专利名称：冰箱及其控制方法
技术领域：
本发明涉及冷藏室和冷冻室中设有蒸发器和冷却风扇的冰箱及其控制方法。
背景技术：
通常，冰箱构成从压缩机排出的制冷剂经冷凝器、节流机构(毛细管)和蒸发器再回到压缩机的冷冻循环，并通过一个蒸发器对不同温度的多个室进行冷却。
另一方面，近年来提出了一种分别在冷藏室和冷冻室中经任意口径的毛细管配置蒸发器，在转换制冷剂流路并对冷却冷藏室的冷藏模式和冷却冷冻室的冷冻模式交互冷却的同时，使压缩机的转速可变而控制到适于各室的温度带的蒸发温度的冰箱(日本专利特开平11-173729)。
即，对从压缩机出来的制冷剂通过3通阀流到与冷藏室蒸发器连接的冷藏毛细管和与冷冻室蒸发器连接的冷冻毛细管选择性地进行控制。
另外，储能器和单向阀在冷冻室蒸发器的出口处连接，并与从冷藏室蒸发器的出口连接的管道合流后回到压缩机。
发明内容
在上述冰箱中，由于能以分别适合于每个冷却室的温度冷却，故可获得高的冷冻循环效率。
此时，由于各蒸发器的压力取决于温度，冷藏室蒸发器(以下称为R蒸发器)的压力高于冷冻室蒸发器(以下称为F蒸发器)的压力。
因此，在上述方案的冰箱中，在冷冻室的出口侧管道中设置单向阀，利用冷冻室与冷藏室的压力差在冷藏模式下使单向阀作为关闭状态并使低温制冷剂储存在F蒸发器中。因此，由于储存的制冷剂在转换到冷冻室时进行循环，故能进行高效率的冷却。
但是，一旦压缩机停止，冷凝器侧的高温制冷剂即流入与转换阀连通的蒸发器侧而使蒸发器的温度上升。即，一旦压缩机以冷冻模式停止，冷凝器侧的高温制冷剂即经转换阀流入F蒸发器，F蒸发器的温度上升；一旦压缩机以冷藏模式停止，则R蒸发器的温度上升。这样，F蒸发器与R蒸发器的温度和压力以及制冷剂量的平衡即被破坏，比冷却中更多的制冷剂滞留在R蒸发器中。
另外，在F蒸发器除霜后更多的制冷剂移动到F蒸发器侧且制冷剂产生滞留。
一旦压缩机在这种状态下以冷藏模式起动，制冷剂在R蒸发器中不蒸发，产生液体回到压缩机的液体返回现象，不仅引起不必要的输入增大，而且成为压缩机故障的原因。
因此，本发明的第1个目的在于提供一种能在使滞留在R蒸发器和F蒸发器内的制冷剂保持平衡的同时以适当的制冷剂量高效率地对冷藏室和冷冻室进行冷却的冰箱。
另外，在上述冰箱那样将蒸发器并列连接的冷冻循环的构成中，由于使制冷剂选择性地流到两个蒸发器，只能交互地对冰箱内腔部进行冷却。
因此，存在无法在电源接入时那样冰箱内腔部未冷却的状态下对冷藏室、冷冻室两个部分迅速冷却的问题。
另外，由于冰箱内腔部未冷却的状态下负荷大，故存在冷却能力失控、制冷剂循环量增大、冷凝温度变高、冷冻循环负荷过大的问题。
因此，本发明的第2个目的在于提供一种使冷却能力控制为在电源接入时冷冻循环负荷不至过大、并能对冷藏室和冷冻室进行适当交互冷却的冰箱。
本发明技术方案1的冰箱具有依次连接压缩机、冷凝器、转换阀，并在该转换阀中经各个节流机构并列连接有冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器的冷冻循环；在上述各蒸发器上分别配置有在冰箱内腔部进行冷气循环的冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇；通过由上述转换阀交互转换向上述冷藏室蒸发器或冷冻室蒸发器的制冷剂流路使冷却冷藏室的冷藏模式和冷却冷冻室的冷冻模式交互进行，其特征在于，上述冰箱的控制装置在冷藏室和冷冻室的内腔温度由设定温度下降且上述压缩机停止后或除霜运转后进行由冷冻模式开始运转的冷冻模式起动运转。
本发明技术方案2是在技术方案1的冰箱中，其特征在于，上述控制装置在按照进行冷藏模式的要求起动上述压缩机的场合，在以上述冷冻模式起动运转预定时间冷却后转换为冷藏模式。
本发明技术方案3是在技术方案2的冰箱中，其特征在于，上述控制装置将上述冷冻模式的预定时间设定成当上述压缩机的转速高时为相当短。
本发明技术方案4是在技术方案1的冰箱中，其特征在于，上述控制装置在根据进行冷藏模式的要求起动上述压缩机的场合，在以上述冷冻模式起动运转预定时间中对上述冷藏室冷却风扇进行预定时间运转。
本发明技术方案5是在技术方案4的冰箱中，其特征在于，上述控制装置使上述冷藏室冷却风扇的运转时间与冷冻模式起动运转时间同步。
本发明技术方案6是在技术方案4的冰箱中，其特征在于，上述控制装置使上述冷藏室冷却风扇的运转在检测上述冷藏室蒸发器温度的温度传感器的检测温度上升到预定温度时停止。
本发明技术方案7是在技术方案1的冰箱中，其特征在于，用于上述冷冻循环的制冷剂为可燃性制冷剂。
本发明技术方案8是一种冰箱控制方法，该冰箱具有依次连接压缩机、冷凝器、转换阀，并在该转换阀中经各个节流机构并列连接有冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器的冷冻循环；在上述各蒸发器上分别配置有在冰箱内腔部进行冷气循环的冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇；通过由上述转换阀交互转换向上述冷藏室蒸发器或冷冻室蒸发器的制冷剂流路使冷却冷藏室的冷藏模式和冷却冷冻室的冷冻模式交互进行，其特征在于，在冷藏室和冷冻室的内腔温度由设定温度下降且上述压缩机停止后或除霜运转后进行由冷冻模式开始运转的冷冻模式起动运转。
本发明技术方案9是在技术方案8的冰箱控制方法中，其特征在于，在按照进行冷藏模式的要求起动上述压缩机的场合，在以上述冷冻模式起动运转预定时间冷却后转换为冷藏模式。
本发明技术方案10是在技术方案9的冰箱控制方法中，其特征在于，将上述冷冻模式的预定时间设定成当上述压缩机的转速高时为相当短。
