本公開的實施例涉及供在冷凍室和冷藏室被分別冷卻的冰箱中使用的制冷劑恢復(fù)操作方法。
背景技術(shù):
一般地,冰箱是這樣的裝置:將循環(huán)制冷劑的一般制冷循環(huán)施加于所述裝置,以便將液體的制冷劑被蒸發(fā)時吸收周圍熱量所產(chǎn)生的冷空氣供應(yīng)給諸如冷凍室和冷藏室的存儲腔室,從而長時間地以新鮮狀態(tài)保存食物。冷凍室被保持在大約-20℃的低溫,并且冷藏室被保持在大約3℃的低溫。
在這些冰箱中,已經(jīng)公開了一種并行循環(huán)型冰箱,其中,在冷凍室和冷藏室的每一個中,單獨(dú)地安裝蒸發(fā)器,并且使用三向閥獨(dú)立地控制冷凍室和冷藏室的操作。
并行循環(huán)型冰箱實現(xiàn)了冷藏室操作獨(dú)立于冷凍室操作,因而維持了冷藏室的高蒸發(fā)溫度,藉此提高了冷藏室操作期間的能效。但是,在并行循環(huán)型冰箱中,一定量的制冷劑移動到冷凍室蒸發(fā)器,并被留置在冷凍室蒸發(fā)器中,因而在冷藏室的下一操作期間,制冷劑變得不足。
因此,在常規(guī)的并行循環(huán)型冰箱中,在冷藏室和冷凍室的操作之后,執(zhí)行制冷劑恢復(fù)操作(排空操作),然后完成壓縮器的操作,在制冷劑恢復(fù)操作中,通過在三向閥沿兩個方向的通道——即三向閥在冷凍室和冷藏室側(cè)的通道被關(guān)閉的條件下操作壓縮器,分布在低壓部分(冷凍室蒸發(fā)器和冷藏室蒸發(fā)器)的制冷劑被轉(zhuǎn)移到高壓部分(冷凝器)。
通常,當(dāng)壓縮器開始操作時或者剛好在壓縮器停止操作之前,制冷劑恢復(fù)操作只被執(zhí)行一次。因此,用于制冷劑恢復(fù)操作的時間必須被充分保障,以便恢復(fù)保持在低壓部分的制冷劑。但是,由于壓縮器的吸入壓力與漸增的制冷劑恢復(fù)操作時間成比例地降低,驅(qū)動壓縮器所需的能量增大,并且低壓部分(冷凍室蒸發(fā)器和冷藏室蒸發(fā)器)的壓力被快速地降低到真空。如果每一個蒸發(fā)器的溫度均因突然的壓力降低和制冷劑蒸發(fā)所致而快速地降低到極低的溫度,則具有極低溫度的制冷劑被導(dǎo)入壓縮器,使得壓縮器溫度被降低并出現(xiàn)液體壓縮,導(dǎo)致壓縮器的可靠性降低。結(jié)果,需要增大預(yù)先確定的壓縮器可工作的壓力范圍內(nèi)的制冷劑恢復(fù)量。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本公開的一個方面提供了一種冰箱及其控制方法,其中,不僅在壓縮器開始操作時執(zhí)行制冷劑恢復(fù)操作,也在壓縮器停止操作之前執(zhí)行制冷劑恢復(fù)操作,以保障制冷劑恢復(fù)操作時間和壓縮器的可靠性。
本公開的另一個方面提供了一種冰箱及其控制方法,其中,根據(jù)室外空氣溫度可變地控制制冷劑恢復(fù)操作時間,導(dǎo)致了能效的提高。
在下面的描述中部分地給出了本公開的額外方面,從下面的描述其將變得清楚,或者可以通過實踐本公開被了解。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,一種冰箱包括:壓縮器;冷凝器,被配置成冷凝被所述壓縮器壓縮的制冷劑;在所述冷凝器的出口彼此并聯(lián)連接的冷凍室蒸發(fā)器和冷藏室蒸發(fā)器;流動通道切換閥門,被配置成以使得所述制冷劑流向所述冷凍室蒸發(fā)器和所述冷藏室蒸發(fā)器其中之一的方式切換所述制冷劑的流動通道;和,控制器,被配置成以不僅在所述壓縮器開始操作之時而且在所述壓縮器停止操作之前執(zhí)行制冷劑恢復(fù)操作的方式,控制所述流動通道切換閥門。
所述冰箱還可以包括:溫度傳感器,被配置成檢測室外空氣溫度,其中,所述控制器根據(jù)檢測到的室外空氣溫度可變地控制制冷劑恢復(fù)操作時間。
所述控制器可以與漸增的室外空氣溫度成比例地增大所述制冷劑恢復(fù)操作時間。
所述冰箱還可以包括:安置在所述冷凍室蒸發(fā)器的出口處的止回閥,其中,所述止回閥防止所述制冷劑在所述制冷劑恢復(fù)操作期間流到所述冷凍室蒸發(fā)器。
所述流動通道切換閥門可以是三向閥,其被連接到所述冷凝器出口的管道,并且也被連接到所述冷凍室蒸發(fā)器和所述冷藏室蒸發(fā)器的入口的管道。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種冰箱包括:被控制在第一目標(biāo)溫度的第一儲存室;在空間上與所述第一儲存室分離并被控制在比第一目標(biāo)溫度高的第二目標(biāo)溫度的第二儲存室;以使所述第一儲存室和所述第二儲存室被獨(dú)立地冷卻的方式分別安裝在所述第一儲存室和所述第二儲存室中的第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器;被連接到所述第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器以便壓縮制冷劑的壓縮器;和,控制器,被配置成不僅在壓縮器開始操作時而且在壓縮器停止操作之前,都執(zhí)行制冷劑恢復(fù)操作,在所述制冷劑恢復(fù)操作中,仍留在所述第一儲存室和所述第二儲存室其中任何一個中的制冷劑被恢復(fù)。
所述冰箱還可以包括:安置在所述第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器的任何一個的出口處的止回閥。
