TWI756147B

TWI756147B - 具有分段式除霜功能之冰箱及其分段式除霜方法

Info

Publication number: TWI756147B
Application number: TW110123272A
Authority: TW
Inventors: 蕭志弘; 俞賢來
Original assignee: 東元電機股份有限公司
Priority date: 2021-06-25
Filing date: 2021-06-25
Publication date: 2022-02-21
Also published as: TW202300841A

Abstract

一種具有分段式除霜功能之冰箱，用以在一冷藏空間內儲存一需要在一保存溫度區間加以保存之冷藏物品，包含一壓縮機、一待機偵測模組、一環境溫度偵測模組、一控制模組與一除霜模組。待機偵測模組用以在偵測壓縮機處於工作週期之待機時間時發出待機信號。環境溫度偵測模組用以在待機時間時，偵測環境溫度。控制模組在第N、N+2、…N+2k個工作週期所對應之環境溫度中，存在P個小於環境溫度門檻值的環境溫度時，產生P個分段除霜信號。除霜模組用以對應地進行P次分段除霜作業。其中，除霜模組進行分段除霜作業時，冷藏空間係介於保存溫度區間。

Description

具有分段式除霜功能之冰箱及其分段式除霜方法

本發明係有關於一種裝置及方法，尤其是指一種具有分段式除霜功能之冰箱及其分段式除霜方法。

一般常見的冰箱，在運轉一段時間後，為了避免結霜的情形，都必須定時進行除霜作業。請參閱第一圖，第一圖係顯示先前技術之冰箱之方塊圖。一種冰箱PA1包含一溫度偵測模組PA11、一控制模組PA12與一除霜加熱器PA13。控制模組PA12會在一固定的時間內控制除霜加熱器PA13開啟，並進行一除霜作業。通常控制模組PA12會每8個小時控制除霜加熱器PA13開啟，也就是說除霜加熱器PA13執行兩次除霜作業之間的間隔為8個小時，因此，一天內除霜加熱器PA13僅會進行三次除霜作業，而每次除霜作業約為20至30分鐘。

溫度偵測模組PA11會用來偵測蒸發器的溫度，並在溫度超過12℃時，使控制模組PA12關閉除霜加熱器PA13，藉以停止除霜作業。

然而，先前技術中的控制模組PA12固定時間才會開啟除霜加熱器PA13並進行除霜作業，將會使得結霜量累積過多，進而導致除霜加熱器PA13的除霜效率較差，除霜作業所需時間較長。而在除霜作業進行時，冰箱PA1的一壓縮機是強制停止運轉，因此，會造成冰箱PA1的一冷藏空間的一庫內溫度會上升。在先前技術中，僅利用偵測蒸發器的溫度超過12℃時才會停止除霜作業，若此時的環境溫度又過高，庫內溫度極有可能會超過8℃，進而影響到冷藏空間內所保存的冷藏物品。此外，先前技術也有部分冰箱是間隔16個小時才進行除霜作業。因此，先前技術存在改善的空間。

有鑒於在先前技術中，固定時間執行除霜作業所產生及其衍生出的種種問題。本發明之一主要目的係提供一種具有分段式除霜功能之冰箱，用以解決先前技術中的至少一個問題。

本發明為解決先前技術之問題，所採用之必要技術手段為提供一種具有分段式除霜功能之冰箱，用以在一冷藏空間內儲存一需要在一保存溫度區間加以保存之冷藏物品，並包含一壓縮機、一待機偵測模組、一環境溫度偵測模組、一控制模組與一除霜模組。壓縮機用以在一個工作日內運轉M個工作週期，每一工作週期包含一運轉時間與一待機時間，且M大於等於3。待機偵測模組用以在偵測壓縮機處於每一工作週期之待機時間時發出一待機信號，藉以發出M個待機信號。環境溫度偵測模組用以在壓縮機處於每一工作週期之待機時間時，偵測一環境溫度，藉以偵測出M個環境溫度。