本发明技术方案11是在技术方案8的冰箱控制方法中，其特征在于，在按照进行冷藏模式的要求起动上述压缩机的场合，在以上述冷冻模式起动运转预定时间中对上述冷藏室冷却风扇进行预定时间运转。
本发明技术方案12是在技术方案11的冰箱控制方法中，其特征在于，使上述冷藏室冷却风扇的运转时间与冷冻模式起动运转时间同步。
本发明技术方案13是在技术方案11的冰箱控制方法中，其特征在于，使上述冷藏室冷却风扇的运转当检测上述冷藏室蒸发器温度的温度传感器的检测温度上升到预定温度时停止。
本发明技术方案14是在技术方案8的冰箱控制方法中，其特征在于，用于上述冷冻循环的制冷剂为可燃性制冷剂。
本发明技术方案15的冰箱具有依次连接压缩机、冷凝器、转换阀，并在该转换阀中经各个节流机构并列连接有冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器、在上述各蒸发器上分别配置有进行内腔冷气循环的冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇的冷冻循环；通过由上述转换阀交互转换向上述冷藏室蒸发器或冷冻室蒸发器的制冷剂流路使冷却冷藏室的冷藏模式和冷却冷冻室的冷冻模式交互进行，其特征在于，上述冰箱的控制装置在电源接入时进行冷冻模式，其后，冷冻室的温度和冷藏室的温度每下降一预定温度即交互转换冷冻模式和冷藏模式，并在这种情况下进行从使冷藏室的温度以高于冷冻室温度结束的无冷却状态起的控制运转。
本发明技术方案16的冰箱具有依次连接压缩机、冷凝器、转换阀，并在该转换阀中经各个节流机构并列连接有冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器、在上述各蒸发器上分别配置有进行内腔冷气循环的冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇的冷冻循环；通过由上述转换阀交互转换向上述冷藏室蒸发器或冷冻室蒸发器的制冷剂流路使冷却冷藏室的冷藏模式和冷却冷冻室的冷冻模式交互进行，其特征在于，上述冰箱的控制装置在电源接入时进行冷冻模式，其后，在每个预定时间交互转换冷冻模式和冷藏模式，并在这种情况下进行由使冷藏室的温度以高于冷冻室温度结束的无冷却状态起的控制运转。
本发明技术方案17是在技术方案15或16的冰箱中，其特征在于，在具有冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇的场合，上述控制装置在上述冷藏室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，或者冷冻室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，使上述冷藏室冷却风扇或冷冻室冷却风扇以低转速旋转。
本发明技术方案18是在技术方案15或16的冰箱中，其特征在于，在具有冷凝器散热用风扇的场合，上述控制装置在冷藏室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，或者冷冻室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，使上述冷凝器散热用风扇的转速增加或以最高转速旋转。
本发明技术方案19是在技术方案15或16的冰箱中，其特征在于，在能改变上述压缩机的能力的场合，上述控制装置在冷藏室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合或者冷冻室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合降低上述压缩机的能力。
本发明技术方案20是在技术方案15或16的冰箱中，其特征在于，上述控制装置在冷藏室的温度或冷冻室的温度在预定温度以下时由上述无冷却状态起的控制运转转换为通常的交互控制运转。
本发明技术方案21是在技术方案15或16的冰箱中，其特征在于，上述控制装置在冷藏室的温度或冷冻室的温度低于预定温度或外界气温低于预定温度时不进行由上述无冷却状态起的控制运转。
本发明技术方案22是在技术方案15或16的冰箱中，其特征在于，上述控制装置在上述无冷却状态起的控制运转中不进行制冰运转、除霜运转和快速冷却运转，而在由上述无冷却状态起的控制运转转换为通常的交互冷却运转后进行这些运转。
本发明技术方案23是在技术方案15或16的冰箱中，其特征在于，用于上述冷冻循环的制冷剂为可燃性制冷剂。
本发明技术方案24为一种冰箱控制方法，该冰箱具有依次连接压缩机、冷凝器、转换阀，并在该转换阀中经各个节流机构并列连接有冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器、在上述各蒸发器上分别配置有进行内腔冷气循环的冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇的冷冻循环；通过由上述转换阀交互转换向上述冷藏室蒸发器或冷冻室蒸发器的制冷剂流路使冷却冷藏室的冷藏模式和冷却冷冻室的冷冻模式交互进行，其特征在于，在电源接入时进行冷冻模式，其后，冷冻室的温度和冷藏室的温度每下降一预定温度即交互转换冷冻模式和冷藏模式，并在这种情况下进行从使冷藏室的温度以高于冷冻室温度结束的无冷却状态起的控制运转。
本发明技术方案25为一种冰箱控制方法，该冰箱具有依次连接压缩机、冷凝器、转换阀，并在该转换阀中经各个节流机构并列连接有冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器、在上述各蒸发器上分别配置有进行内腔冷气循环的冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇的冷冻循环；通过由上述转换阀交互转换向上述冷藏室蒸发器或冷冻室蒸发器的制冷剂流路使冷却冷藏室的冷藏模式和冷却冷冻室的冷冻模式交互进行，其特征在于，在电源接入时进行冷冻模式，其后，在每个预定时间交互转换冷冻模式和冷藏模式，并在这种情况下进行由使冷藏室的温度以高于冷冻室温度结束的无冷却状态起的控制运转。
