一种三门变温冰箱的控制系统与方法与流程

1.本技术涉及冰箱制冷技术领域，尤其涉及一种三门变温冰箱的控制系统与方法。


背景技术：

2.冰箱是一种常见的家用电器，通过对间室内的温度进行控制来保持食材的新鲜度。为了适应一些食材的特殊要求，在冷冻室和冷藏室的基础上增设了变温室。变温室的温度可以根据食材需要的温度进行调整。
3.对变温室进行温度控制的相关技术中，多采用在冷冻室向冷藏室送风的风路中增设一条送风支路用于将冷气输向变温室。并在变温室和冷藏室都设置风门用于控制接收或不接收冷气。
4.但风门通常不设置在冷冻室，由于风量分配不合理导致变温室一直没能达到目标温度，制冷系统的压缩机和风机会一直工作并输送冷气至冷冻室。进而导致冷冻室温度过低，致使风罩、风扇结冰。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种三门变温冰箱控制方法与系统，以解决变温室和冷冻室的风量分配不均匀导致的冷冻室温度过低损坏风罩、风扇的问题。
6.本技术提供了一种三门变温冰箱的控制系统，包括：
7.制冷机构，与控制器电连接；
8.温度传感器，与控制器电连接；
9.控制器，被配置为：
10.获取温度传感器反馈的第一温度信号，若所述第一温度信号对应的温度高于预设温度，生成用于制冷的第一控制指令；所述第一控制指令用于利用蒸发器残余冷量进行制冷；
11.向所述制冷机构发送所述第一控制指令；
12.获取温度传感器反馈的第二温度信号，若所述第二温度信号对应的温度高于预设温度，生成用于制冷的第二控制指令；所述第二控制指令用于利用压缩机进行制冷；
13.向所述制冷机构发送所述第二控制指令；
14.获取温度传感器反馈的第三温度信号，若所述第三温度信号对应的温度低于预设温度，向所述制冷机构发送停止指令。
15.控制器根据实时温度值对每个间室内的温度进行监控，在检测到间室内的温度高于预设温度时，首先利用蒸发器上的残余冷量对有需要的间室进行降温，并保持对间室温度的检测。在利用残余冷量进行一段时间的制冷后，若检测到间室内的温度仍高于预设温度，则生成启动压缩机制冷的控制指令。在压缩机启动后，仍保持对间室内温度的实时检测，以实现在间室内温度到达预设值后向制冷机构发出停止指令。
16.实时监控有利于及时对间室内的温度进行调整，先利用蒸发器上残余冷量制冷，
经过温度判断再启动压缩机进行制冷还有利于节省能源。
17.进一步的，所述控制器向所述制冷结构发送所述第一控制指令时，被进一步配置为：
18.向目标间室的风门发送打开的控制指令；
19.向风机发送启动指令。
20.进一步的，所述控制器向风机发送启动指令时，被进一步配置为：
21.启动计数器；所述计数器用于记录所述风机的运行时间。
22.进一步的，若所述第二温度信号对应的温度低于预设温度，所述控制器被进一步配置为：
23.生成用于关闭风门和风机的控制指令；
24.关闭计数器。
25.进一步的，若所述第二温度信号对应的温度高于预设温度，所述控制器被进一步配置为：
26.获取风机的运行时间；
27.若所述运行时间等于预设时间，则生成用于制冷的第二控制指令；
28.关闭计数器。
29.进一步的，所述控制器向所述制冷机构发送所述第二控制指令时，被进一步配置为：
30.向压缩机发送启动指令。
31.进一步的，所述控制器向所述制冷机构发送停止指令时，被进一步配置为：
32.向压缩机发送停止指令；
33.向风机发送停止指令；
34.向风门发送关闭指令。
35.为了适用于上述系统，本技术还提供了一种三门变温冰箱的控制方法，包括：
