TWM588781U - 冰箱致冷控制系統 - Google Patents

Abstract

一種冰箱致冷控制系統，設置於一冰箱內，冰箱具有一物品儲存空間，冰箱致冷控制系統包含一變頻壓縮機、一蒸發器、一轉速偵測單元、一風扇與一風扇控制單元。變頻壓縮機在冰箱處於一待機模式時，其壓縮機轉速會落於一待機轉速範圍內。轉速偵測單元用以偵測壓縮機轉速是否落於一待機轉速範圍內。風扇控制單元在壓縮機轉速落於待機轉速範圍內時，同步控制風扇以一低於一標準風扇轉速之待機模式風扇轉速運轉，藉以降低一回風氣流之一回風流量，進而提升蒸發器的蒸發器溫度，並降低蒸發器的結霜速率。

Description

冰箱致冷控制系統

本創作係有關於一種系統，尤其是指一種冰箱致冷控制系統。

一般的冷凍冷藏系統，是利用冷媒在蒸發器內藉由空氣與庫內物品熱交換來達到冷凍或冷藏的目的。當蒸發器的表面溫度低於攝氏0度，且回風氣流的回風溫度低於露點溫度時，空氣中的水氣就會凝結於蒸發器的表面形成霜。霜會形成熱阻，且隨著結霜厚度增加，蒸發器的熱傳性能便會降低，造成致冷能力下降。結霜也會使得冷凍冷藏系統內的熱量無法帶走，除了造成能源浪費外，也會造成冷媒無法全部蒸發，導致壓縮機損壞。

先前技術中的除霜設計，主要是在一固定時間內開啟除霜電熱管。然而，在未得知庫內狀況的情況下以固定時間開啟除霜電熱管進行除霜，有可能造成過度加熱導致庫內溫度過高，導致食物腐敗；也有可能除霜量已經累積過多，卻因為固定時間還沒到而沒有進行除霜等問題。因此，先前技術中的除霜設計有改善的空間。

有鑒於在先前技術中，固定時間開啟除霜電熱管所存在的種種問題。本創作之一主要目的係提供一種冰箱致冷系統，用以解決先前技術中的至少一個問題。

本創作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冰箱致冷控制系統，設置於一冰箱內，冰箱內具有一物品儲存空間，冰箱致冷控制系統包含一變頻壓縮機、一蒸發器、一轉速偵測單元、一風扇與一風扇控制單元。

變頻壓縮機以一壓縮機轉速運轉，在冰箱處於一待機模式時，壓縮機轉速係落於一待機轉速範圍內。蒸發器連通於變頻壓縮機。轉速偵測單元用以偵測壓縮機轉速，並判斷壓縮機轉速是否落於待機轉速範圍內。風扇鄰近於蒸發器而設置，用以使物品儲存空間之一空氣回流而產生一流經蒸發器之回風氣流，並在一致冷工作模式下以一標準風扇轉速運轉。風扇控制單元電性連接轉速偵測單元與風扇，用以在變頻壓縮機處於待機模式時，同步控制風扇以一低於標準風扇轉速之待機模式風扇轉速運轉，藉以降低回風氣流之一回風流量，進而提升蒸發器之一蒸發器溫度並降低蒸發器之一結霜速率。

在上述必要技術手段的基礎下，本創作所衍生之一附屬技術手段為使冰箱致冷控制系統，更包含一偵測模組、一運算模組、一控制模組與一除霜電熱管。偵測模組對應風扇而設置，用以偵測回風流量、回風氣流之一回風溫度、回風氣流之一回風濕度與風扇之一風扇運轉時間。運算模組通信連結偵測模組，用以接收回風流量、回風溫度、回風濕度與風扇運轉時間，並據以運算出一結霜量。控制模組通信連結運算模組，接收結霜量，並在判斷出結霜量大於一除霜門檻值時，產生一除霜信號。除霜電熱管電性連接控制模組，並對應蒸發器而設置，用以在接收到除霜信號時，進行一除霜作業。

在上述必要技術手段的基礎下，本創作所衍生之一附屬技術手段為使冰箱致冷控制系統中之偵測模組，包含一流量偵測單元、一溫度偵測單元、一濕度偵測單元與一計時單元。流量偵測單元用以偵測回風流量。溫度偵測單元用以偵測回風溫度。濕度偵測單元用以偵測回風溼度。計時單元用以計算風扇運轉時間。