本发明技术方案26是在技术方案24或25的冰箱控制方法中，其特征在于，在具有冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇的场合，在上述冷藏室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，或者冷冻室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，使上述冷藏室冷却风扇或冷冻室冷却风扇以低转速旋转。
本发明技术方案27是在技术方案24或25的冰箱控制方法中，其特征在于，在具有冷凝器散热用风扇的场合，在冷藏室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，或者冷冻室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，使上述冷凝器散热用风扇的转速增加或以最高转速旋转。
本发明技术方案28是在技术方案24或25的冰箱控制方法中，其特征在于，在能改变上述压缩机的能力的场合，在冷藏室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合或者冷冻室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合降低上述压缩机的能力。
本发明技术方案29是在技术方案24或25的冰箱控制方法中，其特征在于，在冷藏室的温度或冷冻室的温度在预定温度以下时由上述无冷却状态起的控制运转转换为通常的交互控制运转。
本发明技术方案30是在技术方案24或25的冰箱控制方法中，其特征在于，在冷藏室的温度或冷冻室的温度低于预定温度或外界气温低于预定温度时不进行由上述无冷却状态起的控制运转。
本发明技术方案31是在技术方案24或25的冰箱控制方法中，其特征在于，在上述无冷却状态起的控制运转中不进行制冰运转、除霜运转和快速冷却运转，而在由上述无冷却状态起的控制运转转换为通常的交互冷却运转后进行这些运转。
本发明技术方案32是在技术方案24或25的冰箱控制方法中，其特征在于，用于上述冷冻循环的制冷剂为可燃性制冷剂。
采用技术方案1、8的发明，能在防止滞留在冷藏室蒸发器中的制冷剂以液体状态返回压缩机的同时以适当的制冷剂量进行高效率的冷却，故能抑制无效的输入增加。
采用技术方案2、9的发明，由于能将一定的制冷剂储存在冷冻室蒸发器中，从而大致适当地保持冷藏室蒸发器与冷冻室蒸发器的制冷剂量平衡，故能高效率地进行其后的冷藏模式。
采用技术方案3、10的发明，控制很容易，能始终适当地保持冷藏室蒸发器与冷冻室蒸发器的制冷剂量平衡而不取决于压缩机的转速。
采用技术方案4、11的发明，能将滞留在冷藏室蒸发器中的超过必需的制冷剂快速转移到冷冻室侧，并能缩短向要求冷却的冷藏模式的转移时间。
采用技术方案5、12的发明，能通过简单的控制保持制冷剂量的平衡，并能缩短向要求冷却的冷藏模式的转移时间。
采用技术方案6、13的发明，能防止因冷藏室冷却风扇的运转引起的过剩的输入增大，能与技术方案5、12同样通过简单的控制缩短向要求冷却的冷藏模式的转移时间。
采用技术方案7、14的发明，由于能减少上述各发明中使用的制冷剂的数量，故即使采用可燃性制冷剂也是安全的。
采用技术方案15-32的发明，能通过分阶段地设定目标温度或按每个预定时间降低而使冷藏室和冷冻室两方迅速冷却。
附图简单说明
图1为表示本发明第1实施形态的冰箱的剖面图。
图2为上述冰箱的冷冻循环图。
图3为表示理想的运转时温度变化情况的时间图表。
图4为表示除霜运转时R蒸发器和F蒸发器的温度变化情况的时间图表。
图5为表示除霜运转时压缩机吸入温度变化情况的时间图表。
图6为表示从F模式停止时的各温度变化情况的时间图表。
图7为表示从R模式停止时的各温度变化情况的时间图表。
图8为表示第2实施形态中对冷冻温度带40和冷藏温度带30分阶段进行冷却运转时的温度变化的图。
图9为表示第3实施形态中对冷冻温度带40和冷藏温度带30的冷却按时间切换运转时的温度变化的图。
图10为表示使内腔冷却用的冷却风扇的转速与内腔温度配合变化控制的图。
图11为表示本控制中切换为通常控制状态的图。
具体实施例方式
(第1实施形态)以下参照附图具体说明本发明的第1实施形态。
(1)冰箱的结构图1为表示第1实施形态的间冷式冰箱的剖面图。
冰箱本体1由隔热箱体9和内箱8形成。并成为由隔壁2划分为冷藏温度带30和冷冻温度带40、冷藏室30和冷冻室40的冷气完全独立、各冷气不混合的结构。
冷藏温度带30的内腔由冷藏隔板3隔成冷藏室4和蔬菜室5，冷冻温度带40的内腔由第1冷冻室6和第2冷冻室7构成，各室分别具有开闭门51-54。
蔬菜室5的背面配置有冷藏室蒸发器(以下称为R蒸发器)10和冷藏室冷却风扇(以下称为R风扇)11，R风扇11根据内腔温度变动及门开闭任意运转。而且，冷藏室4的背面为用于将冷气供给冷藏温度带30内的冷气循环路径18。
第1和第2冷冻室6、7的背壁配置有冷冻室蒸发器(以下称为F蒸发器)12和冷冻室冷却风扇(以下称为F风扇)13，并通过对冷气进行循环冷却第1和第2冷冻室6、7。
另外，在R蒸发器10、F蒸发器12的下方配置有除霜加热器60、62。
而且，在冰箱本体1的背面上部设有由进行该冰箱控制的微机构成的控制部64。
