控制具有方向控制閥的電冰箱的方法
2023-07-15 01:43:16 1
專利名稱：控制具有方向控制閥的電冰箱的方法
技術領域：
本發明涉及用於控制具有方向控制閥的電冰箱的方法。具體地說，其涉及控制具有方向控制閥的電冰箱的方法，在具有作為中間冷卻蒸發器的冷藏蒸發器的冰箱中的冷藏室達到一穩定的狀態時，當製冷劑通道被切換以使來自一冷凝器的製冷劑首先通過冷藏蒸發器時，其將一冰箱風扇驅動一預定的時間，並通過向冷藏室內輸送冷藏蒸發器的剩餘的冷空氣強化冷卻效率。
通常，具有兩個蒸發器的電冰箱包括用於將由蒸發器產生的冷空氣吹入到冷凍室和冷藏室的兩個冷卻風扇，以及固定在冰箱下部的一壓縮機。兩個冷卻風扇的一個被裝在冷凍室，另一個被裝在冷藏室。尤其是，具有一中間冷卻製冷器的電冰箱是如下結構的。
具有中間冷卻製冷器的電冰箱包括一壓縮機，一冷凝器，用於冷卻冷凍室的第一蒸發器，用於冷卻冷藏室的為中間冷卻蒸發器的一第二蒸發器，設置在冷凝器和第一蒸發器之間的第一膨脹裝置，設置在第一蒸發器和第二蒸發器之間的第二膨脹裝置，用於將第一蒸發器產生的冷空氣吹入冷凍室的冷凍風扇，用於將第二蒸發器產生的冷空氣吹入到冷藏室的冷藏風扇，以及用於將自冷凝器排出的製冷劑選擇地引導到第一蒸發器或第二蒸發器的一個方向控制閥。在此，第一蒸發器和第二蒸發器是通過一製冷劑管串聯連接的，從而構成一閉合環路。
在前面所述的具有中間冷卻蒸發器的電冰箱中，在初始驅動電冰箱時，首先進行一快速製冷操作。對於這個快速製冷操作，形成一製冷劑通道以使從冷凝器中出來的製冷劑順序的通過第一蒸發器和第二蒸發器。此後，冷藏室達到一穩定狀態，製冷劑通道被改變到到另一製冷劑通道，該製冷劑通道是使從冷凝器出來的製冷劑首先通過第二蒸發器(即，中間冷卻蒸發器)，然後通過第一蒸發器。
在此時，在為中間冷卻蒸發器的第二蒸發器中，從第一蒸發器釋放出的低溫製冷劑和從冷凝器釋放出的高溫製冷劑發生熱交換，第二蒸發器的冷卻容量逐漸消失。同樣的，通過切換方向控制閥在製冷劑通道引導向第二蒸發器時，電冰箱停止驅動冷藏風扇。
因此，在切換方向控制閥之後，在一預定的時間內保留在第二蒸發器中的殘留冷空氣不被用於製冷循環，並且隨著時間的逝去而逐漸消失，從而降低了冷卻效率。
因此，本發明提出了一種控制具有方向控制閥的電冰箱的方法，其基本上克服了已有技術中存在的一個或多個問題。
本發明的目的是提供一種控制具有方向控制閥的電冰箱的方法，在具有作為中間冷卻蒸發器的冷藏蒸發器的冰箱中的冷藏室達到一穩定的狀態時，當製冷劑通道被切換以使來自一冷凝器的製冷劑首先通過冷藏蒸發器時，其將一冰箱風扇驅動一預定的時間，並通過向冷藏室內輸送冷藏蒸發器的剩餘的冷空氣強化冷卻效率。
為實現上述的目的，在用於控制電冰箱的一方法中，該電冰箱包括一壓縮機，一冷凝器，一冷凍室溫度傳感器和一冷藏室溫度傳感器，冷凍蒸發器，為中間冷卻蒸發器的一冷藏蒸發器，一冷凍風扇和一冷藏風扇，以及用於將自冷凝器排出的製冷劑選擇地引導到冷凍蒸發器或冷藏蒸發器的一個方向控制閥，該控制電冰箱的方法包括步驟(a)確定由冷藏室溫度傳感器測出的冷藏室溫度是否達到冷藏室設置溫度以確定冷藏室的穩定狀態；(b)如果在步驟(a)確定了冷藏室的穩定狀態，切換方向控制閥，並且使製冷劑首先通過冷藏蒸發器；(c)如果在步驟(b)切換了方向控制閥，則將冷藏風扇驅動一預定的時間並同步地驅動冷凍風扇；以及(d)在步驟(c)中冷藏風扇被驅動一預定的時間之後，停止冷藏風扇。
通過下面結合附圖所作的描述，本發明的其它目的和優點將變得更加清楚明了。
圖1示出了具有方向控制閥的電冰箱的製冷循環過程；
圖2示出了電冰箱使用的冷藏蒸發器的一個例子的詳細示意圖；圖3示出了具有中間冷卻蒸發器的電冰箱的控制方塊圖；圖4示出了具有中間冷卻蒸發器的控制方法的流程圖。