36.获取第一温度信号，若所述第一温度信号对应的温度高于预设温度，生成用于制冷的第一控制指令；所述第一控制指令用于利用蒸发器残余冷量进行制冷；
37.发送所述第一控制指令；
38.获取第二温度信号，若所述第二温度信号对应的温度高于预设温度，生成用于制冷的第二控制指令；所述第二控制指令用于利用压缩机进行制冷；
39.发送所述第二控制指令；
40.获取第三温度信号，若所述第三温度信号对应的温度低于预设温度，发送停止指令。
41.进一步的，若所述第二温度信号对应的温度低于预设温度，所述控制器被进一步配置为：
42.生成用于关闭风门和风机的控制指令；
43.关闭计数器。
44.进一步的，若所述第二温度信号对应的温度高于预设温度，所述控制器被进一步配置为：
45.获取风机的运行时间；
46.若所述运行时间等于预设时间，则生成用于制冷的第二控制指令；
47.关闭计数器。
48.由上述技术方案可知，本技术通过在间室内设置温度传感器用于实时反馈间室温度以供控制器进行制冷调节。并在各间室与制冷通道联通处设置风门以防止因风量分配不均匀导致冷冻室温度过低损坏冰箱部件。控制器收到温度传感器反馈的实时温度时先后进行两次温度判断并分别采取利用蒸发器残余冷量制冷和利用压缩机制冷两种方式满足间室制冷的需求。在由利用残余冷量到利用压缩机制冷的切换过程中，还通过计数器记录利用残余冷量的时间，以保证在残余冷量不足以实现制冷目标时及时切换到压缩机制冷的模式，在节省能源的基础上也保证了制冷的效果。
附图说明
49.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
50.图1为本技术实施例提供的一种三门变温冰箱的控制系统与方法的单一间室控制流程示意图；
51.图2为本技术实施例提供的一种三门变温冰箱的控制系统与方法的细化流程示意图。
具体实施方式
52.下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的系统和方法的示例。
53.冰箱是一种用于保持食材新鲜度的家用电器，常见的间室结构由冷藏室和冷冻室组成，但是为了适应于一些特殊食材的保鲜要求，还会在冰箱内部额外设置变温室。变温室内的温度可调，常见的方式是通过在用于对冷冻室输送冷气的制冷通道上增设一条分支通道，将部分冷气引入变温室以实现降温调节。但这种方式在冷冻室未设置风门的情况下，容易因风量分配不均匀导致大部分冷气仍进入冷冻室，少部分进入变温室的冷气不足以使其温度达到目标温度。进而设置在变温室内的温度传感器向控制器反馈的温度信号也一直没有达到预设值，控制器仍保持制冷机构一直工作，导致冷冻室的温度低于预设值，对风机、风罩等部件造成损伤。而变温室由于风量分配不均也未能实现降温的目的。
54.为了解决上述问题，本技术通过在冷藏室、冷冻室和变温室与制冷通道的连接处均设置风门的方式，对冷气输送进行控制。尤其是冷冻室风门的设计，在冷冻室内温度已经到达的基础上，关闭风门即可继续对其他间室进行降温，不会导致冷冻室内的温度低于预设值，保护了冰箱部件。
55.为了更好的对冰箱的间室温度进行调节，本技术提供了一种三门变温冰箱的控制系统。下面结合图1和图2对本技术方案进行详细说明，图1为一种三门变温冰箱的控制系统的单一间室控制流程示意图；图2为一种三门变温冰箱的控制系统与方法的细化流程示意
图。
56.本技术提供了一种三门变温冰箱的控制系统，包括：
57.制冷机构，与控制器电连接；
58.温度传感器，与控制器电连接；