所述冰箱還可以包括:流動通道切換閥門,被配置成以使得所述制冷劑流向所述第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器其中任何一個的方式切換所述制冷劑的流動通道;并且其中,所述制冷劑恢復(fù)操作通過在所述流動通道的所有方向都被關(guān)閉的條件下操作所述壓縮器,把仍留在低壓部分的制冷劑向高壓部分移動。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,一種用于控制所述冰箱的方法,其中所述冰箱包括壓縮器和在所述壓縮器的出口彼此并聯(lián)連接的冷凍室蒸發(fā)器和冷藏室蒸發(fā)器,所述方法包括:確定是否達(dá)到了所述壓縮器的啟動時間;如果達(dá)到了所述壓縮器的啟動時間,則執(zhí)行第一制冷劑恢復(fù)操作,其中,仍留在所述冷凍室蒸發(fā)器中的制冷劑被恢復(fù);在完成所述第一制冷劑恢復(fù)操作后,獨(dú)立地冷卻冷凍室和冷藏室;在所述冷凍室和所述冷藏室正被獨(dú)立地冷卻的同時,確定是否達(dá)到了所述壓縮器的關(guān)閉條件;如果達(dá)到了所述壓縮器的關(guān)閉條件,則執(zhí)行第二制冷劑恢復(fù)操作,其中,仍留在所述冷凍室蒸發(fā)器中的制冷劑被恢復(fù);和,在所述第二制冷劑恢復(fù)操作完成后,停止所述壓縮器。
所述方法還可以包括:檢測室外空氣溫度;和,根據(jù)檢測到的室外空氣溫度,改變所述第一制冷劑恢復(fù)操作的操作時間和所述第二制冷劑恢復(fù)操作的操作時間。
所述第一制冷劑恢復(fù)操作的操作時間和所述第二制冷劑恢復(fù)操作的操作時間可以相同。
所述第一制冷劑恢復(fù)操作的操作時間和所述第二制冷劑恢復(fù)操作的操作時間可以不同。
所述第一制冷劑恢復(fù)操作和所述第二制冷劑恢復(fù)操作在流向所述冷凍室蒸發(fā)器和所述冷藏室蒸發(fā)器的制冷劑的供給被阻止的條件下操作所述壓縮器,以使仍留在所述冷凍室蒸發(fā)器中的制冷劑移動到高壓部分。
當(dāng)所述冷凍室和所述冷藏室的室內(nèi)空氣溫度比各自的目標(biāo)溫度高出了預(yù)先確定的溫度或者更高時,所述壓縮器的開始時間可以和所述壓縮器開始操作的時間點相同。
所述壓縮器的關(guān)閉條件可以指示在所述冷凍室和所述冷藏室中的每一個的室內(nèi)空氣溫度到達(dá)目標(biāo)溫度之后,所述壓縮器停止操作的時間點。
附圖說明
從下面結(jié)合附圖對實施例的詳細(xì)描述,本公開的上述和/或其他方面將變得清晰并且更容易被理解,在附圖中:
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的冰箱的外觀的視圖。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的冰箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視圖。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱的并行循環(huán)的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱的控制框圖。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱的制冷劑恢復(fù)操作所需的第一控制算法的流程圖。
圖6是示出了圖5中所示的制冷劑恢復(fù)控制時間點的定時圖。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱的制冷劑恢復(fù)操作期間在改變的壓縮器壓力狀態(tài)的圖。
圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱的制冷劑恢復(fù)操作所需的第二控制算法的流程圖。
圖9是示出了圖8中所示的制冷劑恢復(fù)控制時間點的定時圖。
圖10A和圖10B是示出了根據(jù)本公開實施例的允許冰箱根據(jù)室外空氣溫度改變制冷劑恢復(fù)操作時間的控制算法的流程圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地參考本公開實施例,附圖中示出了實施例的例子,其中,相同的參考數(shù)字通篇指示相同的元件。
冰箱可以被寬泛地分類為并列型冰箱、底部制冷型冰箱和頂部安裝型冰箱。在并列型冰箱中,冷凍室和冷藏室被并排安置。在底部制冷型冰箱中,冷凍室被安置在冷藏室下方。在頂部安裝型冰箱中,冷凍室被安置在冷藏室上方。盡管為了描述方便和更好的理解本公開,根據(jù)實施例的冰箱被示例性地實施為并列型冰箱,但是本公開的精神或范圍不限于此,并且實施例也可以被應(yīng)用于底部制冷型冰箱、頂部安裝型冰箱及其組合。
此外,不偏離本公開的精神或者范圍,本公開的實施例也可以不僅應(yīng)用于在冷藏室提供了制冰室的冰箱,而且應(yīng)用于在冷凍室提供了制冰室的其他冰箱。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的冰箱的外觀的視圖。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的冰箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視圖。