下面將參照附圖詳細地描述本發明的最佳實施例。
圖1是具有方向控制閥的電冰箱的製冷循環過程。
如圖1所示，電冰箱包括一壓縮機10，一冷凝器21，一冷凍蒸發器51，為中間冷卻蒸發器的一冷藏蒸發器61，設置在冷凝器21和冷凍蒸發器51之間的第一膨脹閥41，設置在冷凍蒸發器51和冷藏蒸發器61之間的第二膨脹發閥42，以及用於將自冷凝器排出的製冷劑選擇地引導到冷凍蒸發器51或冷藏蒸發器61的一個方向控制閥30。
一冷凍風扇52安裝在冷凍蒸發器51附近。一冷藏風扇62安裝在冷藏蒸發器61附近。冷凍蒸發器51和冷藏蒸發器61是串聯連接的。
當製冷劑按照箭頭指示的方向沿著冷卻管71流動時，其狀態是變化的。
更詳細地描述，當製冷劑通過冷凍和冷藏蒸發器51和61以吸收其周圍的空氣中的熱的同時，其被蒸發，由此產生冷空氣。通過冷凍風扇52和冷藏風扇62冷卻空氣被作用到冷凍室和冷藏室。
此外，與冷凝器21的下遊端連接的製冷劑管被分支為用於將來自冷凝器21的製冷劑直接引導到冷凍蒸發器51的第一製冷劑通道72，以及用於將來自冷凝器21的製冷劑通過冷藏蒸發器61引導到冷凍蒸發器51的第二製冷劑通道73。
在第一和第二製冷劑通道72和73的分支點上設置了一個方向控制閥30，以便使來自冷凝器21的製冷劑可以選擇地引導到第一或第二製冷劑通道72或73。在圖1中，朝向第一製冷劑通道72流動的製冷劑如圖中虛線箭頭所示，朝向第二製冷劑通道73流動的製冷劑如圖中實線箭頭所示。
第一膨脹器41設置在冷凝器21和冷凍蒸發器51之間的第一製冷劑通道72上，第二膨脹器42設置在冷藏蒸發器61和冷凍蒸發器51之間的第二製冷劑通道73上。
圖2示出了電冰箱使用的冷藏蒸發器的一個例子的詳細示意圖。
參照圖2，冷藏蒸發器61是中間冷卻蒸發器，其包括內管73a和包住內管73a的外管74。來自冷凝器21的液態製冷劑通過內管73a被輸送到第二膨脹器42，同時從冷凍蒸發器51輸送的製冷劑通過外管74被輸送到壓縮機10。
在這一點上，通過冷凍蒸發器51的製冷劑是兩相的製冷劑，即是液相製冷劑和氣相製冷劑的混合。在通過外管74流入冷藏蒸發器61之後，兩相製冷劑是用於冷藏室的冷卻處理。此後，兩相製冷劑被變成完全的氣相製冷劑然後被輸送到壓縮機10。
通過使用上面所述的中間冷卻蒸發器，在通過冷凍蒸發器83之後，沿冷藏蒸發器61的外管74流動的製冷劑被用於冷卻冷藏室，以及用於通過熱交換低溫冷卻沿內管73a流動的液體製冷劑。即，由於輸送到第二膨脹器42的液體製冷劑通過與沿外管74流動的製冷劑熱交換而被低溫製冷，所以冷卻循環系統的效率得到提高。
圖3示出了具有中間冷卻蒸發器的電冰箱的控制方塊圖。
如圖3所示，電冰箱包括用於檢測門的開啟/關閉的門開關80開關；用於檢測冷藏室溫度的冷藏室溫度傳感器92；用於檢測冷凍室溫度的冷凍室溫度傳感器91；用於檢測冰箱外部空氣溫度的外部空氣溫度傳感器93；以及與上述部件的輸出端連接的一控制器100。在此，外部空氣溫度傳感器93不是冰箱的絕對必要的部件。
輸出端OP1-OP5與多個驅動反相器111-115連接。驅動反相器111-115分別與第一至第五繼電器120，130，140，150和160連接。第一至第五繼電器120，130，140，150和160分別包括第一至第五繼電器線圈121，131，141，151和161，以及第一至第五繼電器開關122，132，142，152和162。第一至第五繼電器開關122，132，142，152和162分別與驅動反相器111-115和電源Vcc連接。
下面將描述每一繼電器和負載之間的連接關係。
