专利名称：独立于环境温度操作的冰箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有在不同温度下的冷藏和冷冻室的冰箱。
背景技术：
传统冰箱具有在不同温度下被冷却的冷藏和冷冻室。冷藏室优选用于储存新鲜食物，且冷冻室优选用于储存冷冻食物。通过使用设于冷藏室的热传感器操作压缩机冷却冰箱。当外部环境温度远低于或远高于正常条件时，就会遇到冰箱(通过将冷藏室温度作为参考执行冷却)中的主要问题。 当外部环境温度较低时，冰箱冷藏室的热增益非常低，压缩机工作比及由此的冷冻室的冷却效率降低。当压缩机不长时间工作时，冷冻室的温度超过所需的温度值，并引起冷冻食物的储存时间减少，或要破坏食物。为解决此问题，将加热器设在冷藏室中。在外部环境温度低于确定值的情况下，通过启动的加热器增大冷藏室的温度，且因此提供压缩机的操作。当外部环境温度较高或频繁打开门时，压缩机几乎连续工作以减少冷藏室的温度。这引起蒸发器及其毛细管上的结冰，以及接近蒸发器的食物冻结。在现有技术中，在蒸发器和毛细管上使用多种加热器以防止这个问题。用于传统冰箱中的这些加热器引起了高功耗。在现有技术国际专利申请号W00231419中，解释了一种冰箱，其中，加热器的启动时机是动态确定的，取决于压缩机的工作率。在现有技术美国专利申请号US2003145617中，解释了通过考虑压缩机工作率操作加热器以根据外部环境温度调节冷藏和冷冻室温度。在现有技术国际专利申请号W02006124004中，解释了当冷冻室温度增加时，启动冷藏室中的加热器的一种控制方法。根据这种方法，在压缩机工作期间可启动加热器，且如果需要的话也操作风扇。在现有技术日本专利申请号JP20051143^中，解释了在大气温度较低的情况下， 蒸发器风扇旋转和加热器工作的减少。
发明内容
本发明的目的是实现一种冰箱，在高或低的外部环境温度下改进其冷却性能。在所附权利要求中说明了为获得本发明目的而实现的冰箱。控制单元调节冰箱的工作。本发明的控制单元控制压缩机的工作时间和停止时间。工作和停止之和被称为循环。当压缩机停止时，控制单元从工作时间与是先前循环中工作时间与停止时间之和的循环时间之比获得压缩机工作比。如果当压缩机停止时，压缩机工作比低于存储在控制单元存储器中的下限工作比，控制单元通过操作风扇和加热器防止在蒸发器上及其周围的冻结。如果工作比在下限工作比与上限工作比之间，控制单元等待压缩机以在等于控制单元存储器中存储的这个间隔内的限制值的次数操作，并达到关闭次数，且当达到该次数时操作加热器而不打开风扇。 如果工作比在上限工作比或在其以上，控制单元通过操作加热器和风扇提供压缩机达到压缩机接通温度。因此，控制单元通过考虑压缩机工作比调节加热器和风扇的操作。借助风扇将加热器加热的空气输送到蒸发器。在根据冷却装置环境温度和门打开频率而变化的不同情况下，提供要执行的有效冷却。在控制单元已经操作加热器后，当传感器检测到室温度已经达到压缩机接通温度时，控制单元关掉加热器并通过再次操作压缩机维持冷却过程。在本发明的一个实施方式中，冰箱的控制方法以控制压缩机停止的步骤开始。在压缩机停止后，开始控制工作比是否低于下限工作比或高于上限工作比的步骤。如果工作比低于下限工作比或高于上限工作比，执行操作加热器和风扇的步骤。如果工作比在下限工作比与上限工作比之间，查询压缩机工作比在所有循环中是否保持在下限工作比与上限工作比之间，所有循环的数量是连续预定数。如果工作比在所有循环中保持在下限工作比与上限工作比之间，所有循环的数量是连续预定数，开始操作加热器的步骤。在所有操作加热器的步骤中，控制冷藏室温度是否已达到压缩机接通温度。当冷藏室温度达到压缩机接通温度时，关掉加热器并再次操作压缩机，返回至控制压缩机停止的第一步骤。借助本发明的控制单元，通过考虑根据外部环境温度的压缩机工作比，确定冻结是否已经发生在冷藏室内和蒸发器中，因此，操作加热器和风扇，并将加热空气导至其中能发生冻结的区域。因此，借助单个加热器加热使用多个加热器可加热的区域，并提供功耗上的优势。