(2)冷冻循环的构成图2表示交互重复冷藏模式和冷冻模式的冷冻循环。
在冰箱本体1的背壁下部的机械室14中分别配置有压缩机15、冷凝器21。
从压缩机15排出的不燃性制冷剂在经冷凝器21后由三通阀22的制冷剂切换机构对制冷剂流路加以交互转换。
三通阀22的一方的出口处依次连接有冷藏毛细管23和R蒸发器10，3通阀22的另一方的出口处依次连接有冷冻毛细管24和F蒸发器12以及储能器16。
在储能器16的出口管道中，在机械室14内连接有单向阀17，单向阀17的出口侧与R蒸发器10的出口管道合流并与压缩机15的吸入侧连接。
采用这种结构的冰箱1，制冷剂流路由三通阀22转换，冷冻模式时用冷冻毛细管24对制冷剂减压并进入F蒸发器12，在对冷冻温度带40进行冷却后再返回压缩机15。另一方面，构成冷藏模式时用冷藏毛细管23对制冷剂减压并进入R蒸发器10、在对冷藏温度带30进行冷却后再返回压缩机15的冷冻循环。
即，冷冻模式时的制冷剂以冷冻毛细管24、F蒸发器12、储能器16、单向阀17的顺序流动，冷气通过F风扇13的运转在内腔循环而进行第1和第2冷冻室6、7的冷却。而且，一旦三通阀22转换而将制冷剂流路从冷冻模式转换为冷藏模式，制冷剂即流入R蒸发器10，并通过R风扇11的运转对冷藏室4和蔬菜室5进行冷却。
(3)制冷剂的状态变化以下说明制冷剂的状态变化。
在图2的冷冻循环中，冷藏模式下R蒸发器10的压力和温度约为0.2MPa，-10℃，另一方的F蒸发器12的压力和温度约为0.1MPa，-26℃。图3示出交互冷却中的R蒸发器10和F蒸发器12的压力和理想的温度变化的情况。
即，在冷藏模式中，蒸发器内的压力为R蒸发器10侧高于F蒸发器12侧，该压力差使单向阀17关闭，并使低温制冷剂滞留在F蒸发器12内。
而且，一旦从这种状态转换为冷冻模式，即为能使用该低温制冷剂进行冷却，故冷冻模式不会产生制冷剂滞缓，能获得良好效率的冷却。
这样，在通常的场合，即使因放入食品或门开闭等产生负荷变动，也能在大致保持上述温度·压力平衡的同时重复冷却过程。
(4)除霜运转时的状态其次说明通过除霜运转用除霜加热器60、62将结在R蒸发器10、F蒸发器12上的霜融化的温度状态。
图4为除霜前后的R蒸发器10和F蒸发器12的温度变化。
通常，除霜为检测蒸发器温度并因设定温度到达而结束，由于R蒸发器10的温度比F蒸发器12高，而且在冷冻模式中运转R风扇11将霜融化而除霜，故R蒸发器10侧较快结束除霜。因此，F蒸发器12成为局部高温。
如图4所示，F蒸发器12的温度与R蒸发器10侧相比在波峰时高5℃。在这种温度状态下，F蒸发器12的压力高于R蒸发器10侧，F蒸发器12内的制冷剂流入R蒸发器10侧，R蒸发器侧滞留比通常多的制冷剂。
一旦以冷藏模式从大量制冷剂存在于R蒸发器10内的状态起动压缩机15，压缩机15的吸入部的温度即降低，如图5所示。即，制冷剂在R蒸发器10内以未蒸发的液体制冷剂的状态返回压缩机15，不仅会引起输入增大，而且会成为压缩机15故障的很大的原因。
(5)压缩机15停止时图6和图7表示压缩机15由冷冻模式和冷藏模式停止时的蒸发器温度变化。
在任何情况下，由于高温制冷剂流入停止前的冷却侧蒸发器，停止时温度上升。
因此，为减少及抑制该温度上升的影响，最好以冷藏模式进行停止。
(6)第1实施例的控制方法第1实施例的控制部64的控制方法是在除霜运转后以外对内腔温度上升进行判断并重新起动压缩机15的场合，即使是冷藏侧和冷冻侧的任何要求，均从冷冻模式进行。
如图4、图5所示，一旦R蒸发器10侧和F蒸发器12侧的温度逆转或温度差减少，制冷剂的平衡即如压缩机15停止那样在R蒸发器10侧和F蒸发器12侧被破坏。
图6、图7都是压缩机15以冷冻模式起动，但一旦R蒸发器10侧和F蒸发器12侧的温度差减少、压缩机15以冷藏模式从R蒸发器10内存在许多制冷剂的状态起动，如图5所示，制冷剂即以未蒸发的液体状态返回压缩机15。
因此，控制部64在内腔冷却到设定温度且压缩机15停止后，即使冷藏温度带30侧的内腔温度上升且压缩机15根据冷却要求重新起动时，三通阀22也转换为冷冻侧流路并以冷冻模式运转。以下将这种冷冻模式运转称为冷冻模式起动运转。
但是，由于这种冷冻模式起动运转以保持R蒸发器10侧和F蒸发器12侧的制冷剂的平衡为目的，只能是任意时间运转并在其后进行作为要求侧的冷藏模式。
(7)第2实施例的控制方法现说明第2实施例的控制方法。
冷冻模式起动运转在于保持制冷剂量的平衡，压缩机15的转速越高，在短时间即成为正常状态。虽然作为要求侧的冷藏温度带30必须进行快速冷却，但必须将预定量的制冷剂储存在F蒸发器12内并由此进行进行转换。如为缩短回复正常的时间而在压缩机15起动时提高转速，则将引起噪音增大。
然而，压缩机15的转速用通常控制决定，并根据此时的压缩机15的转速决定向作为要求侧的R模式的转换时间。
例如，从冷藏温度带30的冷却指令为30赫兹时，进行以30赫兹3分钟的冷冻模式，以50赫兹的冷却指令的场合为2分钟，其后以通常控制进行运转。
(8)第3实施例的控制方法现说明第3实施例的控制方法。
本实施例由于在冷冻模式起动运转时，通过使R风扇11任意时间运转，能使滞留在R蒸发器10内的制冷剂加快排出，缩短储存在F蒸发器12的时间。
此时的R风扇11以预定转速运转，并在从冷冻模式结束变为冷藏模式后根据例如与压缩机15的转速对应的控制指令进行通常的转速控制。
(9)第4实施例的控制方法现说明第4实施例的控制方法。
本实施例是在冷冻模式起动运转时在R蒸发器10的温度下决定R风扇11的运转。
在R蒸发器10内存在许多制冷剂时进行冷冻模式运转的情况下，R蒸发器10的压力降低而制冷剂蒸发。此时，由于R蒸发器10的温度因制冷剂的蒸发而降低，故能通过R风扇11的运转加快滞留在R蒸发器10内的制冷剂的放出，并有助于冷藏温度带30的冷却。