參考圖1和圖2,根據(jù)實施例的冰箱可以包括形成其外觀的箱形主體10、在主體10中形成以便在其中儲存食物的多個儲存室(12、14),以及可轉(zhuǎn)動地耦合到主體10以便打開或者關(guān)閉所述多個儲存室(12、14)的門(13、15)。
儲存室(12、14)通過分隔被劃分為右室和左室,所以右室被用作冷藏室14,并且左室被用作冷凍室12。冷凍室12和冷藏室14被配置成形成獨(dú)立的儲存室,并且冷凍室12和冷藏室14的儲存溫度可被根據(jù)供應(yīng)給冷凍室12和冷藏室14的冷空氣量獨(dú)立地控制。冷凍室12可被控制在第一目標(biāo)溫度(大約-20℃),并且冷藏室14可以被控制在第二目標(biāo)溫度(大約+3℃)。
此外,冷凍室12和冷藏室14均由多個支架劃分為多個空間,以使食物可被存儲在每一空間中。用于冷卻冷凍室的冷凍室蒸發(fā)器32可被安裝在冷凍室12的后表面上,并且用于冷卻冷藏室14的冷藏室蒸發(fā)器可被安裝在冷藏室14的后表面上。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱的并行循環(huán)的示意圖。
參考圖3,根據(jù)本公開實施例的冰箱1的并行循環(huán)可以包括壓縮器20、冷凝器22、熱管24、流動通道切換閥門26、冷凍和冷藏室膨脹單元(28、30)、冷凍和冷藏室蒸發(fā)器(32、34),以及止回閥36。
壓縮器20可以壓縮吸入的低溫低壓氣體制冷劑,并排出高溫高壓氣體制冷劑。
為此,壓縮器20可以強(qiáng)制吸入制冷劑,并且壓縮被吸入的制冷劑以產(chǎn)生高溫高壓氣體??梢允褂们度胧今R達(dá)的旋轉(zhuǎn)力執(zhí)行制冷劑的吸入。利用壓縮器20的制冷劑吸入力,制冷劑可以在冰箱1的冷卻循環(huán)中流通。因此,根據(jù)壓縮器20的驅(qū)動程度,可以確定制冷劑流通量和制冷劑流通速度,并且也可以確定冰箱1的冷卻效率。
此外,壓縮器20可以包括:入口,制冷劑通過所述入口被導(dǎo)入;流動空間,被導(dǎo)入的制冷劑在其中流動;在所述流動空間中轉(zhuǎn)動的馬達(dá)以及和該馬達(dá)相關(guān)聯(lián)的組成元件;以及,出口,通過所述出口排出被壓縮的制冷劑。
應(yīng)用于壓縮器20的制冷劑可以是氯氟烴(chlorofluorocarbon,CFC)制冷劑、氫氯氟烴(hydrochlorofluorocarbon,HCFC)制冷劑、氫氟烴(hydroflurocarbon,HFC)制冷劑,等等。但是,根據(jù)本公開的制冷劑的范圍或精神不限于此,并且能夠被系統(tǒng)設(shè)計師選擇的各種材料都可以用作制冷劑。
根據(jù)本公開的壓縮器20可被應(yīng)用于變頻式壓縮器、容積式壓縮器、動態(tài)壓縮器,等等。
被壓縮器20壓縮的高溫高壓氣體制冷劑可被轉(zhuǎn)移到冷凝器22。
冷凝器22可被以使得被壓縮器20壓縮的高溫高壓氣體制冷劑與周圍空氣交換熱量的方式連接到壓縮器20的高壓部分的排出管,以使所述高溫高壓氣體制冷劑被冷凝為液體制冷劑。在冷凝器22中,制冷劑被液化,以便向外部散發(fā)熱量,使制冷劑的溫度降低。
熱管24可以從冷凝器22延伸,并且可以耦合到流動通道切換閥門26的入口,并且可以防止在主體10的前表面出現(xiàn)結(jié)露。所述結(jié)露因熱管24中流動的制冷劑的散熱所致的內(nèi)部空間和外部空間之間的溫差而導(dǎo)致。
流動通道切換閥門26可以根據(jù)操作模式(例如冷凍室操作模式還是冷藏室操作模式)選擇性地切換已經(jīng)通過冷凝器22的制冷劑的流動通道,并且可以被實施為包括一個入口兩個出口的三向閥。入口可以被連接到熱管24,并且兩個出口可以被分別連接到冷凍室膨脹單元28和冷藏室膨脹單元30。連接到冷凍室膨脹單元28的冷凍室側(cè)流動通道此后被稱為‘F’方向’,并且連接到冷藏室膨脹單元30的冷藏室側(cè)流動通道此后被稱為‘R’方向。冷凍室側(cè)流動通道的開啟/關(guān)閉操作此后被稱為F方向的開啟/關(guān)閉操作,并且冷藏室側(cè)流動通道的開啟/關(guān)閉操作此后被稱為R方向的開啟/關(guān)閉操作。
冷凍室膨脹單元28和冷藏室膨脹單元30可以把被冷凝器22冷凝的正常溫度且高壓的液體制冷劑膨脹為二相制冷劑,其中,低溫低壓液體和氣體成分被混合。冷凍室膨脹單元28和冷藏室膨脹單元30中的每一個均可以被實施為膨脹閥。
膨脹閥可以包括各種閥門,例如:被配置成使用雙金屬變形的熱電電子膨脹閥、被配置成使用通過加熱插入的蠟導(dǎo)致的容積膨脹的恒溫電子膨脹閥、被配置成使用脈沖信號開啟或者關(guān)閉螺線管閥門的PWM型電子膨脹閥,以及被配置成使用電機(jī)開啟或者關(guān)閉閥門的步進(jìn)電機(jī)型電子膨脹閥。
此外,冷凍室膨脹單元28和冷藏室膨脹單元30中的每一個也可以被實施為毛細(xì)管而非膨脹閥。毛細(xì)管也可以被實施為細(xì)長管(slender tube),并且通過毛細(xì)管的制冷劑被減壓,然后被施加于冷凍室蒸發(fā)器32和冷藏室蒸發(fā)器34。
冷凍室蒸發(fā)器32可以通過把由冷凍室膨脹單元28膨脹的低溫低壓液體制冷劑蒸發(fā)為氣體狀態(tài)來提供冷空氣。冷藏室蒸發(fā)器34可以通過把由冷藏室膨脹單元30膨脹的低溫低壓液體制冷劑蒸發(fā)為氣體狀態(tài)來提供冷空氣。冷凍室蒸發(fā)器32和冷藏室蒸發(fā)器34可以根據(jù)并行循環(huán)方案操作,其中,使用流動通道切換閥門26,獨(dú)立地操作冷凍室12和冷藏室14。
