專利名稱：用于控制冰箱的溫度的方法以及使用該方法的冰箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制冰箱的溫度的方法以及使用該方法的冰箱，并且具體地，涉及一種用于通過使用一個送風扇來控制冷凍室和冷藏室的內(nèi)部溫度的方法以及使用該方法的冰箱。
背景技術(shù)：
冰箱是一種能夠通過使用在制冷劑被壓縮、冷凝、膨脹和蒸發(fā)時生成的潛熱來保持冰箱的內(nèi)部溫度為低溫而長時間地在其中存儲食品等的設(shè)備。制冷劑通過壓縮機、冷凝器、膨脹單元和蒸發(fā)器分別被壓縮、冷凝、膨脹和蒸發(fā)。根據(jù)其目的，冰箱具有各種類型。然而，冰箱通常包括冷藏室和冷凍室，該冷凍室被保持在比冷藏室低的溫度。冷藏室和冷凍室必須被保持在目標溫度。冷藏室和冷凍室的溫度可以被多個蒸發(fā)器和送風扇獨立地控制。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題然而，當冷藏室和冷凍室中的每一個設(shè)有多個蒸發(fā)器和送風扇時，可能降低冰箱內(nèi)部的有效容量并且可能增加制造成本。相反，當蒸發(fā)器和送風扇的數(shù)量減少時，雖然可以增加有效容量并且可以降低制造成本，但是溫度控制可能不被精確地執(zhí)行。問題的解決方案因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于控制冰箱的溫度的方法，該方法能夠利用簡單的構(gòu)造有效地控制冰箱的內(nèi)部溫度。本發(fā)明的另一個目的是提供一種使用該溫度控制方法的冰箱。為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如此處體現(xiàn)和廣泛描述的，提供一種冰箱，該冰箱包括冰箱本體，所述冰箱本體具有冷藏室和冷凍室；冷空氣管道，所述冷空氣管道具有分別與冷藏室和冷凍室連通的吸入口和排出口 ；擋板，所述擋板被構(gòu)造成打開或關(guān)閉冷藏室的排出口 ；蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器被安裝在該冷空氣管道中，并且被構(gòu)造成使制冷劑和冷空氣彼此進行熱交換；送風扇，所述送風扇被構(gòu)造成將冷空氣經(jīng)由蒸發(fā)器排出到排出口 ；壓縮機，所述壓縮機被構(gòu)造成壓縮該制冷劑；冷凝器，所述冷凝器連接到該壓縮機；三通閥，所述三通閥被連接到該冷凝器；第一和第二膨脹單元，所述第一和第二膨脹單元被連接到三通閥的兩個出口，該第二膨脹單元的開度比第一膨脹單元的開度大；以及控制器，所述控制器被構(gòu)造成根據(jù)冷凍室和冷藏室的溫度來控制三通閥的打開或關(guān)閉狀態(tài)。從如下認識出發(fā)設(shè)計本發(fā)明因為冷凍室的溫度比冷藏室的溫度低，所以冷凍室的溫度比冷藏室的溫度更快地接近目標溫度。更具體地，在將冷空氣供應(yīng)到冷藏室和冷凍室兩者之后，本發(fā)明通過使用被布置在冷藏室的排出口處的擋板將冷空氣僅供應(yīng)到冷凍室。冷凍室和冷藏室的溫度可以被一個擋板有效地控制。此外，被布置在第一膨脹單元與第二膨脹單元之間的三通閥可控制三通閥的操作。這可提高驅(qū)動效率?？刂破骺梢员粯?gòu)造成根據(jù)冷藏室的溫度來打開或關(guān)閉冷藏室的排出口?？梢酝ㄟ^考慮冷凍室和冷藏室中的一個的溫度，或通過考慮冷凍室和冷藏室兩者的溫度控制三通閥打開或關(guān)閉。更具體地，當冷凍室和冷藏室中的一個的溫度超過目標溫度時，在考慮冷凍室和冷藏室中的一個的溫度的情況下打開三通閥。