在附图中示出了为获得本发明目的而实现的一种冰箱，其中 图1是冰箱的侧面示意图2是本发明实施方式中的控制方法流程图。图中所示元件编号如下
1.冰箱
2.冷藏室
3.冷冻室
4.中间壁
5.蒸发器
6.压缩机
7.加热器
8.传感器
9.风扇
10.控制单元。
具体实施例方式冰箱(1)包括至少一个冷藏室(2)，至少一个冷冻室(3)， 一隔绝中间壁(4)，将冷藏室(2)和冷冻室(3)相互分离， 一至少一个蒸发器(5)，设在冷藏室(2)的后壁上，
一压缩机(6 )，压缩流过蒸发器(5 )的制冷剂并在制冷循环中循环，一加热器(7)，设在冷藏室(2)顶板上并用于防止其中发生结水珠， 一传感器(8)，测量冷藏室(2)温度，
一风扇(9 )，位于冷藏室(2 )中，并循环冷藏室(2 )内由蒸发器(5 )冷却的空气，以及一控制单元(10)，根据从传感器(8)接收的数据调节压缩机(6)，加热器(7)和风扇(9) 的工作。(图1)。本发明的控制单元(10)测量压缩机(6)的工作时间(ta)和停止时间(tb)。工作和停止一起被称为循环。此外，当压缩机(6)停止时，控制单元(10)从先前工作时间(、)与是先前工作时间(ta)与先前停止时间(tb)之和的循环时间(ta+tb)之比决定压缩机(6)工作比(Γ)。本发明的冰箱(1)，还包括
一如果工作比(Γ )低于预定下限工作比(Γ 11)，或高于预定上限工作比(Γ Ul)，或等于它们，控制单元(10)启动风扇(9)和加热器(7)，以及
一如果所有循环实现工作比(Γ )保持在下限工作比(Γ 11)与上限工作比(Γ ul)之间，加热器(7)由控制单元(10)启动，所有循环的数量是连续预定数。当压缩机(6)停止时(图1)。位于冷藏室(2)内的风扇(9)循环冷藏室(2)内由蒸发器(5)在后壁附近冷却的空气，从而提供了均勻的热。传感器(8)用于能检测是否足够冷却了冷藏室(2)。当达到压缩机(6)关断温度(Tcut-out)时，确定足够冷却了冷藏室(2)。当达到此温度(Tcut-out) 时，停止压缩机(6)，因此切断了到蒸发器(5)的制冷剂流。通过停止压缩机(6)防止过度冷却。压缩机(6 )正在工作时流逝的时间是工作时间(ta)，正在停止压缩机(6 )时流逝的时间是停止时间(tb)，且两者(ta，tb)之和是循环时间(ta+tb)。当停止压缩机(6)时，从先前循环中测量的压缩机(6)工作时间(ta)与循环时间(ta+tb)之比确定工作比(Γ)。在操作加热器(7)后，本发明的控制单元(10)关掉加热器(7)，并根据从传感器 (8)接收的达到压缩机(6)接通温度(Tcut-in)的数据操作压缩机(6)。因此，无需确定加热器(7)的工作时间，且当达到压缩机开始工作所需的压缩机(6)接通温度(Tcut-in)时， 关掉加热器(7)。当外部环境冷于正常情况时，压缩机(6)工作比(Γ )低于预定下限工作比 (Tll)0低的压缩机(6)工作比(Γ)引起冷冻室(3)的不充分冷却。操作加热器(7)和风扇(9 )，因此通过加热冷藏室(2 )提供压缩机(6 )再次工作，同时通过借助风扇(9 )输送至蒸发器(5)的加热空气防止局部冻结，并在冷藏室(2)内提供均勻的热分布。因此，无需使用单独的加热装置加热蒸发器(5)，并通过冷藏室(2)内使用的加热器(7)加热的，并借助风扇(9)在冷藏室(2)内循环的空气防止蒸发器(5)周围的冻结。当外部环境温度不太高或不太低时，压缩机(6)工作比(Γ )在下限工作比(Γ 11) 与上限工作比(rul)之间。在这种情况下，控制单元(10)保存压缩机(6)已在下限工作比(Γ 11)与上限工作比(rul)之间工作了多少次到其存储器，以决定是否将操作加热器 (7)。当压缩机(6)第一次在下限工作比(Γ 11)与上限工作比(rul)之间工作时，将一次工作数据保存到控制单元(10)存储器。如果连续工作的次数达到先前存储在存储器中的在压缩机(6)的下限工作比(Γ 11)与上限工作比(rul)之间的限制值，操作加热器(7)。当加热器(7)加热的冷藏室 (2)的温度达到压缩机(6)接通温度(Tcut-in)时，关掉加热器(7)并启动压缩机(6)。