從冷凍室蒸發(fā)器32和冷藏室蒸發(fā)器34的出口延伸的管道可以被組合為一個管道,并且所述組合的管道被連接到壓縮器20的入口。
止回閥36被安裝在冷凍室蒸發(fā)器32的出口,并防止制冷劑在并行循環(huán)中流動到冷凍室蒸發(fā)器32。盡管利用制冷劑恢復(fù)操作,在冷凝器22的一側(cè)收集制冷劑,但是制冷劑在執(zhí)行后續(xù)的冷藏室操作之前被重新導(dǎo)入冷凍室蒸發(fā)器32,所以在冷藏室14的操作期間,必須的制冷劑的量不足。因此,把止回閥36安裝在冷凍室蒸發(fā)器32的出口,以使其能夠防止制冷劑被重新導(dǎo)入冷凍室蒸發(fā)器32中。
在根據(jù)一個實施例的冰箱1中,壓縮器20和冷凝器22可以被安裝在位于主體10下方的機(jī)器室(未示出)中,冷凍室蒸發(fā)器32可以被安裝在主體10內(nèi)部的和冷凍室12的后表面對應(yīng)的后部中,并且冷藏室蒸發(fā)器34可以被安裝在主體10內(nèi)部的和冷藏室14的后表面對應(yīng)的后部中,以使冷凍室12和冷藏室14能夠被獨(dú)立地冷卻。
在根據(jù)一個實施例的冰箱1中,冷凝風(fēng)扇221、冷凍室風(fēng)扇321和冷藏室風(fēng)扇341可以被分別安裝在冷凝器22、冷凍室蒸發(fā)器32和冷藏室蒸發(fā)器34的附近。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱的控制框圖。
參考圖4,根據(jù)一個實施例的冰箱1可以包括室內(nèi)空氣溫度傳感器100、室外空氣溫度傳感器110、輸入單元120、控制器130、存儲器140、驅(qū)動單元150和顯示單元160。
冰箱1中所包括的室內(nèi)空氣溫度傳感器100可以檢測冷凍室12和冷藏室14的室內(nèi)空氣溫度,并且可以把檢測到的室內(nèi)空氣溫度輸出到控制器130。檢測到的室內(nèi)空氣溫度可被用作用于確定冷凍室12和冷藏室14的操作條件的數(shù)據(jù)(同時操作或者逐個操作)。
此外,室內(nèi)空氣溫度傳感器100可以包括安裝在冷凍室12和冷藏室14的任意內(nèi)部位置處(例如頂部、底部或者內(nèi)壁)的至少一個溫度傳感器,以便檢測冷凍室12和冷藏室14的室內(nèi)空氣溫度。
室外空氣溫度傳感器110可以檢測冰箱1周圍區(qū)域的溫度(即室外空氣溫度),并且可以把檢測到的室外空氣溫度傳送到控制器130。
室內(nèi)空氣溫度傳感器100和室外空氣溫度傳感器110中的每一個均可被實施為接觸溫度傳感器或者非接觸溫度傳感器。更具體地,溫度傳感器可以被實施為以下其中任何一個:電阻檢測器(resistance temperature detector,RTD)溫度傳感器,被配置成使用依據(jù)溫度改變的金屬電阻的變化;熱敏電阻溫度傳感器,被配置成使用依據(jù)溫度改變的半導(dǎo)體電阻的變化;溫差電偶溫度傳感器,被配置成使用在兩種類型的由不同材料形成的金屬線的結(jié)合點兩端產(chǎn)生的EMF(電動勢,electromotive force);和,IC溫度傳感器,被配置成使用從具有根據(jù)溫度改變的特性的晶體管的兩端產(chǎn)生的電壓以及該晶體管的PN結(jié)單元的電流-電壓特性其中任何一個。但是,根據(jù)實施例的溫度傳感器的精神或范圍不限于此,并且本領(lǐng)域技術(shù)人員不偏離本公開的范圍或精神,也可以使用各種溫度檢測機(jī)器。
輸入單元120可以把用戶的控制命令輸入到控制器130。多個按鈕可以被安置在輸入單元120的控制面板上,例如用于控制冷凍室12和冷藏室14的操作的模式選擇按鈕,以及用于把冷凍室12和冷藏室14中的每一個設(shè)置到期望溫度的溫度設(shè)置按鈕。
此外,輸入單元120不僅可被實施為上述按鈕,也可以被實施為按鍵、旋鈕、開關(guān)、觸摸板,等等。輸入單元120可以包括所有種類的被配置成通過各種操縱產(chǎn)生預(yù)先確定的輸入數(shù)據(jù)的設(shè)備,所述操縱例如推擠、接觸、按壓、旋轉(zhuǎn),等等。
控制器130可以起到根據(jù)輸入單元120輸入的操作信息來控制冰箱的總體操作的處理器的作用,可以根據(jù)分別安裝在冷凍室12和冷藏室14中的室內(nèi)空氣溫度傳感器100檢測到的室內(nèi)空氣溫度確定冷凍室12和冷藏室14的操作條件(例如同時操作或者逐個操作),并且可以根據(jù)并行循環(huán)方案控制冷凍室12和冷藏室14,在并行循環(huán)方案中,冷凍室12和冷藏室14被獨(dú)立地冷卻。
此外,控制器130可以把制冷劑恢復(fù)操作劃分為兩個子恢復(fù)操作,以便當(dāng)壓縮器20啟動操作時或者恰在壓縮器20停止操作之前,可以分別執(zhí)行這兩個子恢復(fù)操作。由于通過關(guān)閉冷凍室蒸發(fā)器32和冷藏室蒸發(fā)器34的所有入口,并操作壓縮器20以使仍留在低壓部分(例如冷凍室蒸發(fā)器和冷藏室蒸發(fā)器)中的制冷劑被收集到高壓部分(例如冷凝器)中來實現(xiàn)制冷劑恢復(fù)操作,所以需要保障充分長的制冷劑恢復(fù)操作時間。
如果制冷劑恢復(fù)操作時間短,則被恢復(fù)到冷藏室14的制冷劑量變得不足,所以能耗可能增大,并且冷藏室14的冷卻能力可能降低。
相反,如果制冷劑恢復(fù)操作時間長,則壓縮器20的吸入壓力需要針對剩余制冷劑恢復(fù)被過分地降低,并且壓縮器20工作于低壓,所以壓縮器20可能受損或者破壞。