然而，當冷凍室和冷藏室的溫度都超過目標溫度時，將與相應(yīng)目標溫度具有較大差值的溫度設(shè)定為控制溫度。然后，可以根據(jù)控制溫度與目標溫度之間的差值控制三通閥打開或關(guān)閉。當壓縮機處于停止狀態(tài)時，控制器可控制三通閥的兩個出口關(guān)閉。這可防止由于保留在壓縮機中的高溫制冷劑引入蒸發(fā)器中而導致蒸發(fā)器的溫度增加?？梢砸匀魏涡问讲贾美鋬鍪液屠洳厥?。例如，可以沿上下方向布置冷凍室和冷藏室，并且可以在冷凍室與冷藏室之間布置蒸發(fā)器?？商娲?，可以沿左右方向布置冷凍室和冷藏室，并且可以在冷凍室與冷藏室之間布置蒸發(fā)器。蒸發(fā)器可以被布置在冰箱本體的后表面上。冷空氣管道可以被布置在冰箱本體的后表面上，并且送風扇可以被布置在冷空氣管道與蒸發(fā)器之間。送風扇可以被實施為渦扇。為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如此處體現(xiàn)和廣泛描述的，還提供一種用于控制冰箱的溫度的方法，該冰箱包括冰箱本體，所述冰箱本體具有冷藏室和冷凍室；冷空氣管道，所述冷空氣管道具有分別與冷藏室和冷凍室連通的吸入口和排出口 ； 蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器被安裝在該冷空氣管道中，并且被構(gòu)造成使制冷劑和冷空氣彼此熱交換；送風扇，所述送風扇被構(gòu)造成將冷空氣經(jīng)由蒸發(fā)器排出到排出口 ；擋板，所述擋板被構(gòu)造成打開或關(guān)閉冷藏室的排出口 ；壓縮機，所述壓縮機被構(gòu)造成壓縮該制冷劑；冷凝器，所述冷凝器被連接到該壓縮機；三通閥，所述三通閥被連接到該冷凝器；第一和第二膨脹單元，所述第一和第二膨脹單元被連接到三通閥的兩個出口，該第二膨脹單元的開度比該第一膨脹單元的開度大，該方法包括測量冷凍室和冷藏室的溫度；將冷凍室和冷藏室的測量溫度中的一個設(shè)定為控制溫度；根據(jù)該控制溫度與相應(yīng)室的目標溫度之間的差值來控制三通閥的兩個出口打開或關(guān)閉；通過驅(qū)動壓縮機和送風扇來將冷空氣供應(yīng)到冷空氣管道； 以及根據(jù)冷藏室的測量溫度，通過控制該擋板來打開或關(guān)閉排出口。由于根據(jù)本發(fā)明的冰箱設(shè)有多個具有不同開度的膨脹單元，所以它能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻能力根據(jù)多個膨脹單元的開度而改變?？梢愿鶕?jù)目標溫度與冷凍室或冷藏室的溫度之間的差值來控制膨脹單元的開度。這可以允許冷藏室的溫度被有效地控制，并提高驅(qū)動效率。該方法可以進一步包括當壓縮機處于停止狀態(tài)時關(guān)閉三通閥的兩個出口。這可以防止保留在壓縮機中的高溫制冷劑引入蒸發(fā)器中?？刂茰囟瓤芍甘净鶞蕼囟?，所述基準溫度用于基于與相應(yīng)目標溫度的測量差值來控制膨脹單元的開度。可以將比冷凍室或冷藏室的目標溫度高的溫度設(shè)定為該控制溫度。 如果冷凍室和冷藏室的溫度都大于目標溫度，則可以將與相應(yīng)目標溫度具有較大差值的溫度或者冷凍室和冷藏室的溫度的平均值設(shè)定為控制溫度?？刂迫ㄩy的兩個出口打開或關(guān)閉的步驟可包括確定控制溫度屬于以下哪一個溫度區(qū)域，控制溫度高于目標溫度的第一溫度區(qū)、控制溫度高于第一溫度區(qū)的第二溫度區(qū)