59.所述制冷机构包括压缩机、蒸发器、风门、风机、冷凝器。在蒸发器处，通过制造低压环境，将毛细管传送过来的制冷剂气液混合体蒸发成气体，蒸发的过程中需要吸收热量，因此蒸发器还从间室内部吸收热量，吸收的热量用于为制冷剂由液态到气态的变化提供能量。所述风门设置在冷气通道与变温室、冷冻室、冷藏室的连接处用于控制冷气是否进入间室。所述风机通过转动带动冷气流动使其流入需要冷气的间室。压缩机通过将气态制冷剂压缩成高温高压的气体进入冷凝器，冷凝器相当于换热设备，将高温高压的气态制冷剂换热成低温高压的液态制冷剂以便于后续制冷工序。膨胀阀作为节流装置也常出现在压缩机的应用中，用于进一步降低压力和温度以使得制冷剂进入蒸发器。
60.温度传感器为一类将模拟量-温度转化为电信号的传感器，其工作原理大多采用热敏电阻，温度的变化会引起电阻的变化进而形成电位的变化。温度传感器将电位的变化传输至控制器，控制器根据预先设置的转换算法将电位差换算成实时温度值。
61.基于上述制冷机构和和温度传感器的配合，控制器，被配置为：
62.获取温度传感器反馈的第一温度信号，若所述第一温度信号对应的温度高于预设温度，生成用于制冷的第一控制指令；所述第一控制指令用于利用蒸发器残余冷量进行制冷；
63.所述预设温度值为各间室内预先设置的温度标准值，可以是具体数值也可以是一个温度范围。对于冷藏室和冷冻室来说，因其设置的目的是适应于大多数的食材，因此冷藏室和冷冻室的预设值通常不会变化，但也可以通过对控制器中的参数进行调整进而改变预设值。变温室，因其设置的目的就是为了改变温度以适应不同食材的需求，因此变温室的预设值具有变化频率高的特点，对于这一特点可以在冰箱表面的控制面板处设置用于调整变温室温度预设值的功能。同理，也可以设置用于调整冷藏室和冷冻室温度预设值的功能。
64.为了便于描述，可以将控制器每次控制制冷机构对间室进行降温看作一段预设周期，在这预设周期内，所述第一温度信号即温度传感器在预设周期内向控制器反馈的实时温度信号。控制器根据温度信号获取间室的实时温度并根据温度情况对制冷机构发出控制指令。在实时温度高于预设温度的情况下，生成第一控制指令。
65.所述第一控制指令的控制方案是利用蒸发器上的残余冷量对间室内的温度进行控制。在一些实施例中，控制器接收到变温室和冷冻室的温度传感器反馈的信号发现其各自的温度低于预设值，因此需要进行制冷。控制器分别对变温室的风门和冷冻室的风门发出打开的控制指令，并向风机发送启动的控制指令。风机在接收到控制指令后，启动并旋转带动蒸发器上的残余冷量以气体流动的形式进入打开风门的两个间室，实现制冷降温。
66.在另一些实施例中，控制器在发出第一控制指令后，收到制冷室内反馈的温度信号发现制冷是内部温度已经符合预设标准，向制冷室的风门发出关闭的控制指令以保证制冷室不会因冷气过多导致冰箱部件损坏。
67.在一些实施例中，控制器通过判断变温室反馈的温度值判断处变温室需要进行降温，并发出的第一控制指令。所述第一控制指令包括用于控制变温室风门打开和风机启动
的控制内容。可见，本技术提供的方案利用控制器对风门的配合，使得在冷冻室不参与制冷的情况下仍能通过蒸发器残余冷量对其他间室进行制冷。
68.为了便于分辨温度信号是从哪个控制器反馈的，在接收信号时可以为不同间室的温度传感器设置不同的信号传输通道。又因为，冰箱间室，例如变温室、冷藏室、冷冻室可能还有其各自的子室，对于不同种类的间室也可以设置不同的信号标识用于控制器区分，以便于控制器对各类、各个间室的实时控制。
69.优先通过蒸发器上残余冷量对冰箱间室进行制冷有利于对资源的有效利用，提高了制冷的效率。在利用残余冷量制冷的基础上，可以减少使用压缩机的次数，有利于节省电力资源、延长压缩机使用寿命。并且在对冰箱间室进行制冷降温时，配合在冷冻室设置的风门，可以实时根据温度传感器反馈的情况控制各个间室的风门开启与关闭，确保在风量分配不均的情况下冷冻室的温度不会过低，避免了因温度过低损坏冰箱部件的问题。