控制模組電性連接待機偵測模組與環境溫度偵測模組，用以接收M個待機信號與對應之M個環境溫度，並在含第N個工作週期後，每間隔一個工作週期所對應之環境溫度中，存在P個小於一環境溫度門檻值之環境溫度時，依序對應產生P個分段除霜信號，其中，N大於0，且P大於0。除霜模組電性連接控制模組，用以在壓縮機處於M個待機時間當中接收P個分段除霜信號時，進行P次分段除霜作業。其中，在除霜模組進行上述之分段除霜作業時，冷藏空間之一庫內溫度係介於保存溫度區間，藉以保存冷藏物品。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有分段式除霜功能之冰箱中之控制模組，更包含一調整單元，調整單元用以在含第N個工作週期後每間隔一個工作週期所對應之環境溫度中，存在一個大於等於環境溫度門檻值之環境溫度時，產生一調整信號，藉以使控制模組在下一次之工作週期之待機時間產生一調整除霜信號，並使除霜模組據以在下一次之工作週期之待機時間進行一調整除霜作業。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有分段式除霜功能之冰箱，更包含一庫內溫度偵測模組，庫內溫度偵測模組用以在除霜模組進行上述之分段除霜作業時偵測庫內溫度，並在偵測到庫內溫度大於一庫內溫度門檻值時，藉由控制模組控制除霜模組停止該次分段除霜作業。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有分段式除霜功能之冰箱中之庫內溫度門檻值，係小於保存溫度區間之一溫度上限值，且庫內溫度門檻值與溫度上限值之差值係為2。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有分段式除霜功能之冰箱中之控制模組，係包含一停止單元與一記錄單元。停止單元用以在庫內溫度大於庫內溫度門檻值時，產生一停止信號，並利用停止信號控制除霜模組停止該次分段除霜作業。記錄單元電性連接除霜模組與停止單元，用以在除霜模組停止該次分段除霜作業時，記錄被停止之該次分段除霜作業之一除霜時間。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有分段式除霜功能之冰箱中之控制模組，更包含一補償單元，補償單元電性連接記錄單元，接收並累積所有上述之除霜時間，用以在所有上述之除霜時間大於一補償門檻值時，產生一補償除霜信號，並利用補償除霜信號控制除霜模組額外進行一次補償除霜作業。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有分段式除霜功能之冰箱中之補償單元，係在所有上述之除霜時間大於該補償門檻值時之下一次之工作週期之待機時間，產生補償除霜信號。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有分段式除霜功能之冰箱中之環境溫度門檻值，係35℃。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有分段式除霜功能之冰箱中之保存溫度區間之一溫度下限值，係2℃，保存溫度區間之一溫度上限值係8℃。

本發明為解決先前技術之問題，所採用之必要技術手段為另外提供一種分段式除霜方法，利用如上所述之具有分段式除霜功能之冰箱加以實施，並包含以下步驟：利用壓縮機運轉M個工作週期；利用待機偵測模組發出M個待機信號；利用環境溫度偵測模組偵測出M個環境溫度；在含上述第N個工作週期後每間隔一個工作週期所對應之環境溫度中，存在P個小於環境溫度門檻值之環境溫度時，利用控制模組依序對應產生P個分段除霜信號；利用除霜模組對應地進行P次分段除霜作業。

綜上所述，本發明較佳實施例所提供之具有分段式除霜功能之冰箱及其分段式除霜方法，利用控制模組在含第N個工作週期後每間隔一個工作週期所對應之環境溫度中，存在P個小於環境溫度門檻值的環境溫度時，控制除霜模組15進行P次分段除霜作業，相較於先前技術，本發明在間隔的工作週期判斷環境溫度是否小於環境溫度門檻值，避免環境溫度過高增加庫內溫度的上升速率。而間隔的工作週期，遠小於先前技術的8個小時，可以使得結霜量遠少於先前技術，故每次的分段除霜作業的除霜時間也可以小於先前技術，甚至一個工作天的所有分段除霜作業的除霜時間也可以小於先前技術的總和。

