专利名称：用于控制冰箱制冷循环的装置和方法
技术领域：
本发明涉及冰箱，尤其是用步进电机阀门来控制冰箱的制冷循环的装置和方法。
以下，将参考附
图1描述现有技术中的冰箱。
如图1所示，根据现有技术的冰箱的制冷循环包括压缩制冷剂的压缩机11；用于散发压缩机11中压缩的制冷剂的热量；安装在冷凝器12并用于从制冷剂除去湿气的干燥器13；连接到干燥器13的制冷剂管；连接到制冷剂管并用于调节制冷剂管的打开和关闭的第一和第二电磁阀14、15；分别连接到第一和第二电磁阀14、15并用于降低从第一和第二电磁阀14、15流出的制冷剂的压力的第一和第二膨胀阀16、17；和分别连接到第一和第二膨胀阀16、17并用于产生冷空气以吸收存放在冷冻室或冷藏室内食品的热量的第一和第二蒸发器18、19。这里，第一和第二蒸发器18、19通过制冷剂管连接到压缩机11。更详细地说，现有技术的制冷循环按如下顺序构成压缩机11→冷凝器12→干燥器13→第一和第二膨胀阀16、17→第一和第二蒸发器18、19→压缩机11。此外，压缩机11；冷凝器12；干燥器13；第一和第二膨胀阀16、17；第一和第二蒸发器18、19；和压缩机11通过制冷剂管被连接。
同时，当多个第一和第二蒸发器18、19被安装在冰箱中时，能够控制冷冻室和冷藏室内的冷空气的提供。更详细地说，根据第一和第二电磁阀14、15的打开和关闭操作，可以按下面的顺序构成制冷循环压缩机11→冷凝器12→干燥器13→第一膨胀阀16→第一蒸发器18→压缩机11；或压缩机11→冷凝器12→干燥器13→第二膨胀阀17→第二蒸发器19→压缩机11；或压缩机11→冷凝器12→第一和第二膨胀阀16、17→第一和第二蒸发器18、19→压缩机11。
因而，如果第一电磁阀14、第一膨胀阀16和第一蒸发器18构成的结构用于控制冰箱冷冻室内的冷空气，则第二电磁阀15、第二膨胀阀17和第二蒸发器19构成的结构用于控制冰箱冷藏室内的冷空气。以下，参考附图2描述现有技术冰箱的制冷循环。
图2是方框图，示出了控制现有技术冰箱的制冷循环的微型计算机。
首先，微型计算机21识别冰箱冷藏室和冷冻室的预设温度。当冷藏室和冷冻室的温度高于预设温度时，微型计算机21控制制冷循环以产生冷空气。
压缩机11根据微型计算机21的控制把制冷剂压缩成高温-高压的制冷剂。在压缩机11中压缩的制冷剂通过制冷剂管流入冷凝器12。
冷凝器12辐射从压缩机11流过来的制冷剂的热量，并使制冷剂流入干燥器13。
干燥器13除去流过冷凝器12的制冷剂中的湿气，然后使制冷剂进入第一膨胀阀16和第二膨胀阀17。这里，当第一电磁阀14或第二电磁阀15处于关闭状态时，制冷剂流过干燥器13后进入第一或第二膨胀阀16、17。
第一电磁阀14和第二电磁阀15根据微型计算机21的控制信号打开和关闭。更详细地说，通过比较冷冻室或冷藏室的预设温度与当前温度，微型计算机21检测需要冷空气的贮藏室(冷冻室或冷藏室)，并关断连接到被检测贮藏室(冷冻室或冷藏室)的第一电磁阀14或第二电磁阀15。例如，当微型计算机21仅关断第一电磁阀14的操作时，制冷剂通过第一膨胀阀16流入第一蒸发器18。相反，当微型计算机21仅关断第二电磁阀15时，制冷剂通过第二膨胀阀17流入第二蒸发器19。
因而，按照微型计算机21的控制，制冷剂通过第一电磁阀14或第二电磁阀15流入第一膨胀阀16或第二膨胀阀17。
第一和第二膨胀阀16、17抑制流过第一和第二电磁阀14、15的高压制冷剂，调节制冷剂使之以特定流速流动，从而使制冷剂易于蒸发，并使制冷剂流向第一和第二蒸发器18、19。
为了吸收冷冻室和冷藏室内的热量，通过第一和第二膨胀阀16、17向第一和第二蒸发器18、19提供制冷剂，第一和第二蒸发器18、19向冷冻室和冷藏室提供冷空气。
因此，通过第一和第二蒸发器18、19，吸收冷冻室和冷藏室内热量的冷空气转化为汽化状态。转化为汽化状态的制冷剂流入压缩机11。因而，构成上述制冷循环。这里，当在制冷循环中循环时，高温高压制冷剂被转换成低温低压制冷剂，然后再次被转换成高温高压制冷剂。更详细地说，制冷循环中的制冷剂在冷凝器12和第一蒸发器18或第二蒸发器19中循环时进行热交换。
同时，在由多个蒸发器18、19构成的冰箱的制冷循环中，由根据微型计算机21的控制信号处于打开状态下的第一和第二电磁阀14、15构成制冷循环，根据冷冻室和冷藏室内的温度对制冷循环进行各种控制。例如，当与第一电磁阀14连接的冷冻室需要冷空气时，微型计算机21打开第一电磁阀14，制冷剂在制冷循环中循环。相反，当与第二电磁阀15连接的冷藏室需要冷空气时，微型计算机21打开第二电磁阀15，制冷剂在制冷循环中循环。
同时，当第一电磁阀14和第二电磁阀15都被微型计算机21的控制信号打开时，制冷剂在制冷循环中循环。相反，当第一电磁阀14和第二电磁阀15都被微型计算机21的控制信号关闭时，制冷剂不能在制冷循环中循环。
在现有技术的冰箱中，通过打开和关闭连接到冷冻室或冷藏室的双路电磁阀14、15形成制冷循环。以下，将参考图3详细描述双路电磁阀14、15。
图3是剖面图，示出了用于现有技术冰箱制冷循环的双路电磁阀的结构。
如图3所示，现有技术的双路电磁阀包括安装在双路电磁阀中央并可上下移动的柱塞34、安装在柱塞34周围并控制柱塞34的上下移动的多个线圈31、安装在柱塞34下端的一个密封球35、通过安装在柱塞34下端的密封球35打开和关闭的输入口33和输出口36、安装在柱塞34上部用于使柱塞34向下移动的弹簧32。这里，输入口33和输出口36彼此连接。下面描述现有技术中双路电磁阀的操作。
首先，当向多个线圈31供电时，通过电磁原理，多个线圈31使柱塞34向上移动。这里，关闭输入口33和输出口36之间的连接的密封球35与柱塞34一样向上移动，从而输入口33和输出口36被连接。
相反，当切断电源时，弹簧32使柱塞34向下移动。更详细地说，当柱塞34向下移动时，安装在柱塞34下端的密封球35关闭输入口33和输出口36之间的连接。
但是，在用于现有技术冰箱的制冷循环的双路电磁阀14、15中，当柱塞34上下移动时产生冲击噪声。
此外，在现有技术的冰箱中，由于使用两个双路电磁阀，在双路电磁阀14、15和干燥器13之间需要另外的T形制冷剂管，并且必须在连接T形制冷剂管时进行焊接，以及在第一和第二电磁阀14、15与微型计算机21之间布线。
如上所述，在现有技术冰箱中，移动柱塞34时产生冲击噪声。
此外，在现有技术冰箱中，由于使用双路电磁阀在冷冻室和冷藏室形成制冷循环，并且双路电磁阀被分别控制，因此功率损耗高。
此外，在现有技术的冰箱中，由于使用两个双路电磁阀，因此在双路电磁阀14、15和干燥器13之间需要另外的T形制冷剂管，并且必须在连接T形制冷剂管时进行焊接，以及在第一和第二电磁阀14、15与微型计算机21之间布线。
本发明的另一个目的是提供一种控制冰箱制冷循环的装置和方法，通过在具有多个蒸发器的冰箱中使用三路步进电机阀门来控制制冷剂的流动，能够降低噪声和功率损耗。
本发明的又一个目的是提供一种控制冰箱制冷循环的装置和方法，通过降低具有多个输出口的三路步进电机阀门入口侧的制冷剂压力，能够容易地切换三路步进电机阀门。
本发明的再一个目的是提供一种控制冰箱制冷循环的装置和方法，通过简化三路步进电机阀门的切换，能够根据三路步进电机阀门的切换模式操作一个请求制冷循环。
本发明的又一个目的是提供一种控制冰箱制冷循环的装置和方法，通过降低压缩机的制冷剂吸入压力和制冷剂释放压力，能够防止在操作期间压缩机停止。
为了实现上述目的，在一个通过构成制冷循环来向冷冻室和冷藏室提供冷空气的制冷装置中，根据本发明，提供一种控制制冷循环的装置，该装置包括输出控制信号的微型计算机；压缩致冷剂的压缩机；三路步进电机阀门，根据控制信号流通或关闭从自压缩机流出的制冷剂，并使流过的制冷剂向多个方向流出；多个蒸发器，分别被提供流向多个方向的制冷剂，并向冷冻室和冷藏室提供冷空气。
为了实现上述目的，在通过把三路步进电机阀门安装到具有多个蒸发器的制冷装置中来控制制冷循环的方法中，根据本发明，提供一种控制制冷循环的方法，该方法包括顺时针方向最大限度地旋转三路步进电机阀门内的转子，把转子移动到预设初始位置，并根据在顺时针方向或逆时针方向上转子的预设旋转值把转子旋转到初始位置。
