定。如果从比较结果确定必须冷却多个存储室，从最低到最高预设温度对各存储室分配冷却优先级，这样多个存储室被连续地冷却。存储室基于它们的预设温度连续地冷却的原因在于存储室的预设温度越低，存储室和外部之间的温度差异越大，因此，存储室显示了更大的冷却载荷，结果，具有更长的冷却时间。因此，通过在后冷却需要需要更短的冷却时间的存储室，存储室只具有最小的除去湿气周期，这样可以保持高的平均湿度。需要更短的冷却时间的存储室在后面冷却的原因是，与具有较低的预设温度的另外的存储室相比，所述存储室在其预设温度和外部温度之间具有更小的温度差异，这样更加必须保持高湿度。可选地，当各存储室的热载荷通过使用存储室的被检测的当前温度和预设温度之间的差异进行计算时，从最高到最低热载荷将冷却优先级分配给各存储室。热载荷越小，存储室的冷却时间越短，因此，可以获得与上述说明相同的效果。
图4是显示根据本发明的电冰箱控制方法的典型实施例的时序图。如上所述，由于冷冻室的预设温度低于冷藏室的预设温度，由于其结构冷冻室就绝热的强化具有限制，通常冷冻室具有更大的冷却必要性。因此，控制器30可以执行控制操作以当必须冷却所述冷冻室时执行控制操作以操作压缩机10。同样，在本发明的实施例中，由于冷藏室适于在后面进行冷却，压缩机10的操作是否停止根据冷藏室的温度条件确定。这显示在图4中。
图7是显示了根据本发明的电冰箱控制方法的典型实施例的控制流程图。现在，电冰箱控制方法的控制顺序将参照图4、7进行说明。首先，冷冻室和冷藏室的当前温度被检测以确定是否必须冷却冷藏室和冷冻室(S710和S711)。当必须冷却冷藏室和冷冻室时，压缩机10、用于冷凝器的扇电机13a和用于冷冻室的扇电机17a被操作以旋转用于冷凝器的扇13和用于冷冻室的扇17，从而冷却冷冻室(S712)。在冷冻室的冷却期间冷冻室的温度通过使用用于冷冻室的温度传感器34检查，以检查冷冻室是否已经达到其预设温度(S713和S714)。如果检查冷冻室完成所需的温度条件的结果进行了确定，用于冷冻室的扇17的操作停止，用于冷藏室的扇电机15a被操作以旋转用于冷藏室的扇15，以开始冷藏室的冷却(S715)。在冷藏室的冷却期间，冷藏室的温度通过使用用于冷藏室的温度传感器32检测，被检测的温度与冷藏室的预设温度进行比较，以确定冷藏室是否完成所需的温度条件(S716和S717)。如果确定冷藏室完成了所需的温度条件，用于冷凝器和压缩机10的扇13的操作停止，用于冷藏室的扇15旋转预定的时间T(S718)。扇15旋转预定的时间T的原因是，在停止压缩机10的操作之后，从用于冷藏室的蒸发器16内的低温制冷剂获得的冷空气被用于将霜从蒸发器移除，实现自然的除霜效果。自然除霜基于冷藏室的预设温度相当地小于室温的原理，即冷藏室只具有小量的饱和蒸汽，因此，冷藏室的相对湿度即使通过小量的湿气也迅速增加。如果检查经过了预定的时间T，用于冷藏室的扇15的旋转停止(S719和S720)。如在本实施例中那样，自然除霜可以执行预定的时间T，或者基于通过设置在蒸发器内的温度传感器检测的蒸发器的温度来执行。在完成自然除霜之后，冷藏室和冷冻室的温度被再次检查，以确定压缩机10是否被操作。
图5是显示了通过根据本发明的电冰箱的典型实施例的制冷剂循环所获得的冷藏室的湿度的视图。从图5可以理解，冷冻室具有较大的冷却载荷，因此占据了制冷循环的较大部分。因此，当冷冻室被首先冷却，接着，冷藏室被冷却，根据使用设定的温度或者热载荷确定的冷却优先级，可以缩短除去湿气的周期。结果，冷藏室可以保持较高的平均湿度。相似地，在具有三个或者多个存储室的电冰箱的情况下，与现有技术现比，当存储室根据使用上述策略确定的冷却优先级顺序冷却时，存储室可以实现更高的平均湿度。
图6是根据现有技术的控制方法的平均湿度与根据本发明的典型实施例的控制方法的平均湿度的比较视图。如图6中所示，与现有技术相比，本发明实现了冷藏室的平均湿度增加约30％。由此，各存储室可以被冷却，同时保持较高的湿度，而不需要单独的除霜操作或者额外的设备，例如除霜加热器。
从上述说明很明显，本发明通过根据使用各存储室的预设温度或者热载荷确定的冷却优先级通过冷却存储室而具有保持多个存储室的平均湿度较高的效果。
此外，各存储室的湿度可以通过简单控制而保持较高，不需要单独的设备。