另外，本發明可以在分段除霜作業、調整除霜作業或是補償除霜作業，確保庫內溫度不會超過庫內溫度門檻值，進而使得庫內溫度不會超過保存溫度區間的一個溫度上限值，故可以確保冷藏物品得以在保存溫度區間內加以保存。

下面將結合示意圖對本發明的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列描述和申請專利範圍，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，圖式均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。

請參閱第二圖至第四圖，其中，第二圖係顯示本發明較佳實施例所提供之具有分段式除霜功能之冰箱之方塊圖；第三圖係顯示庫內溫度之數據圖；以及，第四圖係顯示本發明較佳實施例所提供之分段式除霜方法之流程圖。如圖所示，一種分段式除霜方法係利用如第二圖所示之一種具有分段式除霜功能之冰箱1加以實施，並包含以下步驟S101至步驟S110。

具有分段式除霜功能之冰箱1用以在一冷藏空間內儲存一需要在一保存溫度區間加以保存的冷藏物品，並包含一壓縮機11、一待機偵測模組12、一環境溫度偵測模組13、一控制模組14、一除霜模組15與一庫內溫度偵測模組16。

在本實施例中，控制模組14包含一接收單元141、一調整單元142、一停止單元143、一記錄單元144、一補償單元145與一傳送單元146。

步驟S101：利用壓縮機運轉M個工作週期。

壓縮機11用以在一個工作日內運轉M個工作週期，其中，每一個工作週期包含一運轉時間與一待機時間，且M會大於等於3。實務上，一個工作日通常表示一天，M通常會是12，也就是說，一個工作週期是2個小時。

步驟S102：利用待機偵測模組發出M個待機信號。

待機偵測模組12用以在偵測出壓縮機11處於每一個工作週期的待機時間時發出一待機信號，藉以發出M個待機信號。也就是說，壓縮機11一進入待機時間，待機偵測模組12就會發出一個待機信號。如上述例子，待機偵測模組12就會發出12個待機信號。

步驟S103：利用環境溫度偵測模組偵測出M個環境溫度。

環境溫度偵測模組13用以在壓縮機11處於每一個工作週期的待機時間時，偵測一環境溫度，藉以偵測出M個環境溫度。也就是說，壓縮機11一進入待機時間，環境溫度偵測模組13就會偵測一次環境溫度。如上述例子，環境溫度偵測模組13會偵測出12個環境溫度。環境溫度是指具有分段式除霜功能之冰箱1所位於的環境的溫度，環境可能是廚房、儲藏間等。

需說明的是，環境溫度偵測模組13會在壓縮機11進入待機時間偵測一次環境溫度，並不限制為環境溫度偵測模組13只能在待機時間偵測環境溫度。環境溫度偵測模組13也可以在壓縮機11進入運轉時間偵測一次環境溫度。實務上，環境溫度偵測模組13也可以時時偵測環境溫度，也就是持續地偵測環境溫度。

步驟S104：在第N、N+2、…N+2k個工作週期中，判斷環境溫度是否小於環境溫度門檻值。

控制模組14電性連接待機偵測模組12與環境溫度偵測模組13，用以接收M個待機信號與對應的M個環境溫度。在含第N個工作週期後，每間隔一個工作週期所對應的環境溫度中，控制模組14會判斷上述的環境溫度是否小於一環境溫度門檻值，也就是說，會在在第N、N+2、…N+2k個工作週期中，判斷環境溫度是否小於環境溫度門檻值。實務上，環境溫度門檻值可設定成35℃。在本實施例中，控制模組14的接收單元141係用以接收M個待機信號與對應的M個環境溫度。