为了实现上述目的，根据本发明，提供一种控制制冷循环的装置，该装置包括输出控制信号的微型计算机；压缩制冷剂的压缩机；冷凝制冷剂的冷凝器；第一膨胀阀，用于降低流过冷凝器的制冷剂的压力；n方向步进电机阀门，根据控制信号选择性地关闭或使制冷剂通过第一膨胀阀；第二膨胀阀，用于降低从n方向步进电机阀门流出的制冷剂的压力；和多个蒸发器，被提供以从第二膨胀阀流出的制冷剂并向冷冻室和冷藏室提供冷空气。
为了实现上述目的，根据本发明，提供一种控制制冷循环的装置，该装置包括输出控制信号的微型计算机；压缩制冷剂的压缩机；冷凝制冷剂的冷凝器；第一膨胀阀，用于降低流过冷凝器的制冷剂的压力；n方向步进电机阀门，根据控制信号选择性地关闭或使制冷剂通过第一膨胀阀，并使流过的制冷剂向多个方向流出；和多个蒸发器，被提供以向多个方向流出的制冷剂并向冷冻室和冷藏室提供冷空气。
为了实现上述目的，根据本发明，提供一种控制制冷循环的装置，该装置包括压缩制冷剂的压缩机；三路步进电机阀门，用于打开和关闭连接到冷冻室和冷藏室的制冷剂管，从而通过制冷剂管提供在压缩机内产生的制冷剂；计数器，用于根据压缩机的早期操作计算早期制冷时间；和微型计算机，基于计算的早期制冷时间来切换三路步进电机阀门。
为了实现上述目的，在控制冰箱的制冷循环的方法中(该冰箱被提供以在压缩机内压缩的制冷剂并蒸发制冷剂)，根据本发明，提供一种控制制冷循环的方法，该方法包括打开和关闭制冷剂管从而通过制冷剂管向冷藏室和冷冻室提供在压缩机内产生的制冷剂；根据压缩机早期操作计算早期制冷时间；判断早期制冷时间是否超过预设时间；当早期制冷时间超过预设时间时，选择性地打开和关闭连接到冷藏室和冷冻室的制冷剂管。
为了实现上述目的，在用于控制冰箱的制冷循环的装置中(该冰箱包括压缩制冷剂的压缩机、冷凝并液化在压缩机内压缩的制冷剂的冷凝器、连接到冷凝器并使冷凝器流出的制冷剂减压的膨胀阀、和被提供来自膨胀阀的制冷剂并产生用来吸收贮藏在冷冻室或冷藏室内食品的热量的冷空气的蒸发器)，根据本发明，提供提供一种控制制冷循环的装置，该装置包括一个微型计算机，用于在预设的时间内按制冷循环的早期操作模式操作制冷循环，在一定时间之后把制冷循环切换到正常操作模式。
为了实现上述目的，在通过被提供以压缩机内产生的制冷剂来操作的多个制冷循环中，根据本发明，提供一种控制制冷循环的方法，该方法包括判断制冷循环是否处于早期模式；判断制冷循环的操作时间是否超过预设时间；经过预设时间之后，把制冷模式切换到正常操作模式。
图2是方框图，示出了控制根据现有技术冰箱的制冷循环的微型计算机。
图3是剖面图，示出了根据现有技术在冰箱的制冷循环中使用的双路电磁阀。
图4是方框图，示出了根据本发明第一实施例的冰箱的制冷循环。
图5是方框图，示出了根据本发明第一实施例控制冰箱制冷循环的装置。
图6是剖面图，示出了根据本发明第一实施例三路步进电机阀门的结构。
图7A～7D是剖面图，示出了根据本发明第一实施例三路步进电机阀门的操作。
图8是时序图，示出了根据本发明第一实施例三路步进电机阀门的操作。
图9是第一控制图表，示出了根据本发明第一实施例控制三路步进电机阀门的方法。
图10是第二控制图表，示出了根据本发明第一实施例控制三路步进电机阀门的方法。
图11是控制图表，为了与图10的三路步进电机阀门比较，示出了一个普通步进电机阀门。
图12是剖面图，示出了根据本发明第二实施例控制三路步进电机阀门。
图13A～13C是剖面图，示出了根据本发明第二实施例三路步进电机阀门的操作。
图14是时序图，示出了根据本发明第二实施例控制三路步进电机阀门操作的过程。
图15是第一控制图表，示出了根据本发明第二实施例控制三路步进电机阀门的方法。
图16是第二控制图表，示出了根据本发明第二实施例控制三路步进电机阀门的方法。
图17是流程图，示出了根据本发明第二实施例冰箱的制冷循环。
图18是方框图，示出了根据本发明第二实施例冰箱的制冷循环内部压力状态。
图19是一个图表，示出了根据本发明第二实施例控制冰箱的制冷循环的过程。
图20是方框图，示出了根据本发明第三实施例冰箱的制冷循环。
图21是方框图，示出了根据本发明第四实施例冰箱的制冷循环。
图22是方框图，示出了控制根据本发明第四实施例冰箱制冷循环的装置。
图23是流程图，示出了控制根据本发明第四实施例冰箱制冷循环的装置的操作。
图24是波形图，示出了在根据本发明第四实施例冰箱的一个制冷循环中平稳切换三路步进电机阀门的时间点。
图25是流程图，示出了控制根据本发明第五实施例冰箱的制冷循环的装置的操作。
图26是曲线图，示出了根据本发明第五实施例冰箱中压缩机的制冷剂吸入压力和制冷剂释放压力的特征。
图27是流程图，示出了根据本发明第五实施例结束冰箱制冷循环的早期操作后的控制操作。
图4是方框图，示出了根据本发明第一实施例的冰箱的制冷循环。
如图4所示，根据本发明第一实施例冰箱的制冷循环包括压缩制冷剂的压缩机51；发散在压缩机51内压缩的制冷剂的热量的冷凝器52；连接到冷凝器52并除去制冷剂中的潮气的干燥器53；连接到干燥器53并根据微型计算机的控制信号关闭或流通自干燥器53流出的制冷剂的三路步进电机阀门54；分别连接到三路步进电机阀门54并用于降低三路步进电机阀门54放出的制冷剂的压力的第一和第二膨胀阀55、56；第一和第二蒸发器57、58，分别连接到第一和第二膨胀阀55、56，并产生冷空气以吸收贮藏在冷冻室或冷藏室内的食品的热量。这里，第一和第二蒸发器57、58通过制冷剂管连接到压缩机51。更详细地说，根据本发明第一实施例的冰箱的制冷循环按下面的次序构成压缩机51→冷凝器52→干燥器53→第一和第二膨胀阀55、56→第一和第二蒸发器57、58→压缩机51。
同时，压缩机51、冷凝器52、干燥器53、第一和第二膨胀阀55、56、第一和第二蒸发器57、58、和压缩机51通过制冷剂管连接。下面将描述根据本发明第一实施例的冰箱的制冷循环的操作。
首先，压缩机51的入口侧连接到第一和第二蒸发器57、58的出口侧，为了压缩制冷剂，压缩机51的出口侧通过制冷剂管连接到冷凝器52的入口侧。
冷凝器52的出口侧通过制冷剂管连接到干燥器53的入口侧，并发散在压缩机51内压缩的制冷剂的热量。
干燥器53的出口侧通过制冷剂管连接到三路步进电机阀门54的入口侧，并除去从冷凝器52放出的制冷剂中的潮气。
根据微型计算机的控制信号，三路步进电机阀门54选择性地打开和关闭连接到第一和第二膨胀阀55、56的制冷剂管。更详细地说，通过选择性地打开或关闭连接到第一和第二膨胀阀55、56的制冷剂管，三路步进电机阀门54打开或关闭；连接到第一膨胀阀55的制冷剂管；或连接到第二膨胀阀56的制冷剂管；或连接到第一和第二膨胀阀55、56的所有制冷剂管。
为了降低三路步进电机阀门54放出的制冷剂的压力并使降压后的制冷剂流入第一和第二蒸发器57、58，第一和第二膨胀阀55、56的出口侧连接到第一和第二蒸发器57、58的入口侧。
为了长时间保存食品，第一和第二蒸发器57、58的出口侧连接到压缩机51的入口侧，从而产生冷空气以除去保存在冰箱中食品的热量。
因而，当在冰箱中有多个蒸发器57、58时，能够控制向冰箱冷冻室或冷藏室的冷空气提供。更详细地说，通过接通或关断三路步进电机阀门54的操作，按下面的次序构成制冷循环压缩机51→冷凝器52→干燥器53→第一膨胀阀55→第一蒸发器57→压缩机51；或压缩机51→冷凝器52→干燥器53→第二膨胀阀56→第二蒸发器58→压缩机51；或者，压缩机51→冷凝器52→干燥器53→第一和第二膨胀阀55、56→第一和第二蒸发器57、58→压缩机51。
这里，连接到三路步进电机阀门54的第一膨胀阀55和第一蒸发器57用于控制冷冻室的冷空气，连接到三路步进电机阀门54的第二膨胀阀56和第二蒸发器58用于控制冷藏室的冷空气。下面将参考图5描述本发明第一实施例的冰箱制冷循环的操作。
图5是方框图，示出了根据本发明第一实施例控制冰箱制冷循环的装置。
