专利名称：防止冰箱内风门结冰的方法
技术领域：
本发明涉及一种控制冰箱的方法，更具体地讲，涉及一种防止冰箱内风门(damper)结冰的方法，该风门设置在冷却空气流动通道中，用来可选择地向冷藏室供应冷却空气。
冰箱是采用制冷剂的压缩、冷凝、膨胀和蒸发制冷循环把储存在冰箱中的食物保持在要求的温度下的装置。包括冷冻室和冷藏室的冰箱设置有一个冰箱主体和固定到主体的各个位置上来形成制冷循环的各种部件。构成制冷循环的部件包括压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷凝器和风扇等。蒸发器设置在冷冻室后部的一个热交换室中，在那里制冷剂与周围的空气进行热交换并蒸发成气态的制冷剂，同时冷却周围的空气。在蒸发器处与制冷剂进行热交换而冷却的空气被风扇吹动，一部分流向冷冻室，另一部分流向冷藏室，其中流向冷藏室的冷却空气通过一个风门调节。供给冷冻室和冷藏室的冷却空气通过与储存在那里的食物进行热交换变成温度相对较高的空气，然后再次循环通过蒸发器。
图1为现有冰箱的前视图，图2表示图1中沿I-I线的一个断面图，下面将参考它们对现有的冰箱和冰箱中的风门进行说明。
冰箱1的内部通过填满绝热物质的隔板30分成一个冷冻室3和一个冷藏室4，在冷冻室3的后壁上有一个热交换室10，热交换室10设有蒸发器10a。在隔板30中有一个冷却空气排出通道12来把在热交换室10中进行了热交换的冷却空气送到冷藏室4中，同时还有一个用来把冷冻室3和冷藏室4中循环的冷却空气再分别返回到热交换室10中的返回通道14和16。返回通道14和16不与冷却空气排出通道12重叠。同时，冷却空气排出通道12的一个出口与冷却空气流动通道36连接，在冷却空气流动通道36的一个出口固定有一个风门20用来控制冷却空气流进冷藏室4，还有一组冷却空气排出口32和34来把冷却空气排到冷藏室4中。在冷藏室4的左侧壁和右侧壁或后内壁上还设有温度传感器9和11用来检测冷藏室的温度。风门20设有可选择地关闭冷却空气流动通道36的挡板22和22a，和分别支撑挡板22和22a的板簧24和24a，其中挡板22和22a根据在冷藏室中的温度传感器9和11测量的温度通过机械方法或电气方法控制。虽然图1中风门20设置了两个挡板22和22a，风门20也可以仅设置一个挡板。如图1所示，如果风门设有两个挡板22和22a，一个挡板(第一挡板)22用来可选择地关闭与把冷却空气排到冷藏室4的中间部分5的冷却空气排出口32连接的冷却空气流动通道36，另一个挡板(第二挡板)22a用来可选择地关闭与把冷却空气排到冷藏室4的底部部分7的冷却空气排出口34连接的冷却空气流通道36。在这种情况下，中间部分和底部部分当然是分别构成并互相独立，温度传感器9和11分别安装在中间和底部部分5和7中来分别控制两个挡板22和22a。
下面将参考图1-3解释现有冰箱的控制方法。
现有冰箱的控制方法是从比较冷冻室温度传感器(未示出)测量的冷冻室温度Tf和确定启动冰箱1的冷冻室参照温度Tf.ref开始的(S1)。如果比较的结果是冷冻室温度Tf比冷冻室参照温度Tf.ref高，冰箱就运行。就是说，压缩机和风扇(示未出)运行开始制冷循环(S3)。如果冷藏室温度Tc没有满足冷藏室参照温度Tc.ref，挡板22和22a就开启向冷藏室4供应冷却空气(S5和S7)。因此，在蒸发器处通过热交换冷却的冷却空气被提供到冷藏室4和冷冻室3中。然后，再次比较冷藏室温度Tc和冷藏室参照温度Tc.ref(S9)，如果冷藏室温度Tc低于冷藏室参照温度Tc.ref就关闭挡板22和22a(S10)防止冷冻室过冷。接着，比较冷冻室温度Tf和冷冻室参照温度Tf.ref，如果冷冻室温度Tf比冷冻室参照温度Tf.ref低，冰箱就停止工作。即，压缩机和风扇停止工作(S13和S15)。在这种状态下，如果冷冻室温度Tf比冷冻室参照温度Tf.ref高，压缩机和风扇再次运行来启动冰箱(S1和S3)。冰箱不断地重复上述过程，其中冷冻室参照温度Tf.ref为-18℃，冷藏室参照温度Tf.ref为3℃。