因此,根據(jù)將冷藏室14和冷凍室12被獨(dú)立冷卻的并行循環(huán)方案,充分長的制冷劑恢復(fù)操作時間得到保障,并且制冷劑恢復(fù)量增大,所以可以防止在冷藏室14的操作中出現(xiàn)制冷劑短缺,并且也可以防止壓縮器20降到低壓,導(dǎo)致獲得了壓縮器20的高可靠性。
為此,本公開的實施例可以把制冷劑恢復(fù)操作劃分為兩個制冷劑恢復(fù)操作動作,當(dāng)壓縮器20啟動操作時以及恰在壓縮器20停止操作之前分別執(zhí)行所述兩個動作。
存儲器140可以存儲設(shè)置信息(例如用于控制冰箱1的控制數(shù)據(jù)、在冰箱1的控制過程中使用的參考數(shù)據(jù)、在冰箱1的預(yù)先確定的操作期間產(chǎn)生的操作數(shù)據(jù),以及由輸入單元120以冰箱1執(zhí)行給定操作的方式輸入的設(shè)置數(shù)據(jù)),冰箱1的使用信息(例如冰箱1所執(zhí)行的特定操作的數(shù)量和冰箱1的型號信息),以及冰箱1的故障信息(例如,冰箱1的出錯操作的位置和原因)。
此外,存儲器140可以存儲基于冷凍室12和冷藏室14的操作條件(由控制器130決定)的溫度控制值,并且可以存儲和其中執(zhí)行制冷劑恢復(fù)操作的并行循環(huán)操作相關(guān)的控制因子。例如,存儲器140可以存儲室內(nèi)空氣溫度傳感器100的檢測周期、根據(jù)室內(nèi)空氣溫度傳感器100的檢測結(jié)果和壓縮器20的操作RPM或者操作時間相關(guān)的數(shù)據(jù)、用于控制冰箱1的控制程序,以及其他程序(例如起初從制造公司提供的專用應(yīng)用程序,或者從外部部件下載的通用應(yīng)用程序)。
存儲器140可以被實施為非易失存儲器件、易失存儲器件或者存儲單元,非易失存儲器件諸如只讀存儲器(ROM)、可編程只讀存儲器(PROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM),或者快閃存儲器,易失存儲器件如隨機(jī)訪問存儲器(RAM),存儲單元例如硬盤或者光盤。但是,存儲器140不限于此,并且可以具有技術(shù)上已知的其他形式。
驅(qū)動單元150可以根據(jù)控制器130的驅(qū)動控制信號,驅(qū)動和冰箱1的操作相關(guān)聯(lián)的壓縮器20、流動通道切換閥門26、冷凝風(fēng)扇221、冷凍室風(fēng)扇321,以及冷藏室風(fēng)扇341等。
顯示單元160可以根據(jù)控制器130的顯示控制信號顯示冰箱1的操作狀態(tài),并且可以通過識別經(jīng)輸入單元120輸入的操作信息,顯示用戶的操縱狀態(tài)。
此外,假設(shè)顯示單元160被實施為LCD用戶接口(user interface,UI)用于文本顯示,則冰箱1的操作狀態(tài)被顯示為文本,以使用戶能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇胧?/p>
假設(shè)顯示單元160被實施為LED UI,則顯示單元160能夠使用發(fā)光或者閃爍或者使用顯示單元160的持續(xù)時間上的差來允許用戶識別冰箱1的異常狀態(tài)。
此后將參考附圖,描述根據(jù)本公開實施例的冰箱的操作和效果及其控制方法。
此后將參考圖5和圖6,描述在冰箱1的并行循環(huán)中根據(jù)冷卻冷藏室14→冷卻冷凍室12→停止壓縮器20的順序,用于冷卻冷凍室12和冷藏室14的內(nèi)部空間的方法。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱的制冷劑恢復(fù)操作所需的第一控制算法的流程圖。圖6是示出了圖5中所示的制冷劑恢復(fù)控制時間點的定時圖。
參考圖5和圖6,室內(nèi)空氣溫度傳感器100可以檢測冷凍室12和冷藏室14中的每一個的室內(nèi)空氣溫度,并且可以把檢測到的室內(nèi)空氣溫度傳送到控制器130。
因此,控制器130可以把冷凍室12和冷藏室14的室內(nèi)空氣溫度(由室內(nèi)空氣溫度傳感器100所檢測)與用戶設(shè)置溫度進(jìn)行比較,并且可以確定是否達(dá)到了壓縮器20的啟動時間(S200)。
如果冷凍室12或者冷藏室14的室內(nèi)空氣溫度比用戶設(shè)置的溫度高出了預(yù)先確定的溫度或者更多,則冷凍室12或者冷藏室14的的內(nèi)部負(fù)載被根據(jù)溫度差計算,并且壓縮器20隨后可以在和壓縮器20的啟動時間對應(yīng)的時間點開始操作。
如果在操作200確定達(dá)到了壓縮器20的啟動時間,則控制器130可以通過驅(qū)動單元150把驅(qū)動控制信號輸出到壓縮器20,以使壓縮器20開始操作(S202)。
隨后,控制器130可以執(zhí)行第一制冷劑恢復(fù)操作,以便把在壓縮器20的啟動時間仍留在冷藏室蒸發(fā)器32中的制冷劑恢復(fù)到冷凝器22中(S204)。
制冷劑恢復(fù)操作在其通過將流動通道切換閥門26的兩個方向(F方向、R方向)都關(guān)閉來停止將制冷劑提供給冷凍室蒸發(fā)器32和冷藏室蒸發(fā)器34的條件下,啟動壓縮器20的操作,以使仍留在冷凍室蒸發(fā)器32中的制冷劑移動到冷凝器22。結(jié)果,通過制冷劑恢復(fù)操作防止了在后續(xù)過程中短缺冷卻冷藏室14所需的制冷劑。