如图5所示，根据本发明第一实施例的冰箱的制冷循环包括根据使用者的要求输出信号的键入设备61；测量冰箱冷冻室和冷藏室内的温度的温度测量设备62；根据温度测量设备62测量的温度和预设温度控制制冷循环的操作的微型计算机63；显示使用者通过键入设备61输入的信息或温度测量设备62测量的温度的显示设备64；控制三路步进电机阀门54的步进电机65；驱动冷却扇以冷却压缩机51和冷凝器52的驱动设备66。这里，控制冰箱系统的CPU(中央处理器)63A和存储用于控制预设温度和各种操作的程序的存储器63B安装在微型计算机63内。以下，将参考图4和5描述根据本发明第一实施例的冰箱的制冷循环操作。
首先，微机63比较存储在存储器63B内的预设温度和由温度测量设备62测量的冷冻室内温度或冷藏室内温度。当温度测量设备62测量的冷冻室内温度或冷藏室内温度高于预设温度时，用于产生冷空气的制冷循环操作被控制。此外，为了控制根据温度测量设备62测量的冷冻室或冷藏室内温度进行的制冷循环，微型计算机63向步进电机65输出用于控制三路步进电机阀门54打开和关闭的信号。
步进电机65根据微型计算机79的控制信号打开或关闭连接三路步进电机阀门54和第一膨胀阀55的制冷剂管，或根据微型计算机79的控制信号打开或关闭连接三路步进电机阀门54和第二膨胀阀56的制冷剂管。此外，步进电机65打开和关闭连接三路步进电机阀门54与第一和第二膨胀阀55、56的制冷剂管。
之后，当冷冻室温度或冷藏室温度低于预设温度时，微型计算机63向驱动设备66输出驱动冷却扇的控制信号。
驱动设备66根据微型计算机63的控制信号驱动压缩机51和冷却扇。这里，压缩机51被驱动设备66驱动并产生高温高压冷却剂。
压缩机51内产生的高温高压冷却剂通过制冷剂管流入冷凝器52，冷凝器52散射压缩机51内制冷剂产生的热量并使制冷剂流入干燥器53。
干燥器53除去通过冷凝器52的制冷剂中的湿气并使其流入三路步进电机阀门54。
三路步进电机阀门54使通过第一膨胀阀55的制冷剂流入第一和第二膨胀阀55、56。这里，当三路步进电机阀门54处于打开状态时，通过干燥器53的制冷剂流入第一和第二膨胀阀55、56。这里，三路步进电机阀门54根据微型计算机63的控制信号打开和关闭。因而，只有当三路步进电机阀门54处于打开状态时，通过干燥器53的制冷剂才流入第一和第二膨胀阀55、56。更详细地说，把冷冻室或冷藏室的温度与预设温度进行比较后，微型计算机63判断冷冻室或冷藏室是否需要冷空气。例如，当冷冻室需要冷空气时，微型计算机63控制三路步进电机阀门54使之处于打开状态，从而向冷冻室提供冷空气。更详细地说，当根据微型计算机63的控制信号三路步进电机阀门54只打开连接到第一膨胀阀55的制冷剂管时，冷空气只通过制冷剂管提供到与第一膨胀阀55连接的第一蒸发器57。
相反，当根据微型计算机63的控制信号三路步进电机阀门54只打开连接到第二膨胀阀56的制冷剂管时，冷空气通过制冷剂管只提供到与第二膨胀阀56连接的第二蒸发器58。
因而，根据微型计算机63的控制信号，三路步进电机阀门54使制冷剂流入第一膨胀阀55或第二膨胀阀56，或同时流入第一和第二膨胀阀55、56。
第一和第二膨胀阀55、56使流出的高压制冷剂减压从而处于可蒸发状态。这里，通过从冷冻室或冷藏室除去热量，经过第一膨胀阀55或第二膨胀阀56的制冷剂在第一蒸发器57或第二蒸发器58蒸发，因而冷空气被提供到冷冻室和冷藏室。
因而，冷空气由第一蒸发器57或第二蒸发器58提供到冷冻室或冷藏室，蒸发状态的制冷剂再次流入压缩机51，从而形成制冷循环。这里，当制冷循环运行时，制冷剂从高温高压状态变换到低温低压状态并再次到高温高压状态。更详细地说，由第一和第二蒸发器57、58构成的制冷循环中，由于制冷循环通过根据微型计算机63的控制信号运行在打开状态的三路步进电机阀门构成，因此根据冷冻室和冷藏室的温度，制冷循环被不同地控制。
例如，当冷冻室需要冷空气时，通过打开连接三路步进电机阀门54和第一膨胀阀55的制冷剂管，制冷循环工作(制冷剂循环)。相反，当冷藏室需要冷空气时，通过打开连接三路步进电机阀门54和第二膨胀阀56的制冷剂管，制冷循环工作(制冷剂循环)。此外，当连接第一和第二膨胀阀55、56的制冷剂管都打开时，制冷循环工作。
相反，当当连接第一和第二膨胀阀55、56的制冷剂管都关闭时，制冷循环不工作(制冷剂不循环)。
以下，将参考图6描述三路步进电机阀门54的结构。
图6是剖面图，示出了根据本发明第一实施例三路步进电机阀门的机构。
如图6所示，三路步进电机阀门54包括一个具有定子71和转子72的电机装置70；安装在电机装置70下部的阀罩74；安装在阀罩74内并被转子72旋转的阀轴75；安装在阀罩74上的第一和第二输出口76和77；安装在阀轴75处的输入口73。更详细地说，在三路步进电机阀门54以及通过定子71和转子72的相互作用被旋转的转子72内，阀轴75通过转子72旋转，从而打开和关闭第一和第二输出口76、77。将参考图7A～7D详细描述三路步进电机阀门54的操作。
图7A～7D是剖面图，示出了根据本发明第一实施例的三路步进电机阀门的工作原理。在图7A中，对应于阀轴75的旋转，第一输出口76被阀轴75的关闭区82关闭，第二输出口77被阀轴75的打开区81打开。
在图7B中，对应于阀轴75的旋转，第一和第二输出口76、77被关闭区82关闭。这里，因为第一和第二输出口76、77被关闭，制冷剂不能流入第一和第二膨胀阀61、63。
在图7C中，通过阀轴75的转动，第一输出口76被关闭，第二输出口77被打开。更详细地说，对应于阀轴75的旋转，第一输出口76被关闭区82关闭，第二输出口77被打开区81打开。
在图7D中，对应于阀轴75的旋转，第一和第二输出口76、77被打开。更详细地说，因为第一和第二输出口76、77都连接到阀轴75的打开区81，通过输入口73流入阀罩74的制冷剂进入第一和第二输出口76、77。
以下，参考图7A～7D描述三路步进电机阀门的操作。
首先，阀轴75为圆柱形，打开区81形成在阀轴75侧面和下部的某些部分。此外，关闭区82形成在下表面支座处。这里，关闭区82关闭第一和第二输出口76、77，打开区81打开第一和第二输出口76、77。
输入口73、第一和第二输出口76、77连接到阀罩74。更详细地说，输入口73是通过穿透阀罩74形成的，制冷剂通过输入口73流入阀罩74。此外，第一和第二输出口76、77分别通过穿透阀罩74形成，流入阀罩74的制冷剂流入第一和第二输出口76、77。这里，第一输出口76打开连接到第一膨胀阀55的制冷剂管，第二输出口77打开连接大第二膨胀阀56的制冷剂管。
以下，将参考图8描述根据本发明第一实施例的控制三路步进电机阀门的操作的过程。
图8是时序图，示出了根据本发明第一实施例三路步进电机阀门的操作。
如图8所示，从节距(step)0到节距60(第一定时)，三路步进电机阀门54打开和关闭连接到第一膨胀阀55的制冷剂管。这里，节距意味着步进电机65(三路步进电机阀门54)的转子在步进电机65内从南极变换到北极或从北极到南极的变换距离或变换角度。更详细地说，在节距0到节距20的范围内，连接到第一膨胀阀55的制冷剂管被打开。并且，在节距30～节距60，执行关闭连接到第一膨胀阀55的制冷剂管的操作。此外，在节距30～节距60，连接到第一膨胀阀55的制冷剂管被关闭(第一定时)相反，三路步进电机阀门54在节距0～节距60(第二定时)关闭连接到第二膨胀阀56的制冷剂管。更详细地说，在节距0的范围内，连接到第二膨胀阀56的制冷剂管被打开。在节距0～节距10的范围内，执行关闭连接到第二膨胀阀56的制冷剂管的操作。在节距10～节距40的范围内，连接到第二膨胀阀56的制冷剂管被打开。此外，在节距40～节距50的范围内，执行连接到第二膨胀阀56的制冷剂管的打开操作，在节距50～节距60的范围内，连接到第二膨胀阀56的制冷剂管被打开(第二定时)。
微型计算机63在内部存储器63B内存储与连接到第一膨胀阀55或第二膨胀阀56的制冷剂管在每个节距的工作状态有关的信息。此外，为了打开和关闭连接到第一和第二膨胀阀55、56的两个制冷剂管，根据对应于存储在存储器63B内的每个操作状态的信息，通过使用者请求或自控，微型计算机63控制三路步进电机阀门54。