在上述必要技術手段的基礎下，本創作所衍生之一附屬技術手段為使冰箱致冷控制系統中之控制模組，包含一判斷單元、一儲存單元與一控制單元。判斷單元用以判斷結霜量是否大於除霜門檻值。儲存單元儲存有除霜門檻值。控制單元用以產生除霜信號。

在上述必要技術手段的基礎下，本創作所衍生之一附屬技術手段為使冰箱致冷控制系統，更包含一毛細管，且毛細管連通蒸發器。

在上述必要技術手段的基礎下，本創作所衍生之一附屬技術手段為使冰箱致冷控制系統，更包含一冷凝器，且冷凝器連通變頻壓縮機。

承上所述，本創作所提供之冰箱致冷控制系統，利用風扇控制單元調降風扇的轉速，藉以降低回風流量，提升蒸發器的溫度，降低蒸發器的結霜速率，進而延長除霜作業的時間間隔，達到節能省電的功效。此外，相較於先前技術，本創作更利用回風流量、回風溫度、回風濕度與風扇運轉時間運算出結霜量，藉以在結霜量達到除霜門檻值時，才開啟除霜電熱管，避免除霜電熱管過於頻繁或過久才開始進行除霜作業。

下面將結合示意圖對本創作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，本創作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、明晰地輔助說明本創作實施例的目的。

請一併參閱第一圖與第二圖，其中，第一圖係顯示本創作較佳實施例所提供之冰箱致冷控制系統之示意圖；以及，第二圖係顯示本創作較佳實施例所提供之冰箱致冷控制系統之方塊圖。如圖所示，一種冰箱致冷控制系統1包含一變頻壓縮機11、一蒸發器12、一轉速偵測單元13、一風扇14、一風扇控制單元15、一偵測模組16、一運算模組17、一控制模組18、一除霜電熱管19、一冷凝器10與一毛細管20。冰箱致冷控制系統1設置於冰箱內，冰箱內具有一物品儲存空間。

變頻壓縮機11以一壓縮機轉速運轉，在冰箱處於一待機模式時，壓縮機轉速會落於一待機轉速範圍內。普遍來說，待機轉速範圍約介在19至23RPS。一般來說，冰箱在長時間沒有開關門的情況下，會進入待機模式，通常是使用者外出時或是半夜時。在冰箱進入待機模式時，變頻壓縮機11的壓縮機轉速便會降低落在待機轉速範圍內。而當冰箱處於一致冷工作模式時，變頻壓縮機11的壓縮機轉速便會超過待機轉速範圍。蒸發器12連通於變頻壓縮機11；毛細管20連通蒸發器12；冷凝器10連通變頻壓縮機11與毛細管20，其中，變頻壓縮機11、蒸發器12、毛細管20與冷凝器10跟先前技術中的致冷系統相同。

轉速偵測單元13會偵測壓縮機轉速，並判斷壓縮機轉速是否落於待機轉速範圍內。風扇14鄰近蒸發器12而設置，並在冰箱處於制冷工作模式下以標準風扇轉速運轉。風扇14用以將物品儲存空間內的一空氣回流而產生一回風氣流F。回風氣流F會流經蒸發器12，並與蒸發器12進行熱交換。如同先前技術所述，回風氣流F會流經蒸發器12，在蒸發器12的表面溫度與回風氣流F的回風溫度滿足某些條件下，便會在蒸發器12的表面結霜。需說明的是，實際上，風扇14會將回風氣流F經由風道（圖未繪示）吹送至冷凍空間（圖未繪示）與冷藏空間（圖未繪示），故在第一圖所示的示意圖中，並未繪製回風氣流F繼續流動甚至流經冷凝器10。

風扇控制單元15電性連接轉速偵測單元13與風扇14，用以在壓縮機轉速係落於待機轉速範圍內時，同步控制風扇14以一低於標準風扇轉速之待機模式風扇轉速運轉。當風扇14以低於標準風扇轉速的待機模式風扇轉速運轉時，便會降低回風氣流F之一回風流量。當回風流量變少時，蒸發器12的一蒸發器溫度便會提升，進而降低蒸發器12的一結霜速率。當蒸發器12的結霜速率降低，相同時間內的結霜量就會減少，因此，便可以延長兩除霜作業之間的間隔時間，進而達到節能的效果。