而且，一旦R蒸发器10的温度为-2℃左右，即不再有助于冷藏温度带30的冷却，而成为与R风扇11输入同时产生的内腔负荷。
因此，作为制冷剂蒸发的检测方法，当R蒸发器10的温度例如为-3℃时即停止R风扇11的运转。
(10)第5实施例的控制方法现说明第5实施例的控制方法。
本实施例是从冷冻模式进行电源接入时的冷却。
电源接入时的运转方法与按照每个温度等级或时间对冷却室进行转换而对内腔进行冷却的通常控制的场合不同。
在因停电等暂时断开电源的场合，如上所述考虑冷藏侧和冷冻侧的温度·压力的平衡由于电源切断时的运转状态而被破坏。
因此，重新接入电源情况下也从冷冻模式起重新起动压缩机15，其后按通常的控制进行冷却室的转换。
(变更例1-1)
在上述实施例中虽然是通过冷却风扇将冷气送入内腔的间冷式冰箱，但也可以是将蒸发器配置在内腔壁面上的直冷式冰箱。
(变更例1-2)在上述实施例中虽然是采用不燃性制冷剂，但也可采用可燃性制冷剂(HC制冷剂)。这是由于在上述实施例中，制冷剂的量可以较少，故即使可燃性制冷剂也是安全的。
(第2实施形态)以下参照附图具体说明本发明的第2实施形态。
首先根据图1和图2说明本实施形态的冰箱的通常内腔温度控制运转。
通过压缩机15压缩和加压的高温制冷剂通过冷凝器21中散热，由此出来的制冷剂进入三通阀22。
当冷藏温度带30的内腔温度高于设定温度时，即进行冷藏模式。
在该冷藏模式中，对三通阀22进行转换，使制冷剂在冷藏毛细管24中流动，并通过R蒸发器10蒸发而对冷藏温度带30进行冷却。蒸发而气体化的制冷剂返回压缩机15。由于F蒸发器12的温度低于冷藏模式的蒸发温度，将单向阀17在F蒸发器12侧的流路中设置成使制冷剂流入F蒸发器12且不重新冷凝。
当冷冻温度带40的内腔温度高于设定温度时，即进行冷冻模式。
在冷冻模式中，对三通阀22进行转换，将制冷剂流路转换成使制冷剂在冷冻毛细管中流动，通过F蒸发器12蒸发，并通过储能器16和单向阀17返回压缩机15。
这样，由于这些蒸发器10、12为通过强制对流与空气进行热交换的热交换器，在冷藏模式时对R风扇11、冷冻模式时对F风扇13进行转换的同时进行运转而冷却内腔。
以下说明电源接入时那样从无冷却状态起的控制运转。
图8示出从内腔未冷却状态开始冷却场合的内腔的温度变化。
在本实施例中，假定内腔温度为冷藏温度带30、冷冻温度带40的初始值均为30℃，在冷藏温度带30中以3℃为最终冷藏目标温度，在冷冻温度带40中以-20℃为最终冷冻目标温度。
在第1阶段中，以使冷冻温度带40的温度为比30℃降低15K的15℃为第1冷冻目标温度，一面使F风扇13运转一面以冷冻模式运转。
在冷冻温度带40的温度为第1冷冻目标温度15℃的阶段，作为第2阶段是转换为对冷藏温度带30进行冷却的冷藏模式。
在该第2阶段中，以使冷藏温度带30的温度为比30℃降低10K的20℃为第1冷藏目标温度。并与对冷冻温度带40进行冷却的场合同样使R风扇11运转。
然后，将冷冻温度带40和冷藏温度带30的目标温度分别降低15K和10K并进行冷却。
各阶段中的温度降低因外界气温和最终目标温度而可以变更，而且还可对其阶段数目和各阶段的目标温度进行变更。
通过这样分阶段地设定目标温度，能迅速地对冷冻温度带40和冷藏温度带30两方进行冷却。
(变更例2-1)另外，实际上也可在由冰箱无冷却起动压缩机15的场合下设定的固定于从初期温度(例如35℃)的预定图形并进行本控制。
(第3实施形态)以下根据图9说明本发明的第3实施形态的从无冷却状态起的控制运转。
在第2实施形态的从无冷却状态起的控制运转中是根据目标温度进行向各模式的转换。但是，在本实施形态中则是如图11所示那样以时间为基准对冷冻模式和冷藏模式进行转换。
从时间0至t1是以冷冻模式(图中称为F模式)进行冷却，接着从时间t1至t2是以冷藏模式(图中称为R模式)进行冷却。然后重复冷冻模式和冷藏模式并交互地对冷藏温度带30和冷冻温度带40进行冷却，直至冷却到最终目标温度。
通过对冷却时间这样分阶段地进行设定，能迅速地对冷藏温度带30和冷冻温度带40两方进行冷却。
(变更例3-1)与第2实施形态的从无冷却状态起的控制运转一样，实际上也可在由冰箱无冷却起动压缩机15的场合下固定于从设想的初期温度(例如35℃)的预定图形并进行本实施形态。
(变更例3-2)另外，即使是将本实施形态与第2实施形态组合的控制也可。
具体地说，最初的冷冻模式为降低15K温度或进行至经t1时间，然后进行冷藏模式。
(第4实施形态)以下根据图10说明本发明的第4实施形态的由无冷却状态起的控制运转。
首先说明进行本实施形态的背景及需解决的问题。
在内腔温度高的阶段(初期阶段)，蒸发器中的制冷剂蒸发温度和压力增高。蒸发温度和压力增高时，压缩机15的吸入的制冷剂密度即增高，制冷剂循环量增大。
因此，冷凝器21中的必要散热量增大。该冷凝器21中的必要散热量不充分时，冷凝温度和冷凝压力即增高，此时一面压缩机15上的负荷增大，一面流过大电流，故在将冷凝器21埋设在冰箱本体1中的场合，使用者可能有触热感。
因此进行本实施形态的控制运转。
即，在通过冷却风扇(R风扇11或F风扇13)使冷气流动并冷却的间冷式冰箱的场合，可通过对冷却风扇的转速降低、蒸发器(R蒸发器10或F蒸发器12)中的热交换量减少、制冷剂蒸发温度降低，制冷剂循环量增加的限制，可避免冷凝温度和压力增大。
另外，由于必要散热量增大，用C风扇25对冷凝器21进行冷却的场合也可有效地提高其转速并提高散热能力。
内腔温度降低时，由于制冷剂蒸发温度降低，制冷剂循环量减小，能提高冷却风扇的转速。