在加热器(7)工作之后，将控制单元(10)存储器中的连续工作次数设定为零。如果当压缩机(6)工作比(Γ )在下限工作比(Γ 11)与上限工作比(rul)之间时没有达到限制次数值，不操作加热器(7)，而是等待冷藏室(2)温度，直到它达到压缩机(6) 接通温度(Tcut-in)，然后操作压缩机(6)。压缩机(6)工作之后，再次控制工作比(Γ )。如果在任何循环中将压缩机(6)工作比(Γ )实现在上限工作比(rul)与下限工作比(Γ 11) 之间的范围以外，将连续工作的次数设定为零。当外部环境温暖时，压缩机(6)工作比(Γ )等于上限工作比(rul)或高于上限工作比(rul)。操作加热器(7)，因为高的压缩机(6)工作比(Γ )引起在蒸发器(5)上及其周围的冻结，也操作风扇(9)使加热空气到达蒸发器(5)。当加热器(7)加热的冷藏室(2) 的温度达到压缩机(6)接通温度(Tcut-in)时，关闭加热器(7)。在一个实施方式中，当压缩机(6)开始工作时也关闭风扇(9)，然而在另一实施方式中，风扇(9)继续工作，因为当压缩机(6)正在工作时也将使用它。因此，防止了由于温暖的外部环境已经超过上限工作比 (Tul)的压缩机(6)引起在蒸发器(5)上及其周围的冻结。因此，当压缩机(6)停止时，通过考虑工作比(Γ )，可以确定外部环境温度是极高或极低，可通过使用加热器(7 )和风扇(9 )，按需提供冷藏室(2 )内的热分布。在本发明的一个实施方式中，根据以下方法操作冰箱(1) 一查询压缩机(6)是否正在工作(1000)，
一如果压缩机(6)正在工作，返回到第一步，其中查询压缩机(6)是否正在工作 (1000)，
一如果压缩机(6)不在工作，查询工作比(Γ )是否低于下限工作比(Γ 11) (1020)， 一如果工作比(Γ)低于下限工作比(Γ 11)，操作风扇(9)和加热器(7) (1021)， 一查询冷藏室(2)温度是否大于压缩机(6)接通温度(tcut-in) (121)， 一如果冷藏室(2)温度大于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，关掉加热器(7)并操作压缩机(6) (1030)，
一如果冷藏室(2)温度不大于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，继续风扇(9)和加热器 (7)的操作(1021)，
一如果工作比(Γ )高于下限工作比(Γ 11)，查询工作比(Γ )是否低于上限工作比 (rul) (1022)，
一如果工作比(Γ )高于上限工作比(rul)，操作风扇(9)和加热器(7) (1024), 一查询冷藏室(2)温度是否高于压缩机(6)接通温度(tcut-in) (124), 一如果冷藏室(2)温度高于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，关掉加热器(7)并操作压缩机(6) (1030)，
一如果冷藏室(2)温度不高于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，继续风扇(9)和加热器 (7)的操作(1024)，
一如果工作比(Γ)低于上限工作比(rul)，比较下限工作比(Γ 11)与上限工作比 (rul)之间压缩机(6)连续工作的次数与控制单元(10)存储器中存储的限制值(1023)， 一如果压缩机(6)已连续工作在下限工作比(Γ 11)与上限工作比(rul)之间的限制值，保持关掉风扇(9)，并打开加热器(7) (1025)，
一查询冷藏室(2)温度是否大于压缩机(6)接通温度(tcut-in) (125), 一如果冷藏室(2)温度大于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，关掉加热器(7)并操作压缩机(6) (1030)，