第一繼電器120的第一繼電器開關122的一端與冷凍電扇52的一端連接。冷凍電扇52的另一端與交流電源170的一端連接。第一繼電器開關122的另一端連接到交流電源170的另一端。
第二繼電器130的第二繼電器開關132的一端與冷藏電扇62的一端連接。冷藏電扇62的另一端與交流電源170的一端連接。第二繼電器開關132的另一端連接到交流電源170的另一端。
第三繼電器140的第三繼電器開關142的一端與交流電源170的一端連接，第三繼電器開關142的另一端連接到第四繼電器開關152的一端。
設置在第四繼電器150的第四開關152的另一側的兩個接觸點與設置在方向控制閥30的一側的兩個端子連接。方向控制閥30的另一側與交流電源170的另一端連接。第三繼電器140接通或斷開方向控制閥的電源。第四繼電器140切換方向控制閥30的方向。根據第四繼電器150被連接到設置在方向控制閥30的一側的兩個端子中的哪一個，來自冷凝器21的製冷劑被選擇地提供到第一製冷劑通道72或第二製冷劑通道73。具體地說，如果方向控制閥30從接通的狀態轉變到斷開狀態，來自冷凝器21的製冷劑被引導到第二製冷劑通道73。
第五繼電器160的第五繼電器開關162的一端與交流電源170的一端連接。第五繼電器開關162的另一端與壓縮機10的一端連接，壓縮機10的另一端與交流電源170的另一端連接。
在工作過程中，電源被提供給電冰箱，冷凍室溫度傳感器91和冷藏室溫度傳感器92分別檢測冷凍室溫度和冷藏室溫度，測出的冷凍室溫度和測出的冷藏室溫度被發送到控制器100。特別是，當冷藏室的溫度在+10攝氏度以上時，製冷運行被強化，以至於通過增加冷藏蒸發器61的製冷量進行冷藏室的快速製冷。
為此目的，控制器100通過輸出端OP4輸出第一控制信號。根據第一控制信號，第四繼電器150動作以驅動方向控制閥30，來自冷凝器21的液體製冷劑通過第一製冷劑通道72流入第一膨脹器41。
在通過冷凍蒸發器51的同時，來自冷凝器21的製冷劑部分地被蒸發，然後在通過冷藏蒸發器61時全部被蒸發，致使液體製冷劑變成完全氣態的製冷劑，然後完全氣化的製冷劑被提供到壓縮機10。
以這種方式，隨著液體製冷劑通過蒸發器51和61，產生冷的空氣，通過風扇52和62該冷卻空氣分別進入冷凍室和冷藏室，致使冷凍室和冷藏室被冷卻。
如上面所描述的，如果來自冷凝器21的液態製冷劑被引導到第一製冷劑通道72，冷藏室的冷卻量增加，所以實現了冷藏室的快速冷卻。
在快速冷卻之後，如果電冰箱達到冷藏室溫度維持在冷藏室設置溫度的一穩定狀態，控制器100輸出第二控制信號到它的輸出端OP4，改變第四繼電器150和方向控制閥30之間的接觸點，並切換方向控制閥30以使來自冷凝器21的製冷劑引導到第二製冷劑通道73。此外，由於為了不需要快速冷卻冷藏室的冰箱的一穩定狀態使用了中間冷卻蒸發器，所以冰箱的使用效率增強並達到節能的效果。
隨著製冷劑被引入第二製冷劑通道73，來自冷凝器21的製冷劑被低溫冷卻，同時通過冷藏蒸發器61的內管73a，通過第二膨脹器42流入冷凍蒸發器51，進行冷凍室的冷卻，通過冷藏蒸發器61的外管74，並且最終回到壓縮機10。
然而，如上面所描述的，如果方向控制閥39被切換以致使來自冷凝器21的液態製冷劑首先通過第二製冷劑通道73，那麼在作為中間冷卻蒸發器的冷藏蒸發器61中將產生如下現象。即，在冷藏蒸發器61中發生來自冷凍蒸發器51的低溫製冷劑和自冷凝器21釋放出的高溫製冷劑之間的熱交換，冷藏蒸發器61的冷卻容量逐漸地消失。為了通過使用消逝掉的冷卻容量以增強冷卻容量，控制器100將如下所述工作。
圖4是具有中間冷卻蒸發器的電冰箱的控制方法的流程圖。
如圖4所示，控制器100確定由冷藏室溫度傳感器92檢測的冷藏室溫度是否達到冷藏室設置溫度Trs，以便提供或不提供電冰箱的穩定狀態(步驟S10)。