當步驟S104判斷為是時，係進入步驟S105。步驟S105：利用控制模組依序對應產生分段除霜信號。

在第N、N+2、…N+2k個工作週期所對應的環境溫度中，如果存在P個環境溫度小於環境溫度門檻值時，控制模組14會依序對應地產生P個分段除霜信號，其中，N大於0，且P大於0。如上述的例子，壓縮機11在一個工作日內會運轉12個工作週期，則第N、N+2、…N+2k個工作週期，可為第2、4、6、8、10、12個工作週期。當然也可為第1、3、5、7、9、11個工作週期，但是因為第1個工作週期所累積的結霜量會比累積到第2個工作週期的結霜量少，故從第2個工作週期開始判斷是否要進行分段除霜作業較佳。而每個工作週期會對應一個環境溫度，故P最多為6，最少為1。

在步驟S105之後，係進入步驟S107。步驟S107：利用除霜模組進行分段除霜作業。

除霜模組15電性連接控制模組14用以在壓縮機11處於上述M個待機時間當中並接收到上述P個分段除霜信號時，進行P次分段除霜作業。因為兩個分段除霜作業之間的時間間隔為2個小時，遠小於先前技術的8個小時，因此，結霜量也會遠小於先前技術，故每次分段除霜作業的大約只需要2分鐘。而控制模組14會在環境溫度小於環境溫度門檻值時才產生分段除霜信號，是為了避免環境溫度過高加速庫內溫度的上升速率。

因為除霜模組15會在壓縮機11的待機時間內進行分段除霜作業，此時的壓縮機11並不會進行致冷作業，因此，冷藏空間的庫內溫度會隨著時間而上升。若此時的環境溫度又過高，勢必會加速庫內溫度的上升速率，甚至可能導致庫內溫度超過保存溫度區間，進而影響冷藏物品的保存。

如上述的例子，當P等於6，表示除霜模組15會在第2、4、6、8、10、12個工作週期對應地進行分段除霜作業。若只有第2、4、6個工作週期的環境溫度小於環境溫度門檻值時，則P等於3，且除霜模組15會在第2、4、6個工作週期進行分段除霜作業。

當步驟S104判斷為否時，係進入步驟S106。步驟S106：利用控制模組產生調整信號。

在步驟S106之後，係進入步驟S108。步驟S108：利用除霜模組在下一個工作週期進行調整除霜作業。

當控制模組14判斷出環境溫度不小於環境溫度門檻值時，也就是環境溫度大於等於環境溫度門檻值時，調整單元142會產生調整信號藉以使控制模組14在下一次的工作週期的待機時間產生一調整除霜信號。除霜模組15在下一次的工作週期的待機時間接收到調整除霜信號時，便會進行一調整除霜作業。

如上述的例子，若第8個工作週期的環境溫度超過環境溫度門檻值時，控制模組14便會在第9個工作週期產生調整除霜信號，使除霜模組15在第9個工作週期的待機時間進行調整除霜作業。此時，除霜模組15便會在第2、4、6、9個工作週期進行除霜，雖然除霜作業的名稱並不相同，但實質的除霜作業內容都相同。

在本實施例中，第9個工作週期後，除霜模組15仍會在第10、12個工作週期對應地進行分段除霜作業，但不以此為限。控制模組也可以在第9個工作週期後間隔的第一個工作週期，作為新的第N個工作週期，也就是第11個工作週期，故會在第11、1（下一個工作日）、3（下一個工作日）、5（下一個工作日）、7（下一個工作日）個工作週期去判斷環境溫度是否小於環境溫度門檻值，而進行對應的步驟。

在步驟S107之後，係進入步驟S109。步驟S109：庫內溫度是否大於庫內溫度門檻值。

在步驟S109判斷為是時，係進入步驟S110。步驟S110：停止分段除霜作業，記錄除霜時間，在除霜時間累積大於補償門檻值時，利用除霜模組額外進行一次補償除霜作業。