偵測模組16對應風扇14而設置，並包含一流量偵測單元161、一溫度偵測單元162、一濕度偵測單元163與一計時單元164。流量偵測單元161用以偵測回風流量。溫度偵測單元162用以偵測回風氣流F的一回風溫度。濕度偵測單元163用以偵測回風氣流F的一回風濕度。計時單元164則是用以計算風扇14的一風扇運轉時間。

運算模組17通信連結偵測模組16，用以接收回風流量、回風溫度、回風濕度與風扇運轉時間，並據以運算出一結霜量。運算模組17可為一運算晶片、一運算器或是其他具有運算功能的模組或元件。

控制模組18通信連結運算模組17，接收除霜量，並包含一判斷單元181、一儲存單元182與一控制單元183。

判斷單元181用以判斷除霜量是否到達一除霜門檻值。儲存單元182則是儲存有除霜門檻值。控制單元183會在判斷單元181判斷出除霜量卻時到達除霜門檻值時，產生一除霜信號。在本實施例中，除霜門檻值為600。

除霜電熱管19電性連接控制模組18，並對應而設置，用以在接收到除霜信號時，進行一除霜作業，藉以除掉凝結於蒸發器12表面的霜。

因此，除霜電熱管19會在除霜量達到除霜門檻值才會開啟並進行除霜作業，可以避免過早開啟造成庫內溫度上升導致食物腐敗，也可以避免過晚開啟導致蒸發器12表面的結霜量過高，影響冰箱的運轉。

請一併參閱第一圖至第四圖，其中，第三圖係顯示本創作較佳實施例所提供之冰箱致冷控制系統之控制風扇之流程圖；以及，第四圖係顯示本創作較佳實施例所提供之冰箱致冷控制系統之除霜作業之流程圖。

第三圖中，冰箱致冷控制系統1控制風扇的流程包含步驟S101與S102。

步驟S101：利用轉速偵測單元13，偵測變頻壓縮機11之壓縮機轉速是否落於待機轉速範圍。在偵測結果為是時，進入步驟S102；在偵測結果為否時，重複進行步驟S101，直到偵測結果為是時，才會進入步驟S102。

步驟S102：利用風扇控制單元15，控制風扇14以低於標準風扇轉速之待機模式風扇轉速運轉。

因此，可以減少回風流量，進而提升蒸發器12的蒸發器溫度，並降低蒸發器12的結霜速率，而達到延長除霜作業的時間間隔，並達到節能省電的功效。

第四圖中，冰箱致冷控制系統之除霜作業包含步驟S103至步驟S106。

步驟S103：利用偵測模組16，偵測回風流量、回風氣流F之回風溫度、回風氣流F之回風濕度與風扇之風扇運轉時間。

步驟S104：利用運算模組17，接收回風流量、回風溫度、回風濕度與風扇運轉時間，並據以運算出結霜量。

步驟S105：利用控制模組18，接收結霜量，並判斷結霜量是否大於除霜門檻值。在判斷結果為是時，進入步驟S106；在判斷結果為否時，重複進行步驟S105，直到判斷結果為是時，才會進入步驟S106。

步驟S106：利用控制模組18，產生除霜信號，並控制除霜電熱管19進行除霜作業。

因此，除霜作業會依據除霜量來進行，可以避免過於頻繁的進行除霜作業造成庫內溫度提升，也可以避免過晚進行除霜作業造成蒸發器表面的結霜量累積過多。

綜上所述，由於本創作所提供之冰箱致冷控制系統，依據變頻壓縮機的壓縮機轉速同步控制風扇，進而在冰箱處於待機模式時，降低回風流量，使蒸發器的溫度上升，進而降低結霜速率，以延長除霜作業的時間間隔，達到節能省電的功效。

此外，本創作利用回風流量、回風溫度、回風濕度與風扇運轉時間計算結霜量，並在結霜量達到除霜門檻值時，才開啟除霜電熱管進行除霜作業。在實務上，本創作可以利用簡單的偵測模組、運算模組與控制模組使冰箱的節減碳提升能效一級（EF值上升15%）。

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創作之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本創作之範疇加以限制。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創作所欲申請之專利範圍的範疇內。