同时，为了控制处于打开状态或关闭状态的三路步进电机阀门54的操作，必须识别三路步进电机阀门54(步进电机65的转子)的当前位置。因而，在制冷剂通过连接三路步进电机阀门54和第一膨胀阀55的制冷剂管以及连接三路步进电机阀门54和第二膨胀阀56的制冷剂管之一流出之前，需要一个处理过程用于调节三路步进电机阀门54使之处于早期状态。更详细地说，在执行所有控制操作之前，三路步进电机阀门54(步进电机65的转子)被调节从而使之处于早期状态，并根据要求的角度或每个节距被调节。将参考附图9对其进行详细描述。
图9是第一控制图，示出了根据本发明第一实施例的控制三路步进电机阀门的方法。
如图9所示，早期状态(early state)设置在节距18，步进电机65的转子(未图示)沿特定方向旋转到极限，再沿相反方向旋转到极限，并通过上述控制使之放置在目标初始位置。更详细地说，微型计算机63通过旋转和反向旋转步进电机65调节步进电机65的转子，使之处于早期状态。例如，根据微型计算机63的控制信号，步进电机65从特定位置旋转到节距42的位置。这里，当步进电机65不再旋转时，微型计算机63使步进电机65反向旋转到节距60的位置，旋转步进电机65到节距18的位置并设置步进电机65(步进电机65的转子)的初始位置。这里，步进电机65的最大节距是节距60。换句话说，步进电机65不能旋转超过节距60。
以下，将参考附图10和11详细描述控制制冷循环中制冷剂的另一个方法。
图10是第二控制图，示出了根据本发明第一实施例控制三路步进电机阀门的方法。
如图10所示，三路步进电机阀门54内的转子(未图示)沿特定方向被旋转到极限(节距60)，目标初始位置(节距18)被设置，根据微型计算机63的控制信号，通过在要求的方向上控制步进电机65转子的旋转和反向旋转，步进电机65转子被设置在初始位置。将参考附图11对其进行描述。
图11是控制图，为了与图10的三路步进电机阀门比较，示出了一个普通步进电机阀门。
如图11所示，当节距60是最大旋转范围时，因为普通步进电机在节距18～节距54之间(总共36个节距)旋转和反向旋转，所以普通的微型计算机控制步进电机转子的位置不精确。因而，为了精确地控制步进电机65转子的位置，本发明的微型计算机63使步进电机65的转子总是从初始位置开始工作。
图12是剖面图，示出了根据本发明第二实施例的三路步进电机阀门。
如图12所示，根据本发明第二实施例的三路步进电机阀门包括具有定子131和转子132的电机装置133；安装在电机装置133下部的阀罩140；安装在阀罩140内并通过连接转子132而旋转的阀轴135；和安装在阀轴135下端的转子凸轮142。这里，通过穿透阀罩140，输入口138、第一和第二输出口137和139分别形成在阀罩140的下部。输入口138连接到干燥器53侧，第一和第二输出口137和139分别连接到制冷剂管，该制冷剂管连接到第一和第二膨胀阀55和56。此外，打开和关闭第一和第二输出口137、139的密封球136、141安装在阀轴135的下表面。密封球136、141的位置通过阀轴135的转子凸轮142以及一个引导装置(未图示)安装，并且密封球136、141打开和关闭第一和第二输出口137、139。以下，将参考附图13AA～13C详细描述本发明第二实施例的三路步进电机阀门的工作原理。
附图13A～13C是剖面图，示出了根据本发明第二实施例的三路步进电机阀门的操作。
在图13A中，第一输出口137和第二输出口139都通过密封球136、141关闭。更详细地说，当第一输出口137和第二输出口139被密封球136、141关闭时，通过转子132的旋转使阀轴135旋转，如图13B所示，密封球136被转子凸轮142推进，第一输出口137被打开。这里，第二输出口139仍被密封球141关闭。
之后，当转子132旋转时，如图13C所示，第一输出口137被密封球136关闭，密封球141被转子凸轮142推进，第二输出口139被打开。
同时，当第一输出口137和第二输出口139同时被转子凸轮142推进时，能够打开第一输出口137和第二输出口139。
以下，将参考附图14详细描述根据本发明第二实施例的控制三路步进电机阀门操作的过程。
图14是时序图，示出了根据本发明第二实施例的控制三路步进电机阀门操作的过程。
如图14所示，在节距0～节距85(第三定时)，三路步进电机阀门54打开和关闭连接到第一膨胀阀55的制冷剂管。更详细地说，在节距0～节距12的范围内，执行打开连接到第一膨胀阀55的制冷剂管的操作。此外，在节距12～节距14的范围内，连接到第一膨胀阀55的制冷剂管被打开。此外，在节距14～节距36的范围内，执行关闭连接到第一膨胀阀55的制冷剂管的操作，在节距36～节距85的范围内，连接到第一膨胀阀55的制冷剂管被关闭(第三定时)。
相反，在节距0～节距85(第四定时)，三路步进电机阀门54打开和关闭连接到第二膨胀阀56的制冷剂管。更详细地说，在节距0～节距38的范围内，连接到第二膨胀阀56的制冷剂管被打开。在节距38～节距60的范围内，执行打开连接到第二膨胀阀56的制冷剂管的操作。在节距60～节距62的范围内，连接到第二膨胀阀56的制冷剂管被打开。此外，在节距62～节距85的范围内，执行关闭连接到第二膨胀阀56的制冷剂管的操作。这里，微型计算机63把对应于根据每一个范围连接到第一膨胀阀55或第二膨胀阀56的制冷剂管的操作状态的信息存储到内部存储器63B。
之后，根据使用者的要求或自控制，为了打开和关闭连接到第一和第二膨胀阀55和56的制冷剂管，微型计算机63根据对应于存储在存储器63B内每个处理过程的工作状态的信息，控制三路步进电机阀门54。
如上所述，为了控制三路步进电机阀门使之处于打开状态或关闭状态，必须识别三路步进电机阀门54(步进电机65的转子)的当前位置。因此，在制冷剂通过连接三路步进电机阀门54和第一膨胀阀55的制冷剂管以及连接三路步进电机阀门54和第二膨胀阀56的制冷剂管中的一个流出之前，需要一个调节三路步进电机阀门54从而使之处于早期状态的处理过程。更详细地说，在执行所有控制操作之前，三路步进电机阀门54(步进电机65的转子)被调节从而处于早期状态，并被根据要求的角度或每个节距调节。将参考附图15对其详细描述。
图15是第一控制图，示出了根据本发明第二实施例的控制三路步进电机阀门的方法。
如图15所示，早期状态被设置在节距13，步进电机65的转子(未图示)沿特定方向被旋转到极限，并沿相反方向再次旋转到极限，通过上述控制被放置在目标初始位置。更详细地说，微型计算机63通过旋转和反向旋转步进电机65在早期状态调节步进电机65。例如，根据微型计算机63的控制信号，步进电机65从特定位置旋转到节距72的位置。这里，当步进电机65不再旋转时，微型计算机63反向旋转步进电机65到节距85的位置，旋转步进电机65到节距13的位置并设置步进电机65(步进电机65的转子)的初始位置。这里，步进电机65的最大节距是节距85。
以下，将参考附图16详细描述根据本发明第二实施例控制三路步进电机阀门的方法。
图16是第二控制图，示出了根据本发明第二实施例控制三路步进电机阀门的方法。
如图16所示，三路步进电机阀门54的转子(步进电机65的转子)在节距85(最大旋转状态)被旋转，目标初始位置(节距13)被设置，步进电机65的转子根据微型计算机63的控制信号旋转和反向旋转，以便处于初始位置。
图17是流程图，示出了根据本发明第二实施例的冰箱的制冷循环。
首先，当冰箱(在早期状态)被通电时，如步骤S181所示，微型计算机63检查是否输入了旋转或反向旋转步进电机65的转子的信号。
之后，为了在特定制冷循环内循环制冷剂，当对应于步骤S181的信号(对应于存储在存储器63B内一个操作状态的信息)被输入时，如步骤S182所示，在三路步进电机阀门54内的转子根据该信号被旋转或反方向旋转之前，转子沿特定方向被旋转到极限，如步骤S183所示。
之后，三路步进电机阀门54内的转子在不同的方向上达到极限之后，如步骤S184所示，转子被固定到一个根据初始位置值(节距18)设定的位置，如步骤S185所示。这里，转子被控制并放置在初始位置(节距18)，与其以前的工作状态无关。