庫內溫度偵測模組16會在除霜模組15進行分段除霜作業時，同步偵測冷藏空間內的庫內溫度。控制模組14接收庫內溫度後，會進一步判斷庫內溫度是否大於庫內溫度門檻值。

當步驟S109判斷為是時，也就是庫內溫度大於庫內溫度門檻值時，停止單元143便會產生一停止信號，並據以控制除霜模組15停止該次分段除霜作業。同時，記錄單元144會在除霜模組15停止該次分段除霜作業時，記錄被停止的該次分段除霜作業的一除霜時間。因此，可以確保冷藏空間的庫內溫度不會超過保存溫度區間，如第三圖所示，故保存在冷藏空間內的冷藏物品可以加以保存，不會因為庫內溫度超過保存溫度區間，進而影響冷藏物品的物品品質，其中，圖形F1為實際庫內溫度的折線圖，圖形F2為庫內溫度偵測模組16感測到的庫內溫度的折線圖。

補償單元145則會接收並累積所有上述的除霜時間，並在除霜時間大於一補償門檻值時，產生一補償除霜信號。接著，除霜模組15會接收到補償除霜信號，並額外進行一次補償除霜作業。較佳者，補償單元145會在除霜時間大於補償門檻值時的下一個工作週期產生上述補償除霜信號。

當步驟S109判斷為否時，也就是庫內溫度都小於等於庫內溫度門檻值時，控制模組14便不會作動，而讓除霜模組15進行完該次分段除霜作業。

在本發明其他實施例中，庫內溫度偵測模組16也可以在除霜模組15進行調整除霜作業時，同步偵測冷藏空間內的庫內溫度，進一步判斷庫內溫度是否大於庫內溫度門檻值。當庫內溫度都大於庫內溫度門檻值時，控制模組14便會讓除霜模組15停止該次調整除霜作業。同時，記錄單元144會在除霜模組15停止該次調整除霜作業時，記錄被停止的該次調整除霜作業的除霜時間。

而上述所有傳送至除霜模組15的信號，都可以利用傳送單元146進行傳送。

綜上所述，本發明較佳實施例所提供之具有分段式除霜功能之冰箱及其分段式除霜方法，利用控制模組在第N、N+2、…N+2k個工作週期所對應之環境溫度中，存在P個小於環境溫度門檻值的環境溫度時，控制除霜模組15進行P次分段除霜作業，相較於先前技術，本發明在間隔的工作週期判斷環境溫度是否小於環境溫度門檻值，避免環境溫度過高增加庫內溫度的上升速率。而間隔的工作週期，遠小於先前技術的8個小時，可以使得結霜量遠少於先前技術，故每次的分段除霜作業的除霜時間也可以小於先前技術，甚至一個工作天的所有分段除霜作業的除霜時間也可以小於先前技術的總和。

另外，本發明可以在分段除霜作業、調整除霜作業或是補償除霜作業，確保庫內溫度不會超過庫內溫度門檻值，進而不會使得庫內溫度超過保存溫度區間的一個溫度上限值，故可以確保冷藏物品得以在保存溫度區間內加以保存。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

PA1:冰箱

PA11:溫度偵測模組

PA12:控制模組

PA13:除霜加熱器

1:具有分段式除霜功能之冰箱

11:壓縮機

12:待機偵測模組

13:環境溫度偵測模組

14:控制模組

141:接收單元

142:調整單元

143:停止單元

144:記錄單元

145:補償單元

146:傳送單元

15:除霜模組

16:庫內溫度偵測模組

F1,F2:圖形

S101~S110:步驟

第一圖係顯示先前技術之冰箱之方塊圖；第二圖係顯示本發明較佳實施例所提供之具有分段式除霜功能之冰箱之方塊圖；第三圖係顯示庫內溫度之數據圖；以及第四圖係顯示本發明較佳實施例所提供之分段式除霜方法之流程圖。