尽管对本发明的实施例已经进行了显示和说明，但是普通技术人员必须理解，在不背离本发明的原理和精神的情况下，可以对该实施例进行修改，其范围由权利要求书及其等同限定。

Claims (15)

1.一种电冰箱，包括：
压缩机；
多个存储室；
分别对应多个存储室的多个蒸发器和扇；
温度传感器，所述温度传感器用于检测所述多个存储室的每个的温度；和
控制器，所述控制器适于将通过各温度传感器检测的温度与各存储室的设定温度进行比较，以确定是否必须冷却各存储室，当必须冷却多个存储室时，从最低到最高设定温度将冷却优先级分配给将被冷却的存储室，根据被分配的冷却优先级控制将被冷却的存储室的扇。
2.根据权利要求1所述的电冰箱，其中，多个存储室包括：冷藏室和冷冻室；制冷剂流动路径，所述制冷剂流动路径被安置平行以将制冷剂供给到用于冷藏室和冷冻室的各蒸发器内；三通阀，所述三通阀被设置以调节将制冷剂供给到各制冷剂流动路径。
3.根据权利要求2所述的电冰箱，其中，在完成冷藏室和冷冻室的冷却之后，所述控制器停止压缩机，且接着，只操作用于冷藏室的扇，以执行自然除霜操作。
4.根据权利要求2所述的电冰箱，其中，冷藏室进一步包括保持高湿度的单独的存储室，所述控制器操作以最后冷却单独的存储室。
5.根据权利要求1所述的电冰箱，其中，当被分配最后将被冷却的存储室被完全冷却时，所述控制器停止所述压缩机的操作。
6.一种电冰箱，包括：
压缩机；
多个存储室；
分别对应多个存储室的多个蒸发器和扇；
温度传感器，所述温度传感器用于检测多个存储室的每个的温度；和
控制器，所述控制器适于将通过各温度传感器检测的温度与各存储室的设定温度进行比较，以确定是否必须冷却各存储室，当必须冷却多个存储室时，从最高到最低热载荷将冷却优先级分配给将被冷却的存储室，根据被分配的冷却优先级控制将被冷却的存储室的扇。
7.根据权利要求6所述的电冰箱，其中，所述控制器通过使用由各存储室的温度传感器检测的温度和存储室的设定温度之间的差异计算将被冷却的存储室的热载荷。
8.根据权利要求6所述的电冰箱，其中，多个存储室包括：冷藏室和冷冻室；制冷剂流动路径，所述制冷剂流动路径被安置平行以将制冷剂供给到用于冷藏室和冷冻室的各蒸发器内；三通阀，所述三通阀被提供以调节将制冷剂供给到各制冷剂流动路径。
9.根据权利要求8所述的电冰箱，其中，在完成冷藏室和冷冻室的冷却之后，所述控制器停止压缩机，且接着，只操作用于冷藏室的扇，以执行自然除霜操作。
10.一种用于控制电冰箱的方法，所述电冰箱包括多个存储室、对应各存储室的蒸发器、对应各蒸发器的扇，和用于检测各存储室的温度的温度传感器，所述方法包括：
通过使用温度传感器检测各存储室的温度；
通过将被检测的温度与各存储室的设定温度进行比较确定是否必须冷却各存储室；
对多个存储室分配冷却优先级，所述多个存储室被确定将被冷却；和
根据冷却优先级通过操作各蒸发器的扇而冷却各存储室。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述冷却优先级从最低到最高设定温度被分配给将被冷却的各存储室。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，还包括：
通过使用各存储室的被检测的温度和设定温度之间的差异计算将被冷却的各存储室的热载荷，所述冷却优先级从最高载荷到最低热载荷被分配给各存储室。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，还包括：
在完全冷却最后的存储室之后，执行自然除霜操作，用于操作冷却优先级的最后存储室的蒸发器的扇。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，自然除霜操作包括操作冷却优先级的最后存储室的蒸发器的扇预定量的时间。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，自然除霜操作包括操作冷却优先级的最后存储室的蒸发器的扇，直到在蒸发器内获得预定的温度。
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