微型计算机63根据转子的旋转值和旋转方向控制转子的旋转，以调节转子的位置，如步骤S186所示。这里，三路步进电机阀门54内的转子具有图7A～7D中的一个状态，制冷剂根据转子的位置通过打开的制冷剂管循环。
以下，将参考图18详细描述根据本发明第二实施例的制冷循环。
图18是方框图，示出了根据本发明第二实施例冰箱的制冷循环。
如图18所示，根据本发明第二实施例的冰箱包括压缩机191，后者包括制冷剂；散射在压缩机191内压缩的制冷剂的热量的冷凝器192；连接到冷凝器192并除去冷凝器192放出的制冷剂中的潮气的干燥器193；通过制冷剂管连接到干燥器193的第一和第二膨胀阀194、195，分别被提供从干燥器193流出的制冷剂并使提供的制冷剂降压；第一和第二蒸发器196、197，分别连接到第一和第二膨胀阀195、196，并通过被供以降压后的制冷剂，产生冷空气以吸收贮藏在冷冻室或冷藏室内的食品的热量；和分别连接到第一和第二蒸发器196、197的三路步进电机阀门198，根据微型计算机63的控制信号流通或关闭自第一和第二蒸发器196、197流出的制冷剂。更详细地说，在根据本发明第二实施例的冰箱的冰箱中，通过直接由制冷剂管连接三路步进电机阀门198和压缩机191，当压缩机191处于暂停状态时，通过在断开状态(关闭)(制冷循环内的制冷剂都被关闭)操作三路步进电机阀门198，制冷循环的操作被停止。现在参考附图19详细描述。
图19是一个图表，示出了根据本发明第二实施例控制冰箱的制冷循环的处理。
如图19所示，在压缩机191工作区和压缩机191暂停区中，压缩机191的排放压力和吸收压力被维持在相同的状态。因而，在压缩机191再次工作的同时，制冷循环内的制冷剂处于最佳压力状态。更详细地说，因为制冷剂的制冷效率被提高，能够改善三路步进电机的功率损耗量(约7％)。
同时，在压缩机191的暂停区内，制冷剂不能在制冷循环内循环，不产生制冷剂循环噪声和热膨胀噪声。更详细地说，当压缩机191在断开状态时，控制三路步进电机阀门198使之处于断开状态，抑制了制冷剂循环引起的噪声。
因而，在本发明第一和第二实施例中，通过使用具有多个蒸发器的冰箱的三路步进电机阀门198，能够控制制冷剂在制冷循环内的流动。更详细地说，通过根据本发明中三路步进电机阀门198内转子的旋转来控制三路步进电机阀门198的打开和关闭，能够抑制常规柱塞移动中产生的噪音。
此外，在本发明的第一和第二实施例中，通过使用三路步进电机阀门，与使用普通两路阀门相比，主要损耗(poser consumption)能够减小超过9W～14W。
此外，在本发明第一和第二实施例中，通过使用三路步进电机阀门，能够减少对应于普通阀门控制的布线，能够减少对应于布线的焊接区，并降低生产成本。
以下，将参考图20详细描述根据本发明第三实施例的冰箱的制冷循环。
图20是方框图，示出了根据本发明第三实施例冰箱的制冷循环。
如图20所示，根据本发明第三实施例的冰箱包括压缩低压制冷剂的压缩机211；冷凝并液化在压缩机211内压缩的制冷剂的冷凝器212；连接到冷凝器212并使自冷凝器212流出的制冷剂降压的第一膨胀阀213；根据微型计算机63的控制信号关闭或流通自第一膨胀阀213流出的制冷剂的三路步进电机阀门214；通过制冷剂管分别连接到三路步进电机阀门214并用于降低三路步进电机阀门214放出的制冷剂的压力的第二和第三膨胀阀215、216；第一和第二蒸发器217、218，被供以来自第二和第三膨胀阀215、216降压后的制冷剂，并产生冷空气以吸收贮藏在冷冻室或冷藏室内的食品的热量。这里，第一和第二蒸发器217、218通过制冷剂管连接到压缩机211。更详细地说，根据本发明第三实施例的冰箱的制冷循环按下面的次序构成压缩机211→冷凝器212→第一膨胀阀213→第二和第三膨胀阀215、216→第一和第二蒸发器217、218→压缩机211。
如图20所示，在包括多个蒸发器217、218的冰箱中，根据三路步进电机阀门214的通或断操作(打开或关闭)，制冷循环按下面的次序构成压缩机211→冷凝器212→第一膨胀阀213→第二膨胀阀215→第一蒸发器217→压缩机211；或，制冷循环按下面的次序构成压缩机211→冷凝器212→第一膨胀阀213→第二和第三膨胀阀215、216→第一和第二蒸发器217、218→压缩机211。这里，第一膨胀阀213安装在三路步进电机阀门214前端。更详细地说，通过降低提供到三路步进电机阀门214入口的制冷剂压力，第一膨胀阀213促使三路步进电机阀门214切换。
以下，将详细描述根据本发明第三实施例的冰箱的操作。
首先，当冷冻室或冷藏室内需要冷空气时，微型计算机63通过驱动压缩机211来操作制冷循环。
压缩机211被微型计算机63的控制信号驱动并产生高温高压制冷剂。这里，在压缩机211内产生的高温高压制冷剂通过制冷剂管流入冷凝器212。
冷凝器212冷凝并液化从压缩机211流出的制冷剂。这里，流入冷凝器212的制冷剂散发热量并冷凝。通过冷凝器212的制冷剂流入第一膨胀阀213。
第一膨胀阀213使通过冷凝器212的高压制冷剂降压。这里，被第一膨胀阀213降压的制冷剂流入三路步进电机阀门214。这里，因为降压后的制冷剂流入三路步进电机阀门214，所以三路步进电机阀门214能够容易地执行切换操作。更详细地说，通过旋转阀轴75，三路步进电机阀门214的输出口打开和关闭。当三路步进电机阀门214输入口的制冷剂压力很高时，因为压力作为一个负载作用在阀轴75上，因此难以或不可能执行三路步进电机阀门214的切换以打开和关闭输出口。
因而，通过使经第一膨胀阀213降压后的制冷剂流入三路步进电机阀门214，阀轴75上的负载压力减小，并且正常和容易地执行三路步进电机阀门214的切换。
之后，当三路步进电机阀门214处于打开状态时，经第一膨胀阀213降压后的制冷剂流入第二和第三膨胀阀215、216。这里，三路步进电机阀门214根据微型计算机63的控制信号打开和关闭。
当只有冷藏室需要冷空气时，为了向冷藏室提供冷空气，微型计算机63打开连接到制冷剂管的三路步进电机阀门214的输出口，该制冷剂管与第二膨胀阀215连接。
相反，当只有冷冻室需要冷空气时，为了向冷冻室提供冷空气，微型计算机63打开连接到制冷剂管的三路步进电机阀门214的输出口，该制冷剂管与第三膨胀阀216连接。此外，当冷藏室和冷冻室都需要冷空气时，为了向冷藏室和冷冻室提供冷空气，微型计算机63打开连接到制冷剂管的三路步进电机阀门214的输出口，该制冷剂管分别连接到第二膨胀阀215和第三膨胀阀216。
同时，在只向冷藏室提供冷空气的制冷循环中，为了切换成向冷冻室提供冷空气的制冷循环，微型计算机63向阀门切换驱动装置(未图示)输出阀门切换命令信号。通过被输入阀门切换命令信号，阀门切换驱动装置控制步进电机65。为了仅向冷冻室提供冷空气，步进电机65只打开连接到与第三膨胀阀216连接的制冷剂管的三路步进电机阀门214的输出口。这里，通过阀轴75的旋转切换三路步进电机阀门214。
如上所述，因为经第一膨胀阀213降压的制冷剂流入三路步进电机阀门214的输入口，所以根据微型计算机63的控制信号被驱动的三路步进电机阀门214正常工作。
之后，流过三路步进电机阀门214的制冷剂流入第二膨胀阀215和第三膨胀阀216。
第二膨胀阀215和第三膨胀阀216使从三路步进电机阀门214流出的制冷剂降压，从而使制冷剂在第一和第二蒸发器217、218中易于蒸发，并使降压后的制冷剂流入第一和第二蒸发器217、218。
第一和第二蒸发器217、218被提供来自第二和第三膨胀阀215、216的制冷剂，并向冷冻室或冷藏室提供冷空气。这里，通过与外界的热交换，流入第一和第二蒸发器217、218的制冷剂蒸发。
因而在根据本发明第三实施例的冰箱中，为了降低三路步进电机阀门214入口侧的制冷剂压力，在三路步进电机阀门214入口侧安装一个膨胀阀以降低制冷剂压力，从而通过容易地切换三路步进电机阀门214，冰箱能够正常操作。
以下，将参考图21描述根据本发明第四实施例在冰箱的制冷循环。