同时，如果冰箱外的温度Tout较低(约10℃)，冰箱的运行指数将降到20％以下，这是由于冰箱的内部和外部温度差不够大，随之而来的冷藏室的低频率运行，使在冷冻室中几乎没有热交换发生。由于冷藏室温度Tc和外部温度Tout之间的温度差不够大，挡板22和22a几乎不开启，使冷冻室处于没有冷却空气循环的状态。
当冰箱在相比较而言较低的外部温度Tout下使用时，现有的冰箱有如下的问题。
当压缩机和风机工作且挡板22和22a开启时，由于冷却空气在冷藏室4中循环，风板20没有结冰的问题。但是，在冷冻室温度Tf和冷藏室温度Tc分别达到冷冻室参照温度Tf.ref和冷藏室参照温度Tf.ref，因而挡板关闭、压缩机和风扇停止的状态下，当高温和高湿的食物被放到冷藏室中或由于冷藏室的门开/关时高温高湿的外部空气进入冷藏室时，湿气就会附着在挡板22和22a的表面上或挡板22和22a附近的冷却空气流动通道36的表面上，形成水滴，进而形成冰。这是因为当冷却空气不流入冷藏室4时，挡板的表面温度比冷藏室的温度Tc相对低，而在冷藏室温度达到温度要求、挡板22和22a关闭的情况下，空气是静止在挡板22和22a周围的。因此，从冰箱外面进入的高温高湿的空气或从高温高湿的食物蒸发出的空气附着在风门20的挡板22和22a的表面，在挡板22和22a上形成冰。另外，由于挡板22和22a关闭，冷藏室4内的空气几乎不循环，更促使温度相对较低的挡板22和22a表面的冰的形成。象上面所说明的，当冰箱是在较冷的地区，即，由于在冰箱的冷藏室中空气循环少，冰箱的运行指数较低时，结冰的情况更严重。一旦冰在风门20上形成，挡板22和22a的开/关就不能根据冷藏室4的温度正确地进行，导致不能正确地控制排到冷藏室中的冷却空气。不能正确地控制排到冷藏室中的冷却空气会引起冷藏室温度Tc的过度下降，达到低于冷藏室参照温度Tc.ref，过度地冷却食物，因而损坏食物并增大了耗电量。
为了解决这些问题，人们已经建议了融化挡板22和22a上的冰的方法。但是，这种方法使冰箱的制造成本高、并且由于设置加热器而使冰箱结构复杂。
因此，本发明致力于一种基本上避免了由于现有技术的限制和缺陷带来的几个问题的防止冰箱内风门结冰的方法。
本发明的一个目的是提供一种防止冰箱内风门结冰的方法，该方法不使用任何附加装置就能有效地防止风门结冰。
本发明的另一个目的是提供一种防止冰箱内风门结冰的方法，该方法能减少耗电量并能防止冷藏室过冷。
本发明的其他的特性和优点将在下文中进一步说明，有的部分在说明中就很显然，有的或许要在本发明的实践中体会。本发明的这些目的和其他优点将通过说明书、权利要求以及附图所指出的结构实现和获得。
为了获得这些和其他的优点，根据本发明的目的，作为概括的和广泛的说明，防止冰箱内风门结冰的方法包括如下步骤(1)如果冷冻室温度低于冷冻室参照温度，冷藏室温度低于冷藏室参照温度就启动压缩机和风扇并开启风门；(2)比较冷藏室温度和冷藏室参照温度，如果冷藏室温度低于冷藏室参照温度就关闭风门；(3)比较冷冻室温度和冷冻室参照温度，如果冷冻室温度低于冷冻室参照温度就停止压缩机和风扇；(4)比较冰箱外温度和外部参照温度，如果冰箱外温度高于外部参照温度就返回步骤(1)，如果冰箱外部温度低于外部参照温度就确定为冷藏室门开启；(5)比较冷藏室门开启/关闭前后的温度差和一个给定的参照温度，如果温度差低于参照温度就返回步骤(1)，如果温度差高于参照温度就开启风门的挡板并驱动风扇使其在给定的时间段内工作。
冷冻室参照温度为-18℃，冷藏室参照温度为3℃，外部参照温度为8.5～12.5℃。
在冰箱具有两个挡板的情况下，两个挡板在步骤(5)中最好不同时开启，而是远离冷却空气流动通道的第一挡板优先开启，靠近冷却空气流动通道的第二挡板在经过给定的时间后再开启。