5以及控制溫度高于第二溫度區(qū)的第三溫度區(qū)；以及當控制溫度屬于第一溫度區(qū)時，控制三通閥打開第一膨脹單元，當控制溫度屬于第二溫度區(qū)時，控制三通閥打開第二膨脹單元，并且當控制溫度屬于第三溫度區(qū)時，控制三通閥打開第一和第二膨脹單元。本發(fā)明可具有如下優(yōu)點。首先，通過使用一個蒸發(fā)器、一個送風扇和一個擋板來控制冷凍室和冷藏室的溫度，冰箱可具有簡化的結(jié)構(gòu)。第二，通過根據(jù)測量溫度來控制膨脹單元的開度可提供最佳的冷卻能力。第三，當壓縮機處于停止狀態(tài)時，通過關(guān)閉三通閥來防止高溫的制冷劑引入蒸發(fā)器中，從而可以降低功耗。從以下結(jié)合附圖給出的本發(fā)明的詳細描述中，本發(fā)明的前述和其它目的、特征、方面和優(yōu)點將變得更加明顯。


被包括以提供本發(fā)明的進一步理解并且被并入且構(gòu)成本說明書的一部分的附示本發(fā)明的實施例，并且與說明書一起用于闡述本發(fā)明的原理。在圖中圖1是示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的冰箱的制冷系統(tǒng)的構(gòu)造的視圖；圖2是示意性地顯示已經(jīng)采用圖1的制冷系統(tǒng)的冰箱的剖面圖；并且圖3是顯示圖2的冰箱的操作過程的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明的細節(jié)給出詳細描述。為了參照附圖進行簡要描述，相同或相當?shù)牟考⒈辉O(shè)有相同的附圖標記，并將不重復其描述。在下文中，將對用于控制冰箱的溫度的方法以及使用該方法的冰箱的優(yōu)選實施例進行闡述。圖1是示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的冰箱的制冷系統(tǒng)的構(gòu)造的視圖。參照圖1，該制冷系統(tǒng)包括構(gòu)造為壓縮制冷劑的壓縮機10、連接到壓縮機10的排出口的冷凝器20以及連接到冷凝器20的出口的三通閥30。第一膨脹單元40a和第二膨脹單元40b被連接到三通閥30的兩個出口。第二膨脹單元40b具有比第一膨脹單元40a大的開度。蒸發(fā)器50被布置在第一和第二膨脹單元的出口處，并且送風扇60被布置在蒸發(fā)器50附近。當空氣沿蒸發(fā)器50的表面流動并通過送風扇60與制冷劑熱交換時，產(chǎn)生冷空氣。由于第一和第二膨脹單元具有不同的開度，所以根據(jù)三通閥40的打開或關(guān)閉狀態(tài)可形成三種類型的流動通道。更具體地，制冷劑可僅被引導到第一膨脹單元40a或僅被引導到第二膨脹單元40b或被引導到第一膨脹單元40a和第二膨脹單元40b兩者。當制冷劑被弓I導到第一膨脹單元40a和第二膨脹單元40b兩者時，冷卻能力最大， 而當制冷劑僅被引導到第一膨脹單元40a時，冷卻能力最小。當制冷劑被引導到第一膨脹單元40a和第二膨脹單元40b兩者時，功耗最大，而當制冷劑僅被引導到第一膨脹單元40a時，功耗最小。因此，當冰箱的內(nèi)部溫度遠高于目標溫度時，將第一膨脹單元40a和第二膨脹單元40b兩者都打開，用于快速冷卻。然而，當冰箱的內(nèi)部溫度與目標溫度之間的差值不大時，將制冷劑僅引導到第一膨脹單元以便降低功耗。在這些構(gòu)造下，能夠執(zhí)行最佳驅(qū)動。當冰箱的內(nèi)部溫度在目標溫度的范圍中時，使壓縮機停止。當壓縮機處于停止狀態(tài)時，具有相對較高溫度和較高壓力的制冷劑保留在壓縮機中。該高壓制冷劑經(jīng)由冷凝器和膨脹單元被引入蒸發(fā)器中，從而增加蒸發(fā)器的內(nèi)部溫度。在隨后驅(qū)動時，該溫度增加由于增加的溫度可能需要附加的冷卻操作，導致功耗的增加。