1‧‧‧冰箱致冷控制系統 11‧‧‧變頻壓縮機 12‧‧‧蒸發器 13‧‧‧轉速偵測單元 14‧‧‧風扇 15‧‧‧風扇控制單元 16‧‧‧偵測模組 161‧‧‧流量偵測單元 162‧‧‧溫度偵測單元 163‧‧‧濕度偵測單元 164‧‧‧計時單元 17‧‧‧運算模組 18‧‧‧控制模組 181‧‧‧判斷單元 182‧‧‧儲存單元 183‧‧‧控制單元 19‧‧‧除霜電熱管 10‧‧‧冷凝器 20‧‧‧毛細管 F‧‧‧回風氣流

第一圖係顯示本創作較佳實施例所提供之冰箱致冷控制系統之示意圖； 第二圖係顯示本創作較佳實施例所提供之冰箱致冷控制系統之方塊圖； 第三圖係顯示本創作較佳實施例所提供之冰箱致冷控制系統之控制風扇之流程圖；以及 第四圖係顯示本創作較佳實施例所提供之冰箱致冷控制系統之除霜作業之流程圖。

1‧‧‧冰箱致冷控制系統

11‧‧‧變頻壓縮機

13‧‧‧轉速偵測單元

14‧‧‧風扇

15‧‧‧風扇控制單元

16‧‧‧偵測模組

161‧‧‧流量偵測單元

162‧‧‧溫度偵測單元

163‧‧‧濕度偵測單元

164‧‧‧計時單元

17‧‧‧運算模組

18‧‧‧控制模組

181‧‧‧判斷單元

182‧‧‧儲存單元

183‧‧‧控制單元

19‧‧‧除霜電熱管

Claims (6)

1. 一種冰箱致冷控制系統，係設置於一冰箱內，該冰箱內具有一物品儲存空間，包含： 一變頻壓縮機，係以一壓縮機轉速運轉，在該冰箱處於一待機模式時，該壓縮機轉速係落於一待機轉速範圍內； 一蒸發器，係連通於該變頻壓縮機； 一轉速偵測單元，係用以偵測該壓縮機轉速，並判斷該壓縮機轉速是否落於該待機轉速範圍內； 一風扇，係鄰近於該蒸發器而設置，用以使該物品儲存空間之一空氣回流而產生一流經該蒸發器之回風氣流，並在一致冷工作模式下以一標準風扇轉速運轉；以及 一風扇控制單元，係電性連接該轉速偵測單元與該風扇，用以在該壓縮機轉速係落於該待機轉速範圍內時，同步控制該風扇以一低於該標準風扇轉速之待機模式風扇轉速運轉，藉以降低該回風氣流之一回風流量，進而提升該蒸發器之一蒸發器溫度並降低該蒸發器之一結霜速率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之冰箱致冷控制系統，更包含： 一偵測模組，係對應該風扇而設置，用以偵測該回風流量、該回風氣流之一回風溫度、該回風氣流之一回風濕度與該風扇之一風扇運轉時間； 一運算模組，係通信連結該偵測模組，用以接收該回風流量、該回風溫度、該回風濕度與該風扇運轉時間，並據以運算出一結霜量； 一控制模組，係通信連結該運算模組，接收該結霜量，並在判斷出該結霜量大於一除霜門檻值時，產生一除霜信號；以及 一除霜電熱管，係電性連接該控制模組，並對應該蒸發器而設置，用以在接收到該除霜信號時，進行一除霜作業。
3. 如申請專利範圍第2項所述之冰箱致冷控制系統，其中，該偵測模組包含： 一流量偵測單元，係用以偵測該回風流量； 一溫度偵測單元，係用以偵測該回風溫度； 一濕度偵測單元，係用以偵測該回風溼度；以及 一計時單元，係用以計算該風扇運轉時間。
4. 如申請專利範圍第2項所述之冰箱致冷控制系統，其中，該控制模組包含： 一判斷單元，係用以判斷該結霜量是否大於該除霜門檻值； 一儲存單元，係儲存有該除霜門檻值；以及 一控制單元，係用以產生該除霜信號。
5. 如申請專利範圍第1項所述之冰箱致冷控制系統，更包含一毛細管，且該毛細管係連通該蒸發器。
6. 如申請專利範圍第1項所述之冰箱致冷控制系統，更包含一冷凝器，且該冷凝器係連通該變頻壓縮機。

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