通过上述的系统，当冰箱在较低的温度环境下使用时，能够防止风门结冰。
应该明白上述的一般性说明和下面的详细说明都是示例解释性的，本发明的进一步的限定解释表述在权利要求书中。
使本发明更加清楚的附图和说明内容一起构成说明书的一部分，它给出了本发明的实施例，并和说明内容一起用来解释本发明的原理。
图中图1表示现有冰箱的前视图；图2表示图1中沿I-I线的一个断面图；图3表示现有的控制冰箱的方法的流程图；图4示意性地表示了采用本发明的防止冰箱风门结冰方法的冰箱的前视图；图5表示根据本发明的第一优选实施例的防止冰箱内风门结冰的方法的流程图；图6a和图6b示意性地表示了具有两个挡板的风门，用来解释冷却空气在设置有两个挡板情况下的流动；图7表示根据本发明的第二实施例的防止冰箱内风门结冰的方法的流程图。
现在以附图表示的为例对本发明的优选实施例进行详细说明。图4示意性地表示了采用本发明的防止冰箱风门结冰方法的冰箱的前视图，图5表示根据本发明的第一优选实施例的防止冰箱内风门结冰的方法的流程图。虽然图4表示了具有两个挡板的冰箱，但本发明不局限于此，本发明也适用于有一个挡板的冰箱。本发明的部件与现有技术中部件相同的采用相同的附图标记，并略去对它们的解释说明。而且本发明的方法步骤与现有技术的方法步骤相同的采用相同的标记，也略去对它们的解释说明。
在冰箱的环境温度较低的情况下，本发明通过使放入冷藏室中的高温高湿的食物或当冷藏室门开/关时进入冷藏室的高温高湿的外部空气的温度差最小化，能够防止风门和围绕风门的冷却空气流动通道结冰。
可以采用本发明方法的冰箱的结构将参照图4进行说明。除了一个设置在冰箱外用来检测冰箱使用处环境，即冰箱外部温度Tout以便正确地控制冰箱的外部温度传感器40之外，可以采用本发明方法的冰箱的结构与现有技术的冰箱大致相同。挡板温度传感器50固定在各挡板22和22a的给定位置用来检测各挡板22和22a的表面温度。
根据本发明一个优选实施例的防止冰箱内风门结冰的方法将参照图4和图5进行说明。
如果冷冻室温度传感器(未示出)检测的冷冻室温度Tf没有达到冷冻室参照温度Tf.ref(通常为-18℃)，冰箱就连续启动(S1和S3)。如果冷藏室温度传感器9和11检测的冷藏室温度Tc没有达到冷藏室参照温度Tc.ref，风门20的挡板22和22a就开启，允许从蒸发器来的冷却空气送到冷冻室3和冷藏室4中(S5和S7)。当冷藏室温度Tc达到冷藏室参照温度Tc.ref(通常为3℃)时，风门的挡板22和22a关闭用来切断供给冷藏室4的冷却空气(S9和S10)。然后，冰箱启动(S13)，直到冷冻室温度Tf达到冷冻室参照温度Tf.ref，当冷冻室温度Tf达到冷冻室参照温度Tf.ref时，压缩机和风扇停止(S15)。上述步骤与现有技术的步骤一样。在这种情况下，外部温度传感器40检测冰箱的外部温度Tout。如果外部温度Tout高于给定的外部参照温度Tout.ref，对冰箱的控制与现有技术一样(S20)，因为即使高温高湿的食物进入冷藏室或高温高湿的外部空气进入冷藏室，由于冰箱的运行指数高，冷却空气循环频繁，使得风门20的挡板22和22a结冰的可能性很小。但是，如在现有技术中说明的那样，在外部温度Tout低于外部参照温度Tout.ref的情况下，当高湿度的空气进入冷藏室4时，在挡板22和22a及挡板22和22a周围部分就可能结冰。为结冰参照温度的外部参照温度Tout设定为约8.5～12.5℃。因为当外部温度Tout是在8.5～12.5℃的范围时，冰箱的运行指数下降到20％以下，冷藏室4中空气循环少，风门20结冰的可能性高。但是外部参照温度Tout.ref是不固定的，可以适当地根据如冷冻室参照温度Tfref，冷藏室参照温度Tc.ref和冰箱使用的环境等因素来设定。顺便说明，如果外部温度Tout低于外部参照温度Tout.ref，可检测冷藏室门是否开启(S20和S22)。如果冷藏室门开启，外部空气会被引入冷藏室4使冷藏室温度Tc升高。