因此，當壓縮機10處于停止狀態(tài)時，關(guān)閉三通閥30的兩個出口以防止高溫和高壓的制冷劑被引入蒸發(fā)器中。除了三通閥之外，可以另外地在壓縮機與冷凝器之間安裝用于防止制冷劑的引入的閥。圖2是示意性地顯示已經(jīng)采用圖1的制冷系統(tǒng)的冰箱的剖面圖。參照圖2，冰箱 100包括具有冷藏室110和冷凍室120的冰箱本體102。冷藏室110被布置在冷凍室120上方。冷空氣管道130被布置在冰箱本體102的后表面的兩端處，所述冷空氣管道130 具有冷藏室110的排出口 112和冷凍室120的排出口 122。構(gòu)造為將冷藏室110和冷凍室 120彼此分開的分隔壁104被安裝在冷藏室110與冷凍室120之間。蒸發(fā)器50被安裝在分隔壁104中，并且分隔壁104的一端與冷空氣管道130連通。與冷藏室和冷凍室連通的冷空氣吸入口 114和IM被分別地布置在分隔壁104的另一端的上表面和下表面上。送風扇60被安裝在分隔壁104與冷空氣管道130之間的連接點處。送風扇60被實施為渦扇的形式，所述送風扇60將沿軸向方向引入的空氣向徑向方向排出。這可將由送風扇60占據(jù)的空間最小化。擋板140被安裝在冷藏室的排出口 112處。擋板140被構(gòu)造為被諸如馬達的致動器(未示出)打開或關(guān)閉。在下文中，將對用于控制根據(jù)本發(fā)明的冰箱的溫度的操作進行闡述。參照圖3，測量冷藏室溫度(Tk)和冷凍室溫度(Tf) (SOl)。然后，將所測量的冷藏室溫度(Tk)與冷藏室目標溫度(Tks)比較(S02)。如果冷藏室溫度(Tk)高于冷藏室目標溫度(Tks)，則打開排出口 112 (S03)。相反，如果冷藏室溫度(Te)低于冷藏室目標溫度(Tes), 則關(guān)閉排出口 112(S04)。在排出口 112已打開的狀態(tài)下，將冷凍室溫度(Tf)與冷凍室目標溫度(Tfs)比較
(505)。如果冷凍室溫度(Tf)高于冷凍室目標溫度(Tfs)，則當前步驟繼續(xù)到S10，將在下文對該步驟SlO進行闡述。相反，如果冷凍室溫度(Tf)低于冷凍室目標溫度(Tfs)，則將冷藏室溫度(Tk)與冷藏室目標溫度(Tks)之間的差值同冷凍室溫度(Tf)與冷凍室目標溫度(Tfs) 之間的差值比較(S09)。在排出口 112已關(guān)閉的狀態(tài)中，將冷凍室溫度(Tf)與冷凍室目標溫度(Tfs)比較
(506)。如果冷凍室溫度(Tf)高于冷凍室目標溫度(Tfs)，則當前步驟繼續(xù)到S11，將在下文對該步驟Sll進行闡述。相反，如果冷凍室溫度(Tf)低于冷凍室目標溫度(Tfs)，則冷藏室和冷凍室的溫度均小于目標溫度。因此，使壓縮機和送風扇停止(S07)，并關(guān)閉三通閥 30(S08)。在SlO和Sll中，根據(jù)測量溫度與目標溫度之間的差值來打開三通閥。如上文提及的，膨脹單元的開度可以被控制為三種類型。因此，將超過目標溫度的溫度范圍劃分成第一到第三溫度區(qū)，并且對應(yīng)于每個溫度區(qū)而打開三通閥。更具體地，當控制溫度處于目標溫度附近的第一溫度區(qū)時，打開三通閥使得制冷劑僅流向第一膨脹單元。當控制溫度處于第二溫度區(qū)時，打開三通閥使得制冷劑僅流向第二膨脹單元。并且，當控制溫度處于距目標溫度最遠的第三溫度區(qū)時，打開三通閥使得制冷劑流向第一和第二膨脹單元兩者。這里，當冷藏室和冷凍室中的僅一個具有超過目標溫度的溫度時，相應(yīng)的溫度用作控制溫度、基準溫度。然而，當冷藏室和冷凍室兩個都具有超過目標溫度的溫度時，與目標溫度具有較大差值的相應(yīng)溫度用作控制溫度。一旦已打開三通閥，壓縮機和送風扇就在S12中運行以運行該制冷系統(tǒng)，從而執(zhí)行冷卻操作。