图21是方框图，示出了根据本发明第四实施例冰箱的制冷循环。
如图21所示，根据本发明第四实施例的冰箱的制冷循环包括压缩低压制冷剂的压缩机221；冷凝并液化在压缩机221内压缩的制冷剂的冷凝器222；连接到冷凝器222并使自冷凝器222流出的制冷剂降压的膨胀阀223；根据微型计算机63的控制信号关闭或流通自膨胀阀223流出的制冷剂的三路步进电机阀门224；分别连接到三路步进电机阀门224的第一和第二蒸发器225、226，通过被供以来自三路步进电机阀门224的制冷剂，产生冷空气以吸收贮藏在冷冻室或冷藏室内的食品的热量。这里，第一和第二蒸发器225、226通过制冷剂管连接到压缩机221。更详细地说，根据本发明第四实施例的冰箱的制冷循环按下面的次序构成压缩机221→冷凝器222→膨胀阀223→第一和第二蒸发器225、226→压缩机221。
如图21所示，在包括多个蒸发器225、226的冰箱中，根据三路步进电机阀门224的通或断操作(打开或关闭)，制冷循环(第一制冷循环)按下面的次序构成压缩机221→冷凝器222→膨胀阀223→第一蒸发器225→压缩机221，或，制冷循环(第二制冷循环)按下面的次序构成压缩机221→冷凝器222→膨胀阀223→第二蒸发器226→压缩机221，制冷循环(第三制冷循环)按下面的次序构成压缩机221→冷凝器222→膨胀阀223→第一和第二蒸发器225、226→压缩机221。这里，为了降低流入三路步进电机阀门224的入口的制冷剂压力，膨胀阀223安装在三路步进电机阀门224的前端。更详细地说，通过降低提供到三路步进电机阀门224入口的制冷剂压力，膨胀阀223促使三路步进电机阀门224切换。这里，可以安装多个膨胀阀。
以下，将详细描述根据本发明第四实施例的冰箱的操作。
首先，当冷冻室或冷藏室内需要冷空气时，微型计算机63通过驱动压缩机221启动制冷循环。
压缩机221被微型计算机63的控制信号驱动并产生高温高压制冷剂。这里，在压缩机221内产生的高温高压制冷剂通过制冷剂管流入冷凝器222。
冷凝器222冷凝并液化从压缩机221流出的制冷剂。这里，流入冷凝器222的制冷剂散发热量并冷凝。通过冷凝器222的制冷剂流入膨胀阀223。
膨胀阀223使经过冷凝器222的高压制冷剂降压。这里，被膨胀阀223降压的制冷剂流入三路步进电机阀门224。这里，因为降压后的制冷剂流入三路步进电机阀门224，所以三路步进电机阀门224能够容易地执行切换操作。更详细地说，通过旋转阀轴75，三路步进电机阀门224的输出口被打开和关闭。当三路步进电机阀门224输入口的制冷剂压力很高时，因为压力作为一个负载作用在阀轴75上，所以难以或不可能执行三路步进电机阀门224的切换以打开和关闭输出口。
因而，通过使经膨胀阀223降压后的制冷剂流入三路步进电机阀门224，阀轴75上的负载压力减小，并且正常和容易地执行三路步进电机阀门224的切换。
之后，当三路步进电机阀门224处于打开状态时，经第一膨胀阀223降压后的制冷剂流入第一和第二蒸发器225、226。这里，三路步进电机阀门224根据微型计算机63的控制信号打开和关闭。
当只有冷藏室需要冷空气时，为了向冷藏室提供冷空气，微型计算机63打开连接到制冷剂管的三路步进电机阀门224的输出口，该制冷剂管与第一蒸发器225连接。
相反，当只有冷冻室需要冷空气时，为了向冷冻室提供冷空气，微型计算机63打开连接到制冷剂管的三路步进电机阀门224的输出口，该制冷剂管与第二蒸发器226连接。此外，当冷藏室和冷冻室都需要冷空气时，为了向冷藏室和冷冻室提供冷空气，微型计算机63打开连接到制冷剂管的三路步进电机阀门224的输出口，该制冷剂管分别连接到第一蒸发器225和第二蒸发器226。
同时，在只向冷藏室提供冷空气的制冷循环中，为了切换成向冷冻室提供冷空气的制冷循环，微型计算机63向阀门切换驱动装置(未图示)输出阀门切换命令信号。通过被输入阀门切换命令信号，阀门切换驱动装置控制步进电机65。为了只向冷冻室提供冷空气，步进电机65只打开连接到与第二蒸发器226连接的制冷剂管的三路步进电机阀门224的输出口。这里，通过阀轴75的旋转切换三路步进电机阀门224。
如上所述，因为经膨胀阀223降压的制冷剂流入三路步进电机阀门224的输入口，所以根据微型计算机63的控制信号被驱动的三路步进电机阀门224正常工作。
同时，为了使流过冷凝器222的制冷剂易于蒸发，制冷剂必须在降压状态下流入第一和第二蒸发器225、226。在本发明第三实施例中，膨胀阀215、216安装在蒸发器217、218的前端，但是在本发明第四实施例中，膨胀阀223只安装在三路步进电机阀门224的前端，而没有在第一和第二蒸发器225、226前端安装膨胀阀215、216，因而流入三路步进电机阀门224的制冷剂压力降低，同时，流入三路步进电机阀门224的制冷剂在第一和第二蒸发器225、226内容易地且快速地蒸发。更详细地说，在三路步进电机阀门224前端安装一个膨胀阀223的情况下，三路步进电机阀门224的切换能够正常地执行，并且第一和第二蒸发器能够容易地蒸发流入的制冷剂。
通过被提供自三路步进电机阀门224流出的制冷剂，第一和第二蒸发器225、226向冷冻室或冷藏室提供冷空气。这里，通过与外界的热交换，第一和第二蒸发器225、226进行蒸发(液态到气态)。
因而在根据本发明第四实施例的冰箱中，为了降低三路步进电机阀门224入口侧的制冷剂压力，在三路步进电机阀门224入口侧安装膨胀阀以降低制冷剂压力。从而通过容易地切换三路步进电机阀门224，冰箱能够正常操作。此外，不在第一和第二蒸发器225、226前端安装膨胀阀，能够降低生产成本。
以下，将参考图21和22描述根据本发明的用于控制冰箱的制冷循环的装置。
图22是方框图，示出了根据本发明第四实施例的用于控制冰箱制冷循环的装置。
如图22所示，根据本发明第四实施例用于控制冰箱的制冷循环的装置包括第一温度测量装置231，测量冷冻室的温度并产生用于操作冷冻室制冷循环的第一测量信号；第二温度测量装置232，测量冷藏室的温度并产生用于操作冷藏室制冷循环的第二测量信号；压缩机239，吸收在多个蒸发器225、226内蒸发的冷空气并通过压缩冷空气产生高温高压制冷剂；控制压缩机239的操作的压缩机驱动装置237；三路步进电机阀门238，导通或关断制冷剂，以便通过制冷剂管向冷冻室和冷藏室提供在压缩机239内产生的制冷剂，控制三路步进电机阀门238的操作的阀门驱动装置236；根据压缩机235的早期操作计算早期制冷时间的计数器；微型计算机234，当计算的早期制冷时间超过预设时间时，微型计算机234切换三路步进电机阀门238；和一个信号输入装置233，根据使用者的设置向微型计算机234输出各种信号。这里，在制冷循环的早期操作中，为了向冷冻室或冷藏室提供冷空气，微型计算机234一直等待而不切换三路步进电机阀门238，直到早期制冷时间超过预设时间。
之后，当早期制冷时间超过预设时间时，微型计算机234切换三路步进电机阀门238。此外，在冷冻室和冷藏室的制冷循环达到循环平衡时，根据在第一温度测量装置231和第二温度测量装置232内测量的温度以及第一和第二测量信号，微型计算机234判断冷冻室和冷藏室是否需要冷空气。当判断冷冻室内需要冷空气时，为了向冷冻室制冷循环提供制冷剂，微型计算机234打开三路步进电机阀门238。
相反，当判断冷藏室内需要冷空气时，为了向冷藏室制冷循环提供制冷剂，微型计算机234打开三路步进电机阀门238。这里，当三路步进电机阀门238被打开时，制冷剂能够被提供到冷冻室或冷藏室，当三路步进电机阀门238被关闭时，不能向冷冻室或冷藏室提供制冷剂。
以下，将参考图23描述用于控制根据本发明的冰箱制冷循环的装置的操作。
图23是流程图，示出了根据本发明第四实施例控制冰箱制冷循环的装置的操作。
首先，当冰箱接通电源时，微型计算机234向压缩机驱动装置237输出一个操作压缩机239的信号。
通过压缩机驱动装置237的控制，压缩机239被驱动并产生高温高压制冷剂，如步骤S241所示。这里，根据微型计算机234的控制信号，压缩机239产生的制冷剂通过打开状态的三路步进电机阀门238被提供到冷冻室或冷藏室。