(变更例4-1)由于在第2实施形态和第3实施形态中是分别通过内腔温度和时间分阶段地对冷却进行控制，如图10所示，也可在各阶段决定每个R风扇11或F风扇13的转速。
(第5实施形态)以下说明第5实施形态的由无冷却状态起的控制运转。
在本实施形态中，由于能改变压缩机15的能力，例如通过转换器改变电动机的转速，因此是一种能使压缩机15的能力增减的情况。
在内腔温度与第4实施形态的从无冷却状态起的控制运转一样较高的场合，由于使压缩机15的能力降低，制冷剂循环量下降，能在不增加冷冻循环负担的情况下进行冷却。
(变更例5-1)可将第4实施形态所述的冷却风扇的转速控制与压缩机15的能力控制加以组合。
(第6实施形态)以下根据图11说明本发明的第6实施形态的由无冷却状态起的控制运转。
第2、3实施形态中为由接入电源的无冷却状态决定冷藏温度带30和冷冻温度带40的图形，故交互地进行冷却。
本实施形态中，在内腔温度为预定温度以下的场合，例如冷藏温度带30或冷冻温度带40达到具有预定的温度宽度的设定温度的上限温度的场合，通过转换到上述通常的内腔温度控制运转，使用者可平稳地将内腔温度作成设定的目标温度。
例如，在图11中箭头所指处冷冻温度带40的温度达到冷冻温度带40的上限温度-18℃。
因此，能在该时刻转换为通常的内腔温度控制运转。
(第7实施形态)第2-5实施形态的从无冷却状态的控制运转在接入电源时内腔温度低的场合或外界气温低的场合即使进行通常的内腔温度控制，冷凝温度也不提高。
因此，在本实施形态中，仅在冷藏温度带30和冷冻温度带40两室高于设定温度的场合通过第2-5实施形态的从无冷却状态的控制运转进行冷却。
(第8实施形态)以下说明第8实施形态的从无冷却状态的控制运转。
冷冻模式时，在R蒸发器10的温度低于F蒸发器12的制冷剂蒸发温度的场合，由于从F蒸发器12出来的制冷剂流入R蒸发器10而重新冷凝，冷冻循环中的制冷剂聚集在R蒸发器10中，从而产生制冷剂不足。
一般，虽然不存在由于冷冻温度带40的温度低于冷藏温度带30的温度的问题，但在电源接入时那样当内腔温度甚至冷藏温度带30和冷冻温度带40的温度都高的场合，则产生冷藏温度带30的温度变低的情况。
因此，在本实施形态中，冷藏温度带30的冷却是在冷冻温度带40的温度(准确地说为R蒸发器10的制冷剂蒸发温度)高于F蒸发器12的温度的状态结束冷却。
另外，在R蒸发器10的出口处具有单向阀的场合以及在由R蒸发器10来的管道与由冷冻温度带40来的管道合流部分为三通阀或因使用两个二通阀等而不产生逆流的结构中，则不必进行本实施形态那样的控制。
(第9实施形态)以下说明第9实施形态的从无冷却状态的控制运转。
在第2-8实施形态的实施从无冷却状态的控制运转的冰箱中，由于在具有进行快速冷冻功能的场合实施这些控制中不能使内腔充分冷却，故不能进行快速冷冻。
因此，在本实施形态的从无冷却状态的控制运转中虽然接受来自使用者的要求，但并不实施进行快速冷冻那样的控制，内腔从预定温度起变冷，并从本控制结束阶段起实施。
(第10实施形态)虽然在上述实施形态中是通过冷却风扇将冷气送入内腔的间冷式冰箱，但也可以是将蒸发器配置在内腔壁面上的直冷式冰箱。
(第11实施形态)虽然在上述实施形态中是采用不燃性制冷剂，但也可以采用可燃性制冷剂(HC制冷剂)。这是由于在上述各实施形态中能减少制冷剂的量，故即使采用可燃性制冷剂也是安全的。
采用技术方案1、8的发明，由于即使是来自冷冻室侧和冷藏室侧中任一个的要求，压缩机均以冷冻模式从压缩机停止状态起动，即使冷藏侧和冷冻侧的温度由于高温制冷剂的流入而逆转，或者温度差减少而使冷藏侧和冷冻侧处制冷剂量的平衡破坏，也能避免液体返流，并且在F蒸发器中储存一定量的制冷剂，故能在保持大致适当的制冷剂量平衡的同时进行高效率的交互冷却。
采用技术方案2、9的发明，由于压缩机在根据来自冷藏室的要求起动的场合是以预定时间冷冻模式冷却后转换为冷藏模式，因能以维持大致的制冷剂量的平衡的最小时间对要求侧的冷藏室进行冷却，故能抑制冷藏室温度的温度变动幅度增大。
采用技术方案3、10的发明，由于冷冻模式的预定时间为压缩机转速高时缩短，压缩机转速低时延长，故压缩机转速控制能与通常场合相同，并能通过容易的控制适当地保持R蒸发器与F蒸发器的制冷剂量平衡。
采用技术方案4、11的发明，由于压缩机在根据来自冷藏室侧的要求起动的场合使R风扇进行一定时间运转，能将滞留在R蒸发器内的超过必需的制冷剂快速转移到冷冻室侧，由于能缩短向有冷却要求的冷藏模式的转移时间，故能减少并抑制冷藏室温度的上升。
采用技术方案5、12的发明，由于使R风扇的运转时间与冷冻模式的预定时间同步，故能通过简单的控制缩短向有冷却要求的冷藏室冷却的转移时间。
采用技术方案6、13的发明，由于R风扇的预定时间取决于检测R蒸发器的温度的温度传感器的检测温度，能在抑制因冷却风扇运转引起的过剩的负荷增大并通过简单的控制缩短向有冷却要求的冷藏模式的转移时间的同时，可靠地保持R蒸发器与F蒸发器的制冷剂量平衡，并能进行稳定的向冷却室的转换运转。
采用技术方案7、14的发明，由于能减少上述各发明中使用的制冷剂的数量，故即使采用可燃性制冷剂也是安全的。
采用技术方案15-32的发明，由于即使在电源接入时也能适当而交互地对冷藏室和冷冻室两个区域进行冷却，故能在不增加冷冻循环负担的情况下迅速地进行冷却。
权利要求
1.一种冰箱，具有依次连接压缩机、冷凝器、转换阀，并在该转换阀中经各个节流机构并列连接有冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器的冷冻循环；在所述各蒸发器上分别配置有在冰箱内腔部进行冷气循环的冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇；通过由所述转换阀交互转换向上述冷藏室蒸发器或冷冻室蒸发器的制冷剂流路使冷却冷藏室的冷藏模式和冷却冷冻室的冷冻模式交互进行，其特征在于，所述冰箱的控制装置在冷藏室和冷冻室的内腔温度由设定温度下降且所述压缩机停止后或除霜运转后进行由冷冻模式开始运转的冷冻模式起动运转。