然后，當前步驟繼續(xù)到S01，并且上述過程連續(xù)地重復或以預定時間間隔重復。前述實施例和優(yōu)點僅僅是示例性的并不解釋為限制本公開。本教導能夠被容易地應(yīng)用于其它類型的設(shè)備。本說明書旨在是說明性的，而不限制權(quán)利要求的范圍。許多替換、 修改和變形對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的。此處描述的示例性實施例的特征、結(jié)構(gòu)、方法和其它特性可以以各種方式組合來獲得另外和/或可替代的示例性實施例。由于在不偏離本發(fā)明的特征的情況下本發(fā)明的特征可以以若干形式體現(xiàn)，所以還應(yīng)當理解的是除非另有說明，否則上述實施例不受上文描述的任何細節(jié)限制，而應(yīng)在其如所附權(quán)利要求中限定的范圍內(nèi)被廣泛地理解，因此所有落在權(quán)利要求的邊界和范圍，或這些邊界和范圍的等同物內(nèi)的變化和修改都旨在被所附的權(quán)利要求所包含。
權(quán)利要求
1.一種冰箱，包括冰箱本體，所述冰箱本體具有冷藏室和冷凍室；冷空氣管道，所述冷空氣管道具有分別與所述冷藏室和所述冷凍室連通的吸入口和排出口 ；擋板，所述擋板被構(gòu)造成打開或關(guān)閉所述冷藏室的所述排出口 ；蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器被安裝在所述冷空氣管道中，并且被構(gòu)造成使制冷劑和冷空氣彼此進行熱交換；送風扇，所述送風扇被構(gòu)造成將所述冷空氣經(jīng)由所述蒸發(fā)器排出到所述排出口 ；壓縮機，所述壓縮機被構(gòu)造成壓縮所述制冷劑；冷凝器，所述冷凝器被連接到所述壓縮機；三通閥，所述三通閥被連接到所述冷凝器；第一和第二膨脹單元，所述第一和第二膨脹單元被連接到所述三通閥的兩個出口，所述第二膨脹單元的開度比所述第一膨脹單元的開度大；以及控制器，所述控制器被構(gòu)造成根據(jù)所述冷凍室和所述冷藏室的溫度來控制所述三通閥的打開或關(guān)閉狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰箱，其中所述控制器被構(gòu)造成根據(jù)所述冷藏室的溫度來打開或關(guān)閉所述冷藏室的所述排出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰箱，其中如果所述冷凍室和所述冷藏室的溫度都超過目標溫度，則所述控制器將與相應(yīng)的目標溫度具有較大差值的溫度設(shè)定為控制溫度，并根據(jù)所述控制溫度與所述目標溫度之間的差值來控制所述三通閥的打開或關(guān)閉狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冰箱，其中如果所述壓縮機處于停止狀態(tài)，則所述控制器關(guān)閉所述三通閥的所述兩個出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰箱，其中所述冷凍室和所述冷藏室被沿上下方向布置，并且所述蒸發(fā)器被布置在所述冷凍室與所述冷藏室之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冰箱，其中所述冷空氣管道被布置在所述冰箱本體的后表面上，并且所述送風扇被布置在所述冷空氣管道與所述蒸發(fā)器之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冰箱，其中所述送風扇被實施為渦扇。