之后，计数器235从压缩机239的早期工作时间点开始计数，直到压缩机239的驱动时间，如步骤S242所示。
微型计算机234被输入第一温度测量装置231或第二温度测量装置232或其他测量器(未图示)的测量信号，并判断当前制冷循环是否变化到另一个制冷循环。
当根据测量信号当前制冷循环已经变换到另一个制冷循环时，换句话说，当三路步进电机阀门238不得不切换时，如步骤S243所示，微型计算机234接收在计数器235内计算的早期制冷时间，如步骤S244所示。
之后，微型计算机234判断接收的早期制冷时间是否超过预设时间，如步骤S245所示。更详细地说，在压缩机239的早期工作状态下，因为冷冻室或冷藏室的制冷循环不工作，不能执行冷冻室或冷藏室的制冷。因此，在制冷循环中循环的制冷剂处于不稳定状态(不充分冷却)。因此，从压缩机239工作起算超过预设时间之后，在制冷循环中循环的制冷剂可以处于稳定状态。这里，在判断早期制冷时间是否超过预设时间的步骤S245中，判断当前工作的制冷循环达到循环平衡的时间。
同时，当接收的早期制冷时间不超过预设时间时，流入制冷循环的制冷剂处于高度不稳定状态。这里，三路步进电机阀门238的入口和出口之间的压力差很大。因此，微型计算机234等待，直到三路步进电机阀门238的入口和出口之间的压力差减小。这里，表示三路步进电机阀门238的入口和出口之间压力差减小的时间点意味着制冷循环达到循环平衡的时间点。更详细地说，当接收的早期制冷时间不超过预设时间(60分钟-80分钟)时，微型计算机234使制冷循环停止工作，直到接收的早期制冷时间达到预设时间(60分钟-80分钟)，如步骤S248所示。
相反，当接收的早期制冷时间超过预设时间时，微型计算机234切换三路步进电机阀门238以将冷空气提供到制冷冻室或冷藏室。更具体地，当接收的早期制冷时间超过预设时间时，微型计算机234输出一个驱动信号到阀门驱动装置236。该阀门驱动装置236被输入来自微型计算机234的驱动信号并切换三路步进电机阀门238，如步骤S246所示。当三路步进电机阀门238切换时，通过已切换的阀门把冷空气通输送到冷冻室或冷藏室。
之后，通过从第一和第二温度测量装置231、232接收冷冻室和冷藏室的每个温度，微型计算机234控制制冷循环的操作，直到冷冻室和冷藏室的温度达到设定温度，如步骤S247所示。
以下，将参考附图24详细描述在压缩机239的早期操作中，三路步进电机阀门238容易并平稳地切换的时间点。
图24是波形图，示出了根据本发明第四实施例冰箱的一个制冷循环中平稳切换三路步进电机阀门的时间点。
如图24所示，在压缩机239的早期操作中，保持了一个非常高的压力状态直到达到特定时间点。因而，如图24中椭圆24A、24B所示，三路步进电机阀门238的切换时间点被延迟，直到压力降低到特定值。
如上所述，在该冰箱中通过一个压缩机239操作多个蒸发器，在制冷循环的早期操作中，流通或关闭流入冷冻室或冷藏室的制冷剂的三路步进电机阀门238的切换时间点被设置为从压缩机239的早期操作经过特定时间(预设时间)的时间点。更详细地说，因为三路步进电机阀门238在该时间点被切换，在该时间点时三路步进电机阀门238入口侧的压力不大于特定值(约18kgf/cm2)，因此三路步进电机阀门正常并容易地操作(被切换)。此外，因为三路步进电机阀门238正常操作，所以制冷系统的工作效率被提高，并提高了产品可靠性。
以下，将参考附图21、22、25和26详细描述根据本发明用于控制制冷循环的早期操作的操作。
图25是流程图，示出了根据本发明第五实施例控制冰箱的制冷循环的装置的操作。
图26是曲线图，示出了根据本发明第五实施例的冰箱中压缩机的制冷剂吸入压力和制冷剂释放压力的特征。
首先，微型计算机234判断第一制冷循环是否处于早期操作，如步骤S261所示。这里，当判断第一制冷循环不是早期操作时，微型计算机234不执行根据本发明第五实施例控制冰箱的制冷循环的装置的操作。
相反，当判断第一制冷循环是早期操作时，微型计算机234操作压缩机239，从而向冷冻室提供冷空气，如步骤S262所示，相应地第一制冷循环工作，如步骤S263所示。这里，在压缩机239的早期操作中，压缩机239的吸入压力(1.4kgf/cm2)和释放压力(31.3kgf/cm2)非常高，如图26所示。
之后，微型计算机234判断第一制冷循环是否工作了特定时间，当第一制冷循环工作了特定时间(30分钟)时，第一制冷循环的操作停止，三路步进电机阀门238被切换从而操作第二制冷循环。这里，第一制冷循环用于向冷冻室提供冷空气，第二制冷循环用于向冷藏室提供冷空气。
之后，判断第一制冷循环没有工作超过30分钟，微型计算机234连续地操作第一制冷循环，如步骤S264所示。
相反，当第一制冷循环工作超过30分钟时，冷冻室内的温度降低，吸入压力和释放压力降低，如图26所示。
同时，当通过三路步进电机阀门238的切换来操作第二制冷循环时，压缩机239的吸入压力和释放压力与第一制冷循环早期操作结束时间点的吸入压力和释放压力相同，如步骤S265所示。更详细地说，微型计算机234操作第二制冷循环一个特定时间(30分钟)，与第一制冷循环相同，如步骤S266所示。
之后，当第二制冷循环工作超过预设时间(30分钟)时，微型计算机234切换三路步进电机阀门238，从而通过命令阀门切换到阀轴75来操作第一制冷循环，如步骤S267和步骤S268所示。这里，预设时间(30分钟)存储在微型计算机234内。这里，当第二制冷循环工作了30分钟时，压缩机239的制冷剂的吸入压力和释放压力降低。更详细地说，当第一和第二制冷循环工作超过30分钟时，压缩机239的吸入压力和释放压力逐步降低，压缩机239正常工作。因而，在压缩机239的早期操作中，因为压缩机239的吸入压力(1.4kgf/cm2)和释放压力(31.4kgf/cm2)很高，操作期间能够防止压缩机239突然停止。
例如，当在早期阶段第一和第二制冷循环工作超过30分钟时，冰箱的制冷循环达到循环平衡。这里，达到循环平衡意味着由第一和第二温度测量装置231、232测量的温度达到存储在微型计算机234内的预设温度。在本发明的实验结果中，为了使第一和第二制冷循环达到循环平衡，第一和第二制冷循环必须工作超过30分钟。此外，当第一和第二制冷循环都结束30分钟的早期操作时，压缩机239的吸入压力和释放压力降低，与制冷循环的工作时间无关，因而能够防止工作期间压缩机239突然停止。
同时，完成早期操作后制冷循环达到循环平衡，此时的操作模式被称为正常操作模式。此外，在早期操作模式时，当压缩机239的释放压力被降低到低于早期模式的32kgf/cm2时，完成早期操作模式后制冷循环达到循环平衡。
图27是流程图，示出了根据本发明第五实施例冰箱制冷循环的早期操作结束后的控制操作。
首先，第一和第二制冷循环的早期操作完成之后，第一制冷循环和第二制冷循环轮流操作20分钟，如步骤S281和步骤S282所示。
轮流操作第一制冷循环和第二制冷循环20分钟之后，轮流操作第一制冷循环和第二制冷循环10分钟，如步骤S283和步骤S284所示。
如上所述，通过在微型计算机234中设定并控制第一制冷循环和第二制冷循环的工作时间，如图26所示，压缩机239的吸入压力和释放压力逐步降低。这里，第一个第二制冷循环的早期操作完成后冷却冷冻室和冷藏室20分钟或10分钟与制冷速度有关，与防止工作期间压缩机239突然停止的方法无关。更详细地说，通过设定第一和第二制冷循环的早期工作(冷却)时间超过特定时间(30分钟)，与第一和第二制冷循环早期操作完成后的制冷时间无关，压缩机239的吸入压力和释放压力逐步稳定，第一和第二制冷循环达到循环平衡。
如上所述，根据三路步进电机阀门内转子的旋转，通过控制三路步进电机阀门的打开和关闭，能够抑制柱塞移动产生的噪音。
此外，在根据本发明控制冰箱制冷循环的装置和方法中，通过使用三路步进电机阀门，与使用普通两路阀门相比，主要损耗能够减小超过9W～14W。
此外，在控制冰箱制冷循环的装置和方法中，通过使用三路步进电机阀门，能够减少对应于普通阀门控制的布线，能够减少对应于布线的焊接区，并降低生产成本。