2.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述控制装置在按照进行冷藏模式的要求起动所述压缩机的场合，在以所述冷冻模式起动运转预定时间冷却后转换为冷藏模式。
3.如权利要求2所述的冰箱，其特征在于，所述控制装置将所述冷冻模式的预定时间设定成当所述压缩机的转速高时为相当短。
4.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述控制装置在根据进行冷藏模式的要求起动所述压缩机的场合，在以所述冷冻模式起动运转预定时间中对所述冷藏室冷却风扇进行预定时间运转。
5.如权利要求4所述的冰箱，其特征在于，所述控制装置使所述冷藏室冷却风扇的运转时间与冷冻模式起动运转时间同步。
6.如权利要求4所述的冰箱，其特征在于，所述控制装置使所述冷藏室冷却风扇的运转在检测所述冷藏室蒸发器温度的温度传感器的检测温度上升到预定温度时停止。
7.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，用于所述冷冻循环的制冷剂为可燃性制冷剂。
8.一种冰箱控制方法，该冰箱具有依次连接压缩机、冷凝器、转换阀，并在该转换阀中经各个节流机构并列连接有冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器的冷冻循环；在所述各蒸发器上分别配置有在冰箱内腔部进行冷气循环的冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇；通过由所述转换阀交互转换向所述冷藏室蒸发器或冷冻室蒸发器的制冷剂流路使冷却冷藏室的冷藏模式和冷却冷冻室的冷冻模式交互进行，其特征在于，在冷藏室和冷冻室的内腔温度由设定温度下降且所述压缩机停止后或除霜运转后进行由冷冻模式开始运转的冷冻模式起动运转。
9.如权利要求8所述的冰箱控制方法，其特征在于，在按照进行冷藏模式的要求起动所述压缩机的场合，在以所述冷冻模式起动运转预定时间冷却后转换为冷藏模式。
10.如权利要求9所述的冰箱控制方法，其特征在于，将所述冷冻模式的预定时间设定成当所述压缩机的转速高时为相当短。
11.如权利要求8所述的冰箱控制方法，其特征在于，在按照进行冷藏模式的要求起动所述压缩机的场合，在以所述冷冻模式起动运转预定时间中对所述冷藏室冷却风扇进行预定时间运转。
12.如权利要求11所述的冰箱控制方法，其特征在于，使所述冷藏室冷却风扇的运转时间与冷冻模式起动运转时间同步。
13.如权利要求11所述的冰箱控制方法，其特征在于，使所述冷藏室冷却风扇的运转在检测所述冷藏室蒸发器温度的温度传感器的检测温度上升到预定温度时停止。
14.如权利要求8所述的冰箱控制方法，其特征在于，用于所述冷冻循环的制冷剂为可燃性制冷剂。
15.一种冰箱，具有依次连接压缩机、冷凝器、转换阀，并在该转换阀中经各个节流机构并列连接有冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器、在所述各蒸发器上分别配置有进行冰箱内腔冷气循环的冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇的冷冻循环；通过由所述转换阀交互转换向所述冷藏室蒸发器或冷冻室蒸发器的制冷剂流路使冷却冷藏室的冷藏模式和冷却冷冻室的冷冻模式交互进行，其特征在于，所述冰箱的控制装置在电源接入时进行冷冻模式，其后，冷冻室的温度和冷藏室的温度每下降一预定温度即交互转换冷冻模式和冷藏模式，并在这种情况下进行从使冷藏室的温度以高于冷冻室温度结束的无冷却状态起的控制运转。
16.一种冰箱，具有依次连接压缩机、冷凝器、转换阀，并在该转换阀中经各个节流机构并列连接有冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器、在所述各蒸发器上分别配置有进行冰箱内腔冷气循环的冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇的冷冻循环；通过由上述转换阀交互转换向上述冷藏室蒸发器或冷冻室蒸发器的制冷剂流路使冷却冷藏室的冷藏模式和冷却冷冻室的冷冻模式交互进行，其特征在于，所述冰箱的控制装置在电源接入时进行冷冻模式，其后，在每个预定时间交互转换冷冻模式和冷藏模式，并在这种情况下进行由使冷藏室的温度以高于冷冻室温度结束的无冷却状态起的控制运转。
17.如权利要求15或16所述的冰箱，其特征在于，在具有冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇的场合，所述控制装置在所述冷藏室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，或者冷冻室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，使所述冷藏室冷却风扇或冷冻室冷却风扇以低转速旋转。
18.如权利要求15或16所述的冰箱，其特征在于，在具有冷凝器散热用b风扇的场合，所述控制装置在冷藏室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，或者冷冻室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，使所述冷凝器散热用风扇的转速增加或以最高转速旋转。