在仍留在冷凍室蒸發(fā)器32中的制冷劑通過在壓縮器20的啟動時間執(zhí)行的第一制冷劑恢復(fù)操作移動到冷凝器22之后,控制器130可以將圖6中所示R方向(即冷藏室方向)上流動通道切換閥門26打開,以便冷卻冷藏室14。
如果流動通道切換閥門26在R方向(即冷藏室方向)上被打開,則制冷劑可以在冷藏室操作模式中按如下順序流通:壓縮器20→冷凝器22→熱管24→流動通道切換閥門26→冷藏室膨脹單元30→冷藏室蒸發(fā)器34→壓縮器20。
因此,從壓縮器20排出的高溫高壓氣體制冷劑被導(dǎo)入冷凝器22,以使其可以被冷凝為高壓液體制冷劑,并且高壓液體制冷劑在通過熱管24之后在流動通道切換閥門26中流動。
在這種情況下,由于流動通道切換閥門26僅把R方向上的冷藏室側(cè)流動通道打開,所以施加于流動通道切換閥門26的制冷劑通過冷藏室膨脹單元30被導(dǎo)入冷藏室蒸發(fā)器34中,以便冷卻冷藏室14,并返回壓縮器20,從而執(zhí)行冷藏室14的冷卻操作(S206)。
如果冷藏室14在壓縮器20的啟動時間所執(zhí)行的第一制冷劑恢復(fù)操作之后被冷卻,則防止了制冷劑的短缺,導(dǎo)致提高了冷藏室14的冷卻效率。
在冷藏室14的室內(nèi)空氣溫度到達(dá)設(shè)置溫度之后,控制器130可以將圖6中所示F方向(即冷凍室方向)上流動通道切換閥門26打開,以便冷卻冷凍室12。
如果流動通道切換閥門26被在F方向(即冷凍室方向)上打開,則制冷劑可以在冷凍室操作模式中按如下順序流通:壓縮器20→冷凝器22→熱管24→流動通道切換閥門26→冷凍室膨脹單元28→冷凍室蒸發(fā)器32→壓縮器20。
因此,從壓縮器20排出的高溫高壓氣體制冷劑被導(dǎo)入冷凝器22,以使其可以被冷凝為高壓液體制冷劑,并且高壓液體制冷劑在通過熱管24之后在流動通道切換閥門26中流動。
在這種情況下,由于流動通道切換閥門26僅把F方向上的冷凍室側(cè)流動通道打開,所以施加于流動通道切換閥門26的制冷劑通過冷凍室膨脹單元28被導(dǎo)入冷凍室蒸發(fā)器32中,以便冷卻冷凍室12,并返回壓縮器20,從而執(zhí)行冷凍室12的冷卻操作(S208)。
如上所述,在冷凍室12和冷藏室14被獨(dú)立地冷卻之后,控制器130可以確定壓縮器20是否處于關(guān)閉條件(S210)。
壓縮器20的關(guān)閉條件可以指示在冷藏室14和冷凍室12的內(nèi)部溫度到達(dá)了相應(yīng)的設(shè)置溫度之后壓縮器20停止操作的時間點。
如果在操作210中,壓縮器20處于關(guān)閉條件,則控制器130可以恰在壓縮器20停止操作之前執(zhí)行第二制冷劑恢復(fù)操作,以使仍留在冷凍室蒸發(fā)器32中的制冷劑被恢復(fù)到冷凝器22中(S212)。
由于第二制冷劑恢復(fù)操作被恰在壓縮器20停止操作之前執(zhí)行,所以從冷凍室蒸發(fā)器32恢復(fù)的制冷劑能夠被存儲在高壓部分(即壓縮器缸和冷凝器)中。存儲在高壓部分中的制冷劑被與在壓縮器20的啟動時間執(zhí)行的第一制冷劑恢復(fù)操作所恢復(fù)的其他制冷劑一起切換到冷藏室14,所以冷藏室14的操作效率能夠被最大化。
如上所述,第一制冷劑恢復(fù)操作和第二制冷劑恢復(fù)操作可以分別在壓縮器20啟動操作之時以及在壓縮器20停止操作之前被執(zhí)行,以便充分保障制冷劑恢復(fù)操作時間,并防止壓縮器20降到低壓,導(dǎo)致了壓縮器20的高可靠性。此后將參考圖7給出其詳細(xì)描述。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱的制冷劑恢復(fù)操作期間在改變的壓縮器壓力狀態(tài)的圖。
參考圖7,根據(jù)常規(guī)的并行循環(huán),僅在壓縮器20開始操作之時或者壓縮器20停止操作之前執(zhí)行一次制冷劑恢復(fù)操作。為了恢復(fù)仍留在低壓部分中的制冷劑,制冷劑恢復(fù)操作時間可以被執(zhí)行大約120秒。如果制冷劑恢復(fù)操作時間被執(zhí)行120秒,則壓縮器20的低壓部分的壓力被突然降低,所以能夠發(fā)現(xiàn)制冷劑恢復(fù)量被逐漸地減少,如圖7中所示。
因此,根據(jù)本公開的并行循環(huán),制冷劑恢復(fù)操作被劃分為兩個子恢復(fù)操作,不僅在壓縮器20開始操作之時,而且在壓縮器20停止操作之前,所以制冷劑恢復(fù)操作可以不僅在壓縮器20開始操作之時,而且在壓縮器20停止操作之前被執(zhí)行兩次。假設(shè)制冷劑恢復(fù)操作被劃分為兩個子恢復(fù)操作,壓縮器20的低壓部分的壓力可以在壓縮器20停止操作時增加,如圖7中所示。結(jié)果,壓縮器20的低壓部分的壓力降低被減少,所以能夠發(fā)現(xiàn)制冷劑恢復(fù)量增加了。
如上所述,假設(shè)制冷劑恢復(fù)操作被劃分為兩個子恢復(fù)操作,而非被執(zhí)行一次但時間較長,則壓縮器20的低壓部分的壓力降低在壓縮器20的可操作可獲取壓力之內(nèi)實現(xiàn),如圖7中所示,所以能夠保障壓縮器20的可靠性,并且制冷劑恢復(fù)量能夠增加。
一般地,盡管實施例已經(jīng)示例性地公開了制冷劑恢復(fù)操作時間(t)可以被執(zhí)行大約120秒,但是制冷劑恢復(fù)操作時間(t)的范圍或精神不限于此,并且制冷劑恢復(fù)操作時間(t)也可以被根據(jù)冰箱1的設(shè)計結(jié)構(gòu)或者容量做必要改變。