如果在步驟S10提供了電冰箱的穩定狀態，那麼控制器100切換方向控制閥30從接通狀態到斷開狀態，以便通過第二製冷劑通道73把製冷劑導入冷凍蒸發器51(S20)。
同時，如果在步驟S10沒有確定電冰箱的穩定狀態，那麼控制器100通常在冷藏室溫度傳感器92檢測的冷藏室溫度的基礎上控制冷藏風扇62的工作(S70)。
如果在步驟S20中通過切換方向控制閥30的方向，使製冷劑通過第二製冷劑通道73引入到冷凍蒸發器51，控制器100則通過輸出端OP1驅動冷凍風扇52，並通過輸出端OP2產生一高電平信號。所以，連接到輸出端OP2的反相驅動器112產生一低電平信號，操作第二繼電器130，以及驅動與第二繼電器130連接的冷藏風扇62(S30)。通過冷藏風扇62的工作，冷藏蒸發器61的剩餘的冷卻量流入到冷藏室。
如果冷藏風扇62被驅動，在切換方向控制閥30之後，為了計數冷藏風扇62的工作時間，通過使用內部計時器，控制器100計數冷藏風扇62的工作時間(S40)。此後，控制器100確定所計數的冷藏風扇62的工作時間是否超出參考時間，該參考時間是為向冷藏室提供剩餘的冷卻空氣所預定的(S50)。
如果在步驟S50中，冷藏風扇62的所計數的工作時間達到了參考時間，那麼控制器100確定採用了足夠的剩餘冷卻空氣，從而關斷冷藏風扇62(S60)。
如上面所描述的，在具有採用中間冷卻蒸發器作為冷藏室蒸發器的電冰箱中，在冷藏室達到一穩定狀態之後，當製冷劑通道被切換以使來自冷凝器的製冷劑首先通過冷藏蒸發器時，根據本發明所述的電冰箱的控制方法將冷藏風扇驅動一預定的時間，並且通過將冷藏蒸發器的剩餘冷卻空氣輸送到冷藏室強化冷卻效果。
可以看出對於本領域的熟練者來說，在並沒有脫離本發明的精神和範圍的情況下，是能夠做出其它一些改動和變化的。因此，本發明的權利要求的範圍並不限於前面所作的描述，而是包容本發明中的所有專利新穎性的特徵，包括所有對於本領域的熟練者來說是可以等同對待的那些特徵。
權利要求
1.一種用於控制電冰箱的方法，其中的電冰箱包括一壓縮機，一冷凝器，一冷凍室溫度傳感器和一冷藏室溫度傳感器，一冷凍蒸發器，為中間冷卻蒸發器的一冷藏蒸發器，一冷凍風扇和一冷藏風扇，以及用於將自冷凝器排出的製冷劑選擇地引導到冷凍蒸發器或冷藏蒸發器的一個方向控制閥，其中該控制電冰箱的方法包括步驟(a)確定由冷藏室溫度傳感器測出的冷藏室溫度是否達到冷藏室設置溫度以確定冷藏室的穩定狀態；(b)如果在步驟(a)確定了冷藏室的穩定狀態，切換方向控制閥，並且使製冷劑首先通過冷藏蒸發器；(c)如果在步驟(b)切換了方向控制閥，則將冷藏風扇驅動一預定的時間並同步地驅動冷凍風扇；以及(d)在步驟(c)中冷藏風扇被驅動一預定的時間之後，停止冷藏風扇。
2.根據權利要求1所述的電冰箱的控制方法，其特徵在於在將方向控制閥切換到冷藏室之後，設置在步驟(c)中的預定時間以輸送冷藏蒸發器的剩餘冷卻空氣。
全文摘要
有方向控制閥的電冰箱控制方法,在切換製冷劑通道使製冷劑先通過冷藏蒸發器時,將冷藏風扇驅動預定時間並向冷藏室輸送蒸發器剩餘冷空氣。包括步驟:(a)確定溫度傳感器測出的冷藏室溫度是否達到設置溫度以確定冷藏室的穩定狀態;(b)如果確定其為穩定狀態,切換方向控制閥,使製冷劑先通過冷藏蒸發器;(c)如果切換了方向控制閥,則將冷藏風扇驅動預定時間並同步驅動冷凍風扇;(d)冷藏風扇被驅動一預定時間後被停止。
文檔編號F25B5/04GK1262420SQ99119530
公開日2000年8月9日 申請日期1999年9月9日 優先權日1999年2月5日
發明者林在勳, 沈載億, 俞漢周, 金潤英, 李長熙, 宋堯賢, 吳致成, 白炅浚, 金重燁, 金永洛 申請人:三星電子株式會社