如果冷藏室温度Tc升高到高于预设的参照温度Tref，挡板22和22a开启给定的时间段并驱动风扇(S26)，因为由于风门20、引入的外部空气和冷藏室之间的温度差有可能在风门20上结冰。就是说，确定冷藏室门开启/关闭前后的温度差Tc-Tc.ref是否高于参照温度Tref。如果温度差Tc-Tc.ref高于参照温度Tref，挡板22和22a开启并驱动风扇。接着，在挡板22和22a开启给定的时间段并驱动风扇转动一段时间后，挡板22和22a再次关闭，风扇再次停转，返回到正常的运行状态(S26)。虽然在计算冷藏室门开/关前后的温度差时，把冷藏室门开启之前的温度假定为冷藏室参照温度Tc.ref，但当然也可以采用冷藏室门开启之前冷藏室温度传感器9和11检测的温度作为参照温度。确定可能结冰的参照温度Tref可以通过实验适当地设定。挡板22和22a开启的时间和风扇运行的时间段设定成挡板22和22a的温度与冷藏室的温度相同所需的时间。因为在相对低温的挡板22和22a或冷却空气流动通道上结冰，是由于冷藏室温度Tc和引入的食物或外部空气的温度之间的温度差。设定的时间段可以通过满足上述条件的实验来确定。作为另一个驱动挡板和风扇的设定时间段的标准，可以通过在挡板表面固定一个挡板温度传感器50来确定直到挡板表面温度达到超过0℃的时间，因为如果挡板表面的温度高于0℃，在挡板表面的湿气就不会结冰。同时，虽然在上述的实施例中，挡板22和22a是与风扇的驱动相配合的(S26)，但即使仅仅开启挡板22和22a而不驱动风扇，本发明的目的也可以实现。当然，如果象上述的那样挡板22和22a的开启与风扇的驱动同时进行，冰箱中的冷却空气的循环就更活跃，能更有效地防止挡板22和222a上结冰。上述的一系列控制步骤被输入到微处理器中，用来根据从不同传感器送到微处理器的各种信息控制驱动压缩机、风扇和挡板。
象已经解释过的那样，即使冰箱在温度较低的环境中使用，高温高湿的食物或高温高湿的外部空气进入冷藏室，本发明的方法也能够防止风门20的挡板22和22a结冰。从冷藏室门开/关实验和高温高湿负荷引入实验证实，根据本发明的防止冰箱内风门结冰的方法，在挡板22和22a及围绕挡板22和22a的部分没有结冰。总之，本发明的方法由于不需要固定一个象加热器那样的装置来去除在挡板22和22a上形成的冰，因此可以降低冰箱的成本。同时，防止风门20上结冰使风门20可以正确控制，从而能防止冷藏室过冷和减少耗电量。
同时，如果想在具有带分别控制每个冷藏室部分的冷却空气的两个挡板的风门的冰箱中采用该实施例的方法，最好是对该实施例的方法进行改变，因为，由于冷却空气的流动不是如图6a所示的那样均匀，而如图6b所示，向更靠近冷却空气流动通道的挡板22a具有一个朝着远侧挡板22的较弱的冷却空气流，如果两个挡板同时开启，就有可能结冰。这在风机停转而挡板22和22a仍然开启时尤其严重。
下面将参照图4和图7说明解决上述问题的方法。在冰箱1外边用来检测外部温度Tout的外部温度传感器40的固定和根据传感器40检测的外部温度Tout控制冰箱运行的方法与前面的实施例一样。由于该方法与在上述实施例方法的步骤直到S22到S24相同，即，在压缩机和风扇停止后检测冷藏室门是否开启，并且比较冷藏室门开关前后的温度差，上述步骤的详细解释在此略去。
如果温度差比预设的参照值大，第二挡板，即，为靠近冷却空气流动通道的底部部分的挡板22a关闭，而第一挡板，即为远离冷却空气流动通道的中间部分的挡板22开启，使冷却空气流向用于中间部分的挡板22，同时风扇仍然工作(S30)。因此，在冷藏室4中的高温高湿空气由于对流上升到用于中间部分的挡板22，在那里进入挡板22的气流与从挡板22中流出的冷却空气相遇，防止了高温高湿气体与挡板22接触，空气与冷却空气进行热交换并下降，由此防止为中间部分的挡板22结冰。然后，过一会儿，空气达到用于底部部分的挡板22a，在那里没有冷却空气排出，并且由于没有冷却空气从挡板22a流出而容易结冰。