一在操作压缩机(6) (1030)的步骤之后，返回控制压缩机(6)操作的步骤(1000)， 一如果冷藏室(2)温度不大于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，继续风扇(9)与加热器 (7)的工作(1025)，
一如果压缩机(6)并未连续工作了下限工作比(Γ 11)与上限工作比(rul)之间的限制值，保持关掉风扇(9)和加热器(7) (1026),
一查询冷藏室(2)蒸发器(5)温度是否大于压缩机(6)接通温度(tcut-in) (126) 一如果冷藏室(2)温度不大于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，保持关掉风扇(9)和加热器(7) (1026)，
一如果冷藏室(2 )蒸发器(5 )温度高于压缩机(6 )接通温度(tcut-in)，操作压缩机(6 ) 并在控制单元(10)存储器中在下限工作比(Γη)和上限工作比(rul)之间将压缩机(6) 工作数增加一(1028)，以及
一在操作压缩机(6)之后，返回控制工作比(Γ )的步骤(1000)(图2)。借助这种方法，控制单元(10)首先检测压缩机(6)的工作或停止状态，并调节风扇(9)和加热器(7)的工作，用于当压缩机(6)停止时有效且经济的冷却。当压缩机(6)停止时，它通过工作比(Γ )检测冷藏室(2 )内外的热分布，并按需通过操作加热器(7 )和风扇 (9)防止局部冻结。借助本发明的控制单元(10)，当压缩机(6)停止时通过考虑工作比(Γ )检测冷却和/或加热的需要。根据确定的需要操作加热器(7)和风扇(9)，并在冷藏室(2)内提供均勻热，因此防止在蒸发器(5)上及其周围的冻结和冷冻室(3)内的加热。通过冷藏室(2)中使用的加热器(7 )的热、借助风扇(9 )将该热导至蒸发器(5 )无需利用蒸发器的额外加热装置，并提供了成本和功耗的节省。要理解的是，本发明不限于以上公开的实施方式，且本领域技术人员可轻易地引入不同实施方式。应在本发明权利要求书设定的保护范围内考虑这些实施方式。
8
权利要求
1.一种冰箱(1)，包括至少一个冷藏室(2)和至少一个冷冻室(3)， 一隔绝中间壁(4)，将冷藏室(2)和冷冻室(3)彼此分离，一至少一个蒸发器(5)，设在冷藏室(2)的后壁上， 一压缩机(6 )，压缩流过蒸发器(5 )的制冷剂并在制冷循环中循环， 一加热器(7)，设在冷藏室(2)的顶板上，并用于防止其中发生结水珠， 一传感器(8)，测量冷藏室(2)温度，一风扇(9 )，位于冷藏室(2 )中，并循环冷藏室(2 )内由蒸发器(5 )冷却的或加热器(7 ) 加热的空气，以及一控制单元(10)，根据从传感器(8)接收的数据调节压缩机(6)，加热器(7)和风扇(9) 的工作，其特征在于，控制单元(10)测量压缩机(6)的工作时间(ta)和停止时间(tb)，并当压缩机(6)停止时从先前工作时间(ta)与是先前工作时间(ta)与先前停止时间(tb)之和的循环时间(ta+tb)之比确定压缩机(6)工作比(Γ )，以及一压缩机(6)停止时，如果工作比(Γ )低于预定下限工作比(Γ 11)或高于预定上限工作比(rul)或等于它们，控制单元(10)启动风扇(9)和加热器(7)，以及一如果所有循环实现工作比(Γ )保持在下限工作比(Γ 11)与上限工作比(rul)之间，启动加热器(7)，该所有循环的数量是连续预定数。
2.如权利要求1所述的冰箱(1)，其特征在于根据从传感器(8)接收到的压缩机(6) 接通温度(Tcut-in)已达到的数据，控制单元(10)在操作加热器(7)之后关掉加热器(7) 并操作压缩机(6)。