此外，在根据本发明控制冰箱制冷循环的装置和方法中，为了减小三路步进电机阀门214入口侧制冷剂压力，在三路步进电机阀门214入口侧安装一个膨胀阀以降低制冷剂压力，从而通过容易地切换三路步进电机阀门214该冰箱能够正常地工作。
此外，在控制冰箱制冷循环的装置和方法中，没有在第一和蒸发器225、226的前端安装膨胀阀，因此降低了生产成本。
此外，在根据本发明控制冰箱制冷循环的装置和方法中，因为当三路步进电机阀门238入口侧压力降低到不高于特定值(约18kgf/cm2)时三路步进电机阀门238被切换，因此三路步进电机阀门238能够正常并容易地工作。
此外，在根据本发明控制冰箱制冷循环的装置和方法中，因为三路步进电机阀门238正常工作，所以制冷系统的工作效率提高，并能够提高该产品的可靠性。
此外，在根据本发明控制冰箱制冷循环的装置和方法中，通过使第一和第二制冷循环工作超过预设时间，无须其他设备就能够降低压缩机239的制冷剂吸入和释放压力，因而能够防止工作期间压缩机239突然停止。
此外，在根据本发明控制冰箱制冷循环的装置和方法中，当保持压缩机的压力低于特定压力时，第一和第二制冷循环能够达到循环平衡。
权利要求
1.在通过构成制冷循环向食品贮藏室提供冷空气的制冷装置中，一种用于控制冰箱的制冷循环的装置，其特征在于，它包括输出控制信号的微型计算机；压缩制冷剂的压缩机；三路步进电机阀门，根据控制信号流通或关闭自压缩机流出的制冷剂，并使流过的制冷剂向多个方向流出；和多个蒸发器，分别被提供以流向多个方向的制冷剂，并向食品贮藏室提供冷空气。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，三路步进电机阀门安装在多个蒸发器的入口侧。
3.根据权利要求1的装置，其特征在于，三路步进电机阀门安装在多个蒸发器的出口侧。
4.根据权利要求1的装置，其特征在于，还包括冷凝器，连接到压缩机并辐射压缩的制冷剂的热量；干燥器，连接到冷凝器并除去从冷凝器流出的制冷剂的湿气；和膨胀阀，连接在三路步进电机阀门和多个蒸发器之间，并减小分别提供给多个蒸发器的制冷剂的压力。
5.根据权利要求1的装置，其特征在于，微型计算机旋转和反向旋转三路步进电机阀门。
6.根据权利要求1的装置，其特征在于，三路步进电机阀门包括电机单元，由定子和转子构成；阀轴，由转子旋转并具有控制制冷剂流动的打开区和关闭区；和阀罩，覆盖阀轴并具有由打开区和关闭区来打开和关闭的多个输出口和输入口。
7.根据权利要求1的装置，其特征在于，三路步进电机阀门包括电机单元，由定子和转子构成；阀轴，具有由转子旋转的转子凸轮；阀罩，覆盖阀轴并具有由打开区和关闭区来打开和关闭的多个输出口和输入口；和密封球，通过转子凸轮的带动，打开和关闭多个输出口。
8.在通过压缩制冷剂、冷凝并液化制冷剂、通过三路步进电机阀门被提供液化的制冷剂并向冷冻室或冷藏室提供冷空气的控制制冷循环的方法中，一种控制冰箱的制冷循环的方法，包括当在早期阶段接通电源时，旋转三路步进电机阀门的转子到极限；把转子移动到预设初始位置；以及根据转子的预设旋转值，从初始位置旋转或反向旋转转子。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于，在执行顺时针旋转到极限并执行逆时针旋转到极限后，转子被移动到初始位置。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，在执行逆时针方向旋转到极限后，转子被移动到初始位置。
11.在用于产生冷空气以吸收存放在冷冻室或冷藏室内食品的热量的制冷装置中，一种用于控制冰箱的制冷循环的装置，其特征在于，它包括输出控制信号的微型计算机；压缩制冷剂的压缩机；冷凝在压缩机内压缩的制冷剂的冷凝器；第一膨胀阀，用于减小在冷凝器内冷凝的制冷剂的压力；n方向步进电机阀门，用于根据微型计算机选择性地关闭或流通流过第一膨胀阀的制冷剂；第二膨胀阀，用于减小从n方向步进电机阀门流出的制冷剂的压力；多个蒸发器，被提供以来自第二膨胀阀的制冷剂，并向食品贮藏室提供冷空气。
12.根据权利要求11的装置，其特征在于，n方向步进电机阀门通过制冷剂管连接到第一膨胀阀并选择性地打开和关闭该制冷剂管。
13.根据权利要求11的装置，其特征在于，n方向步进电机阀门的数量不少于3，并且比蒸发器的数量大1。
14.在用于产生冷空气以吸收存放在冷冻室或冷藏室内食品的热量的制冷装置中，一种用于控制冰箱的制冷循环的装置，其特征在于，它包括输出控制信号的微型计算机；压缩制冷剂的压缩机；冷凝在压缩机内压缩的制冷剂的冷凝器；第一膨胀阀，用于减小在冷凝器内冷凝的制冷剂的压力；n方向步进电机阀门，用于根据微型计算机选择性地关闭或流通流过第一膨胀阀的制冷剂，并使流过的制冷剂向多个方向流出；和多个蒸发器，被提供以来自第二膨胀阀的制冷剂，并向食品贮藏室提供冷空气。
15.根据权利要求14的装置，其特征在于，n方向步进电机阀门通过制冷剂管连接到第一膨胀阀并选择性地打开和关闭该制冷剂管。
16.根据权利要求14的装置，其特征在于，n方向步进电机阀门的数量不少于3，并且比蒸发器的数量大1。
17.在用于产生冷空气以吸收存放在冷冻室或冷藏室内食品的热量的制冷装置中，一种用于控制冰箱的制冷循环的装置，其特征在于，它包括压缩制冷剂的压缩机；三路步进电机阀门，用于打开和关闭连接到冷冻室和冷藏室的制冷剂管，从而通过制冷剂管向冷冻室和冷藏室提供在压缩机内被压缩的制冷剂；计数器，用于根据压缩机的早期操作计算早期制冷时间；和微型计算机，基于计算的早期制冷时间来切换三路步进电机阀门。
18.根据权利要求17的装置，其特征在于，当计算的早期制冷时间超过预设时间时，微型计算机切换三路步进电机阀门。
19.在通过压缩制冷剂、冷凝并液化制冷剂、通过三路步进电机阀门被提供液化的制冷剂并向冷冻室或冷藏室提供冷空气的控制制冷循环的方法中，一种控制冰箱的制冷循环的方法，包括打开和关闭制冷剂管，从而通过制冷剂管向冷藏室和冷冻室提供在压缩机内压缩的制冷剂；根据压缩机早期操作计算早期制冷时间；判断早期制冷时间是否超过预设时间；以及当早期制冷时间超过预设时间时，选择性地打开和关闭连接到连接到冷藏室和冷冻室的制冷剂管。
20.在用于控制冰箱的制冷循环的装置中，该冰箱包括压缩制冷剂的压缩机；冷凝并液化在压缩机内压缩的制冷剂的冷凝器；连接到冷凝器并使冷凝器流出的制冷剂减压的膨胀阀；和被提供以来自膨胀阀的制冷剂并产生用来吸收贮藏在冷冻室或冷藏室内食品的热量的冷空气的蒸发器，一种控制冰箱的制冷循环的装置，其特征在于，它包括微型计算机，用于在特定的时间内按早期操作模式操作制冷循环，并在特定时间之后把早期操作模式切换到正常操作模式。
21.根据权利要求20的装置，其特征在于，正常操作模式是为了使冷冻室或冷藏室内的温度达到预设温度。
22.根据权利要求20的装置，其特征在于，预设时间是用于把压缩机的制冷剂释放压力降低到32kgf/cm2以下所需要的时间。
23.在通过压缩制冷剂、冷凝并液化压缩的制冷剂、通过三路步进电机阀门被提供液化的制冷剂并向冷冻室或冷藏室提供冷空气的控制制冷循环的方法中，一种控制冰箱的制冷循环的方法，包括判断制冷循环是否处于早期操作模式；判断制冷循环的操作时间是否超过预设时间；和经过预设时间之后，把制冷循环切换到正常操作模式。
24.根据权利要求23的方法，其特征在于，预设时间不少于30分钟。
25.根据权利要求23的方法，其特征在于，预设时间是用于把压缩机的制冷剂释放压力降低到32kgf/cm2以下所需要的时间。
全文摘要
在使用蒸发器的冰箱中,尤其是在控制能够容易地切换三路步进电机阀门的冰箱的制冷循环的装置和方法中,通过使用三路步进电机阀门来调节制冷循环中制冷剂的流动,能够降低普通阀门切换中产生的噪声,能够降低三路步进电机阀门的功率损耗。
文档编号F16K11/072GK1348083SQ0114153
公开日2002年5月8日 申请日期2001年10月10日 优先权日2000年10月12日
发明者朴晋秀, 金俊轩 申请人:Lg电子株式会社