在從冷凍室蒸發(fā)器32恢復(fù)的制冷劑通過恰在壓縮器20停止操作之前所執(zhí)行的第二制冷劑恢復(fù)操作被存儲在高壓部分中之后,控制器130可以通過驅(qū)動單元150停止壓縮器20(S214),然后可以停止并行循環(huán)。
隨后,將參考圖8和圖9,描述在冰箱1的并行循環(huán)中根據(jù)冷卻冷凍室12→冷卻冷藏室14→停止壓縮器20的順序,用于冷卻冷凍室12和冷藏室14的內(nèi)部空間的方法。
圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱的制冷劑恢復(fù)操作所需的第二控制算法的流程圖。圖9是示出了圖8中所示的制冷劑恢復(fù)控制時間點的定時圖。圖8和圖9的和圖5和圖6相同的部分被用相同的數(shù)字和相同的名稱表示,將不給出其詳細(xì)描述。
參考圖8和圖9,室內(nèi)空氣溫度傳感器100可以檢測冷凍室12和冷藏室14中的每一個的室內(nèi)空氣溫度,并且可以把檢測到的室內(nèi)空氣溫度傳送到控制器130。
因此,控制器130可以把冷凍室12和冷藏室14的室內(nèi)空氣溫度(由室內(nèi)空氣溫度傳感器100所檢測)與設(shè)置溫度進(jìn)行比較,并且可以確定是否達(dá)到了壓縮器20的啟動時間(S300)。
如果在操作300確定達(dá)到了壓縮器20的啟動時間,則控制器130可以通過驅(qū)動單元150開始操作(S302)。
隨后,控制器130可以執(zhí)行第一制冷劑恢復(fù)操作,以便在壓縮器20的啟動時間把仍留在冷凍室蒸發(fā)器32中的制冷劑恢復(fù)到冷凝器22側(cè)(S304)。
在仍留在冷凍室蒸發(fā)器32中的制冷劑通過在壓縮器20的啟動時間所執(zhí)行的第一制冷劑恢復(fù)操作移動到冷凝器22側(cè)之后,控制器130可以將圖9中所示F方向(即冷凍室方向)上流動通道切換閥門26打開,以便冷卻冷凍室12。
如果流動通道切換閥門26在F方向(即冷凍室方向)上被打開,則制冷劑可以在冷凍室操作模式中按如下順序流通:壓縮器20→冷凝器22→熱管24→流動通道切換閥門26→冷凍室膨脹單元28→冷凍室蒸發(fā)器32→壓縮器20,從而執(zhí)行冷凍室12的冷卻操作(S306)。
在冷凍室12的室內(nèi)空氣溫度到達(dá)設(shè)置溫度之后,控制器130可以將圖9中所示R方向(即冷藏室方向)上流動通道切換閥門26打開,以便冷卻冷藏室14。
如果流動通道切換閥門26在R方向(即冷藏室方向)上被打開,則制冷劑可以在冷藏室操作模式中按如下順序流通:壓縮器20→冷凝器22→熱管24→流動通道切換閥門26→冷藏室膨脹單元30→冷藏室蒸發(fā)器34→壓縮器20,從而執(zhí)行冷藏室14的冷卻操作(S308)。
如果在壓縮器20的啟動時間執(zhí)行過第一制冷劑恢復(fù)操作之后,冷藏室14內(nèi)冷卻,則防止制冷劑短缺,導(dǎo)致冷藏室14的冷卻效率的提高。
如上所述,在冷凍室12和冷藏室14被獨(dú)立地冷卻之后,控制器130可以確定壓縮器20是否處于關(guān)閉條件(S310)。
如果在操作310中確定壓縮器20處于關(guān)閉條件,則控制器130可以恰在壓縮器20停止操作之前執(zhí)行第二制冷劑恢復(fù)操作,以使仍留在冷凍室蒸發(fā)器32中的制冷劑被恢復(fù)到冷凝器22中(S312)。
在從冷凍室蒸發(fā)器32恢復(fù)的制冷劑通過恰在壓縮器20停止操作之前重新執(zhí)行的第二制冷劑恢復(fù)操作被存儲在高壓部分中之后,控制器130通過驅(qū)動單元150停止壓縮器20(S314),并完成并行循環(huán)。
此后將參考圖10A和圖10B描述根據(jù)室外空氣溫度可變地控制制冷劑恢復(fù)操作的方法。
圖10A和圖10B是示出了根據(jù)本公開實施例的允許冰箱根據(jù)室外空氣溫度改變制冷劑恢復(fù)操作時間的控制算法的流程圖。圖10A和圖10B的與圖5和圖6相同的部分被用相同的數(shù)字和相同的名稱表示,并且將不給出其詳細(xì)描述。
參考圖10A和圖10B,室外空氣溫度傳感器110可以檢測冰箱1的周圍區(qū)域的室外空氣溫度,并把檢測到的室外空氣溫度傳送到控制器130(S400)。
因此,控制器130可以根據(jù)室外空氣溫度傳感器110所檢測的室外空氣溫度,分別建立用于執(zhí)行制冷劑恢復(fù)操作的制冷劑恢復(fù)操作時間(t1,t2)。
根據(jù)不同的室外空氣溫度,可以可變地控制制冷劑恢復(fù)操作時間(t1,t2)。
例如,如果室外空氣溫度在29~39℃的范圍內(nèi),則在壓縮器20開始操作之時以及在壓縮器20停止操作之前分別執(zhí)行的每一制冷劑恢復(fù)操作時間(t1,t2)可以被設(shè)置為50秒。
如果室外空氣溫度在22~28℃的范圍內(nèi),則在壓縮器20開始操作之時以及在壓縮器20停止操作之前分別執(zhí)行的每一制冷劑恢復(fù)操作時間(t1,t2)可以被設(shè)置為40秒。
如果室外空氣溫度在22~28℃的范圍內(nèi),則在壓縮器20開始操作之時執(zhí)行的制冷劑恢復(fù)操作時間(t1)可以被設(shè)置為40秒,并且在壓縮器20停止操作之前執(zhí)行的制冷劑恢復(fù)操作時間(t2)可以被設(shè)置為50秒。
如果室外空氣溫度在8~21℃的范圍內(nèi),則在壓縮器20開始操作之時以及在壓縮器20停止操作之前分別執(zhí)行的每一制冷劑恢復(fù)操作時間(t1,t2)可以被設(shè)置為30秒。