19.如权利要求15或16所述的冰箱，其特征在于，在能改变所述压缩机的能力的场合，所述控制装置在冷藏室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合或者冷冻室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合降低所述压缩机的能力。
20.如权利要求15或16所述的冰箱，其特征在于，所述控制装置在冷藏室的温度或冷冻室的温度在预定温度以下时由所述无冷却状态起的控制运转转换为通常的交互控制运转。
21.如权利要求15或16所述的冰箱，其特征在于，所述控制装置在冷藏室的温度或冷冻室的温度低于预定温度或外界气温低于预定温度时不进行由所述无冷却状态起的控制运转。
22.如权利要求15或16所述的冰箱，其特征在于，所述控制装置在所述无冷却状态起的控制运转中不进行制冰运转、除霜运转和快速冷却运转，而在由所述无冷却状态起的控制运转转换为通常的交互冷却运转后进行这些运转。
23.如权利要求15或16所述的冰箱，其特征在于，用于所述冷冻循环的制冷剂为可燃性制冷剂。
24.一种冰箱控制方法，该冰箱具有依次连接压缩机、冷凝器、转换阀，并在该转换阀中经各个节流机构并列连接有冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器、在所述各蒸发器上分别配置有进行冰箱内腔冷气循环的冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇的冷冻循环；通过由所述转换阀交互转换向所述冷藏室蒸发器或冷冻室蒸发器的制冷剂流路使冷却冷藏室的冷藏模式和冷却冷冻室的冷冻模式交互进行，其特征在于，在电源接入时进行冷冻模式，其后，冷冻室的温度和冷藏室的温度每下降一预定温度即交互转换冷冻模式和冷藏模式，并在这种情况下进行从使冷藏室的温度以高于冷冻室温度结束的无冷却状态起的控制运转。
25.一种冰箱控制方法，该冰箱具有依次连接压缩机、冷凝器、转换阀，并在该转换阀中经各个节流机构并列连接有冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器、在所述各蒸发器上分别配置有进行冰箱内腔冷气循环的冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇的冷冻循环；通过由所述转换阀交互转换向所述冷藏室蒸发器或冷冻室蒸发器的制冷剂流路使冷却冷藏室的冷藏模式和冷却冷冻室的冷冻模式交互进行，其特征在于，在电源接入时进行冷冻模式，其后，在每个预定时间交互转换冷冻模式和冷藏模式，并在这种情况下进行由使冷藏室的温度以高于冷冻室温度结束的无冷却状态起的控制运转。
26.如权利要求24或25所述的冰箱控制方法，其特征在于，在具有冷藏室冷却风扇和冷冻室冷却风扇的场合，在所述冷藏室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，或者冷冻室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，使所述冷藏室冷却风扇或冷冻室冷却风扇以低转速旋转。
27.如权利要求24或25所述的冰箱控制方法，其特征在于，在具有冷凝器散热用风扇的场合，在冷藏室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，或者冷冻室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合，使所述冷凝器散热用风扇的转速增加或以最高转速旋转。
28.如权利要求24或25所述的冰箱控制方法，其特征在于，在能改变上述压缩机的能力的场合，在冷藏室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合或者冷冻室的温度与其最终目标温度的温度差大的场合降低上述压缩机的能力。
29.如权利要求24或25所述的冰箱控制方法，其特征在于，在冷藏室的温度或冷冻室的温度在预定温度以下时刻由所述无冷却状态起的控制运转转换为通常的交互控制运转。
30.如权利要求24或25所述的冰箱控制方法，其特征在于，在冷藏室的温度或冷冻室的温度低于预定温度或外界气温低于预定温度时不进行由所述无冷却状态起的控制运转。
31.如权利要求24或25所述的冰箱控制方法，其特征在于，在所述无冷却状态起的控制运转中不进行制冰运转、除霜运转和快速冷却运转，而在由所述无冷却状态起的控制运转转换为通常的交互冷却运转后进行这些运转。
32.如权利要求24或25所述的冰箱控制方法，其特征在于，用于所述冷冻循环的制冷剂为可燃性制冷剂。
全文摘要
提供一种在保持滞留在R蒸发器和F蒸发器内的制冷剂的平衡的同时以适当的制冷剂量高效率对冷藏室和冷冻室进行冷却的冰箱,依次连接压缩机(15)、冷凝器(21)、转换阀(22),并在该转换阀(22)中经各个节流机构(23,24)并列连接有R蒸发器(10)和F蒸发器(12);在所述各蒸发器(10,12)上分别配置有在冰箱内腔部进行冷气循环的冷藏室冷却风扇(11)和冷冻室冷却风扇(13);通过由转换阀(22)交互转换制冷剂流路使冷却冷藏室的冷藏模式和冷却冷冻室的冷冻模式交互进行,冷藏室和冷冻室的内腔温度由设定温度下降且压缩机(15)停止后或除霜运转后进行由冷冻模式开始运转的冷冻模式起动运转。
文档编号F25D29/00GK1340684SQ0112229
公开日2002年3月20日 申请日期2001年8月24日 优先权日2000年8月24日
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