3.一种用于根据以上权利要求任一项所述的冰箱(1)的方法，包括以下步骤 一查询压缩机(6)是否正在工作(1000)，一如果压缩机(6 )正在工作，返回到第一步骤，查询压缩机(6 )是否正在工作(1000 )， 一如果压缩机(6)没有工作，查询工作比(Γ )是否低于下限工作比(Γ 11) (1020)， 一如果工作比(Γ)低于下限工作比(Γ 11)，操作风扇(9)和加热器(7) (1021)， 一查询冷藏室(2)温度是否大于压缩机(6)接通温度(tcut-in) (121)， 一如果冷藏室(2)温度大于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，关掉加热器(7)并操作压缩机(6) (1030)，一如果冷藏室(2)温度不大于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，继续风扇(9)和加热器 (7)的操作(1021)，一如果工作比(Γ )高于下限工作比(Γ 11)，查询工作比(Γ )是否低于上限工作比 (rul) (1022)，一如果工作比(Γ )高于上限工作比(Γ ul)，操作风扇(9)和加热器(7) (1024)， 一查询冷藏室(2)温度是否高于压缩机(6)接通温度(tcut-in) (124), 一如果冷藏室(2)温度高于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，关掉加热器(7)并操作压缩机(6) (1030)，一如果冷藏室(2)温度不高于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，继续风扇(9)和加热器 (7)的操作(1024)，一如果工作比(Γ )低于上限工作比(rul)，比较下限工作比(Γ 11)与上限工作比(rul)之间压缩机(6)连续工作的次数与控制单元(10)中存储的限制值(1023)，一如果压缩机(6)已连续工作在下限工作比(Γ 11)与上限工作比(rul)之间的限制值，保持关掉风扇(9)，并打开加热器(7) (1025)，一查询冷藏室(2)温度是否大于压缩机(6)接通温度(tcut-in) (125), 一如果冷藏室(2)温度大于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，关掉加热器(7)并操作压缩机(6) (1030)，一在操作压缩机(6) (1030)的步骤之后，返回控制压缩机(6)操作的步骤(1000)， 一如果冷藏室(2)温度不大于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，继续风扇(9)与加热器 (7)的操作(1025)，一如果压缩机(6)没有连续工作了下限工作比(Γ 11)与上限工作比(rul)之间的限制值，保持关掉风扇(9)和加热器(7) (1026),一查询冷藏室(2)蒸发器(5)温度是否大于压缩机(6)接通温度(tcut-in) (126) 一如果冷藏室(2)温度不大于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，保持关掉风扇(9)和加热器(7) (1026)，一如果冷藏室(2)蒸发器(5)温度高于压缩机(6)接通温度(tcut-in)，在控制单元 (10)存储器中在下限工作比(Γ 11)和上限工作比(rul)之间将压缩机(6)工作数增加一 (1028)，以及一在操作压缩机(6)之后，返回控制工作比(Γ )的步骤(1000)。
全文摘要
本发明涉及一种冷却装置(1)，包括至少一个冷藏室(2)；至少一个冷冻室(3)；隔绝中间壁(4)，将冷藏室(2)和冷冻室(3)相互分离；至少一个蒸发器(5)，提供在冷藏室(2)和冷冻室(3)中循环的空气的冷却；压缩机(6)，压缩流过蒸发器(5)的制冷剂并在制冷循环中循环；加热器(7)，加热冷藏室(2)，使得它可维持所需温度，传感器(8)，测量冷藏室(2)温度，风扇(9)位于冷藏室(2)中，并循环由蒸发器(5)冷却的或加热器(7)加热的空气，以及控制单元(10)，根据从传感器(8)接收的数据调节压缩机(6)，加热器(7)和风扇(9)的工作。
文档编号F25D29/00GK102472569SQ201080029744
公开日2012年5月23日 申请日期2010年6月16日 优先权日2009年6月30日
发明者通塞尔 A., N. 尤尔古尔 I., 奥图拉克 M., 厄坎 T. 申请人:阿塞里克股份有限公司