如果室外空氣溫度在8~21℃的范圍內(nèi),則在壓縮器20開始操作之時執(zhí)行的制冷劑恢復(fù)操作時間(t1)可以被設(shè)置為30秒,并且在壓縮器20停止操作之前執(zhí)行的制冷劑恢復(fù)操作時間(t2)可以被設(shè)置為50秒。
換句話說,每一制冷劑恢復(fù)操作時間(t1,t2)可以被與漸增的室外空氣溫度成比例地增大。由于基于室外空氣溫度和室內(nèi)空氣溫度之間的差的熱載荷與漸增的室外空氣溫度成比例地增大,在冷藏室蒸發(fā)器34中的熱交換量也被增大,所以需要大量的制冷劑。因此,每一制冷劑恢復(fù)操作時間(t1,t2)被與漸增的室外空氣溫度成比例地增大,以使制冷劑恢復(fù)量增加。
如上所述,制冷劑恢復(fù)操作時間(t1,t2)被根據(jù)室外空氣溫度可變地控制,所以冷藏室14的操作效率可以提高。在這種情況下,制冷劑恢復(fù)操作時間(t1,t2)不限于此,并且也可以根據(jù)冰箱1的設(shè)計結(jié)構(gòu)和容量以各種方式做必要的改變。
如果制冷劑恢復(fù)操作時間(t1,t2)被根據(jù)室外空氣溫度設(shè)置,則室內(nèi)空氣溫度傳感器100可以檢測冷凍室12和冷藏室14的室內(nèi)空氣溫度,并且可以把檢測到的室內(nèi)空氣溫度傳送到控制器130。
因此,控制器130可以把冷凍室12和冷藏室14的室內(nèi)空氣溫度(由室內(nèi)空氣溫度傳感器100檢測)與設(shè)置溫度進(jìn)行比較,并且可以確定是否達(dá)到了壓縮器20的啟動時間(S404)。
如果在操作404中確定達(dá)到了壓縮器20的啟動時間,則控制器130可以通過驅(qū)動單元150開始壓縮器20的操作(S406)。
隨后,控制器130可以執(zhí)行第一制冷劑恢復(fù)操作,以便把在壓縮器20的啟動時間仍留在冷凍室蒸發(fā)器32中的制冷劑恢復(fù)到冷凝器22側(cè)中。
在這種情況下,控制器130可以對制冷劑恢復(fù)操作時間計數(shù),在該時間中仍留在冷凍室蒸發(fā)器32中的制冷劑通過在壓縮器20開始操作之時執(zhí)行的第一制冷劑恢復(fù)操作移動到冷凝器22側(cè)(S410),并且可以確定是否經(jīng)過了第一時間(t1)(S412)。
如果在操作412中確定已經(jīng)經(jīng)過了第一時間,則控制器130可以在圖6中所示的R方向(即冷藏室方向)上開啟流動通道切換閥門26,以便冷卻冷藏室14。
如果流動通道切換閥門26在R方向(即冷藏室方向)上被開啟,則制冷劑可以在冷藏室操作模式中按壓縮器20→冷凝器22→熱管24→流動通道切換閥門26→冷藏室膨脹單元30→冷藏室蒸發(fā)器34→壓縮器20的順序流通,從而執(zhí)行冷藏室14的冷卻操作(S414)。
在冷藏室14的室內(nèi)空氣溫度到達(dá)設(shè)置溫度之后,控制器130可以在圖6中所示的F方向(即冷凍室方向)上開啟流動通道切換閥門26,以便冷卻冷凍室12。
如果流動通道切換閥門26在F方向(即冷凍室方向)上被開啟,則制冷劑可以在冷凍室操作模式中按壓縮器20→冷凝器22→熱管24→流動通道切換閥門26→冷凍室膨脹單元28→冷凍室蒸發(fā)器32→壓縮器20的順序流通,從而執(zhí)行冷凍室12的冷卻操作(S416)。
如上所述,在冷凍室12和冷藏室14被獨(dú)立地冷卻之后,控制器130可以確定壓縮器20是否處于關(guān)閉條件(S418)。
如果在操作418中確定壓縮器20處于關(guān)閉條件,則控制器130可以恰在壓縮器20停止操作之前執(zhí)行第二制冷劑恢復(fù)操作,以使仍留在冷凍室蒸發(fā)器32中的制冷劑被恢復(fù)到冷凝器22中(S420)。
在這種情況下,控制器130可以對制冷劑恢復(fù)操作時間計數(shù),在該時間中仍留在冷凍室蒸發(fā)器32中的制冷劑通過恰在壓縮器20停止操作之前執(zhí)行的第二制冷劑恢復(fù)操作被存儲在高壓部分中(S422),并且可以確定是否經(jīng)過了第二時間(t2)(S424)。
如果在操作424中確定已經(jīng)經(jīng)過了第二時間,則控制器130通過驅(qū)動單元150停止壓縮器20(S426),并結(jié)束并行循環(huán)。
同時,盡管本公開實施例已經(jīng)示例性地公開了在確定是否達(dá)到壓縮器20的啟動時間之前檢測冰箱1的外圍部分的室外空氣溫度,但是本公開的范圍或精神不限于此,并且實施例也能夠在確定是否達(dá)到壓縮器20的啟動時間之后檢測室外空氣溫度。
從上面的描述很清楚,根據(jù)本公開上述的冰箱及其控制方法能夠通過不僅在壓縮器開始操作時執(zhí)行制冷劑恢復(fù)操作,而且在壓縮器停止操作之前執(zhí)行制冷劑恢復(fù)操作,保障了足夠長的制冷劑恢復(fù)操作時間,導(dǎo)致實現(xiàn)了冷藏室的最高操作效率。此外,所述冰箱能夠通過增大壓縮器可工作于其中的預(yù)先確定的壓力范圍內(nèi)的制冷劑恢復(fù)量,保障壓縮器的高可靠性,并且能夠通過根據(jù)室外空氣溫度可變地控制制冷劑恢復(fù)操作時間維持最適宜的制冷劑量,導(dǎo)致了能效的提高。
盡管已經(jīng)示出和描述了本公開的幾個實施例,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解,不偏離本公開的原理和精神,就可以在這些實施例中做出改變,本公開的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。