因此，用于底部部分的挡板22a额外地开启一段约为挡板22a结冰的时间(从压缩机停机开始经过一段时间)，来防止用于底部部分的挡板22a结冰(S32)。在这种情况下，用于中间部分的挡板22开启和用于底部部分的挡板22a开启之间的时间间隔可以根据实验，并参考冷冻室参照温度tf.ref、冷藏室参照温度Tc.ref和冰箱使用的环境等适当地确定。象在前面的实施例中解释过的一样，因为风门的挡板22和22a结冰的可能性经过一段时间后不再存在，用于中间部分和底部部分的挡板22和22a都关闭，风扇也停转(S34)。
为了检验本发明的方法的效果，对现有技术和本发明分别进行了冷藏室门开/并和高温高湿负荷(食物)引入的实验。即，在外部温度Tout为8.5～12.5℃并且压缩机停机的状态下，一方面，按照现有技术的方法为中间部分和底部部分送风的挡板22和22a都在同时开启，另一方面，为中间部分送风的挡板22先开启，为底部部分送风的挡板22a在压缩机停机20分钟后开启，对每种情况下挡板22和22a上结冰的状况进行比较。结果发现，在采用现有方法的情况下，在为中间部分送风的挡板22表面有冰形成，而在为底部部分送风的挡板22a表面没有结冰，然而采用本发明的方法的情况下，为中间部分和底部部分送风的挡板22和22a几乎都没有结冰。另外，在本发明中，由于为中间部分送风的挡板22先开启排出冷却空气，上升的高温空气迅速被冷却向下流动。如果为底部部分送风的挡板22a也开启来排出冷却空气，下降的空气进一步冷却，能使冰箱内部有效地冷却。
对本领域的技术人员来说，在不超出本发明的构思和范围的前提下，可对本发明的防止冰箱内风门结冰的方法进行更改变化是显而易见的。因此，本发明包括在权利要求书及其等同物的保护范围内对本发明作出的各种更改变化。
权利要求
1．一种防止冰箱内风门结冰的方法，包括步骤(1)如果冷冻室温度低于冷冻室参照温度以及冷藏室温度低于冷藏室参照温度就启动压缩机和风扇并开启挡板；(2)比较冷藏室温度和冷藏室参照温度，如果冷藏室温度低于冷藏室参照温度就关闭挡板；(3)比较冷冻室温度和冷冻室参照温度，如果冷冻室温度低于冷冻室参照温度就使压缩机和风扇停止；(4)比较冰箱外温度和外部参照温度，如果冰箱外温度高于外部参照温度就返回到步骤(1)，如果冰箱外部温度低于外部参照温度就确定为冷藏室门开启；(5)比较冷藏室门开启/关闭前后的温度差和给定的参照温度，如果温度差低于参照温度就返回到步骤(1)，如果温度差高于参照温度就开启风门的挡板并驱动风扇工作给定的时间段。
2．如权利要求1所述的方法，其中，在风门具有两个挡板的情况下，两个挡板在步骤(5)中以一个固定的时间间隔顺序开启。
3．如权利要求1或2所述的方法，其中冷冻室参照温度为-18℃，冷藏室参照温度为3℃，外部参照温度为8.5～12.5℃。
4．如权利要求1所述的方法，其中步骤(5)中挡板开启和风扇驱动的时间段设定为直到冷藏室温度与挡板温度基本相同为止所需的时间。
5．如权利要求1所述的方法，其中步骤(5)中挡板开启和风扇驱动的时间段设定为直到挡板表面温度变成0℃为止所需的时间。
全文摘要
防止冰箱内风门结冰的方法:(1)如果冷冻室温度低于其参照温度,冷藏室温度低于其参照温度启动压缩机和风扇并开启挡板;(2)比较冷藏室温度和其参照温度,如冷藏室温度低关闭挡板;(3)比较冷冻室温度和其参照温度,如冷冻室温度低停止压缩机和风扇;(4)比较冰箱外温度和外部参照温度,如冰箱外温度高返回(1),如冰箱外部温度低确定为冷藏室门开启;(5)比较冷藏室门开启/关闭前后温度差和给定参照温度,如温度差低返回(1),如温度差高开启风门挡板并驱动风扇工作给定的时间段。
文档编号F25D21/04GK1230678SQ9910610
公开日1999年10月6日 申请日期1999年3月31日 优先权日1998年3月31日
发明者金锡鲁, 朴镛硕 申请人:Lg电子株式会社