8.一種用于控制冰箱的溫度的方法，所述冰箱包括冰箱本體，所述冰箱本體具有冷藏室和冷凍室；冷空氣管道，所述冷空氣管道具有分別與所述冷藏室和所述冷凍室連通的吸入口和排出口 ；蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器被安裝在所述冷空氣管道中，并且被構(gòu)造成使制冷劑和冷空氣彼此進行熱交換；送風扇，所述送風扇被構(gòu)造成將所述冷空氣經(jīng)由所述蒸發(fā)器排出到所述排出口 ；擋板，所述擋板被構(gòu)造成打開或關(guān)閉所述冷藏室的所述排出口 ；壓縮機， 所述壓縮機被構(gòu)造成壓縮所述制冷劑；冷凝器，所述冷凝器被連接到所述壓縮機；三通閥， 所述三通閥被連接到所述冷凝器；第一和第二膨脹單元，所述第一和第二膨脹單元被連接到所述三通閥的兩個出口，所述第二膨脹單元的開度比所述第一膨脹單元的開度大，所述方法包括測量所述冷凍室和所述冷藏室的溫度；將所述冷凍室和所述冷藏室的測量溫度中的一個設(shè)定為控制溫度；根據(jù)所述控制溫度與相應(yīng)室的目標溫度之間的差值來控制所述三通閥的所述兩個出口打開或關(guān)閉；通過驅(qū)動所述壓縮機和所述送風扇來將冷空氣供應(yīng)到所述冷空氣管道；以及根據(jù)所述冷藏室的測量溫度，通過控制所述擋板來打開或關(guān)閉所述排出口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進一步包括當所述壓縮機處于停止狀態(tài)時關(guān)閉所述三通閥的所述兩個出口。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中如果所述冷凍室和所述冷藏室的溫度都大于目標溫度，則將與相應(yīng)的目標溫度具有較大差值的溫度設(shè)定為控制溫度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述控制所述三通閥的所述兩個出口打開或關(guān)閉的步驟包括確定所述控制溫度屬于以下溫度區(qū)中的哪一個溫度區(qū)控制溫度高于目標溫度的第一溫度區(qū)、控制溫度高于第一溫度區(qū)的第二溫度區(qū)以及控制溫度高于第二溫度區(qū)的第三溫度區(qū)；以及當所述控制溫度屬于所述第一溫度區(qū)時，控制所述三通閥打開所述第一膨脹單元，當所述控制溫度屬于所述第二溫度區(qū)時，控制所述三通閥打開所述第二膨脹單元，并且當所述控制溫度屬于所述第三溫度區(qū)時，控制所述三通閥打開所述第一膨脹單元和所述第二膨脹單元。
全文摘要
公開一種用于控制冰箱的溫度的方法及使用該方法的冰箱。該冰箱包括冰箱本體，其具有冷藏室和冷凍室；冷空氣管道，其具有分別與冷藏室和冷凍室連通的吸入口和排出口；擋板，其被構(gòu)造成打開或關(guān)閉冷藏室的排出口；蒸發(fā)器，其被安裝在該冷空氣管道中，并且被構(gòu)造成使制冷劑和冷空氣彼此熱交換；送風扇，其被構(gòu)造為將冷空氣經(jīng)由蒸發(fā)器排出到排出口；壓縮機，其被構(gòu)造成壓縮該制冷劑；冷凝器，其被連接到該壓縮機；三通閥，其被連接到該冷凝器；第一和第二膨脹單元，其被連接到三通閥的兩個出口，該第二膨脹單元的開度比第一膨脹單元的開度大；以及控制器，其被構(gòu)造為根據(jù)冷凍室和冷藏室的溫度來控制三通閥的打開或關(guān)閉狀態(tài)。
文檔編號F25D29/00GK102460048SQ201080027615
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者安光運, 宋桂永, 趙燕禹, 金榮袗 申請人:Lg 電子株式會社