70.向所述制冷机构发送所述第一控制指令；
71.发送第一控制指令后，控制器仍时刻保持接收温度传感器反馈的信号的状态，在此要说明的是，冰箱通电启动后，控制器与制冷机构、温度传感器均建立电连接。控制器和温度传感器立刻开始运行，确保在冰箱运行的过程中对温度的实时监控。制冷机构则在接收到相应的控制指令后启动运行。
72.获取温度传感器反馈的第二温度信号，若所述第二温度信号对应的温度高于预设温度，生成用于制冷的第二控制指令；所述第二控制指令用于利用压缩机进行制冷；
73.在利用残余冷量进行制冷一段时间后，因残余冷量有限，很难保证残余冷量可以达到有降温需要的间室的预期效果。因此，还要通过控制器根据间室内的实时温度对残余冷量制冷效果进行判断。其判断最直观的因素就是间室内部的温度值。
74.在一些实施例中，控制器通过第二温度信号获取实时温度值，发现实时温度值仍高于预设值，因此判定需要启动压缩机进行制冷，并向压缩机发出启动的控制指令。压缩机启动后通过与其相关的一系列部件：冷凝器、膨胀阀、蒸发器实现间室内部的制冷内循环。
75.在启动压缩机之前，因残余冷量制冷需要一定时间，在控制器接收到第二温度信号时存在因制冷时间短导致的制冷效果不到位的情况。因此，为了更有效的利用残余冷量对间室进行制冷，对利用残余冷量制冷的时间进行监控。具体监控方式通过在发出第一控制指令启动风机后，启动计数器，通过对风机运行的时间进行计时来判断对残余冷量的利用程度。在风机运行时间达到预设时间后，表示残余冷量已经在预期范围内被合理利用，仍未能达到制冷效果的话，需要启动压缩机进行深层次制冷。
76.计数器可以在控制器程序中进行设置，其对应的触发信号可以设置为风机开启。在风机开启后，风机启动的信号会反馈到控制器中，控制器根据此触发信号进一步触发计数器。计数器的计数方式可以根据实际工作时间进行计数，也可以根据一定比例将实际工作时间换算成其他数值进行计数，只需在控制器中设置相应的程序并保证可以反映风机的工作时间即可。
77.因风机设置于冰箱内部，因此在外界无法直观的判断、记录风机运行的具体时间。计数器的设置通过风机的运行产生的电信号，按照一定间隔时间不断地触发计数器进行计数，通过对计数器计数地结果统计可以换算成时间并且与利用残余冷量制冷地预设时间进行对比。在计数器计时与残余冷量制冷预设值相等时，即表示残余冷量制冷效果已经到达
极限，需要进一步开启压缩机进行制冷。
78.在建立计数器的基础上，为了想要直观的看到风机运行的时间，也可在冰箱的控制面板上设置用于显示计数器计数结果的区域。计数结果也可以换算成时间直接显示。用户在直观看到风机运行时间的基础上，也可以根据实际情况对控制器进行调整。可以提前结束利用残余冷量制冷的过程，并通过控制面板直接开启压缩机制冷模式。这种设计有利于提升用户的使用体验同时使用起来更灵活。
79.向所述制冷机构发送所述第二控制指令；
80.第二控制指令用于启动压缩机，压缩机在接收到控制指令后开始运行，配合制冷剂并通过对制冷剂的状态转换实现制冷效果。压缩机对冰箱间室内部空气的循环也具有一定促进作用。
81.获取温度传感器反馈的第三温度信号，若所述第三温度信号对应的温度低于预设温度，向所述制冷机构发送停止指令。
82.第三温度信号为了便于描述指的是在预设周期内，控制器接收到的需要根据所述第三温度信号改变制冷状态的温度信号，在控制器根据第三温度信号转化得到实时温度后，若实时温度已经低于预设温度，说明制冷效果已经达到，因此控制器向制冷机构，例如：风机、压缩机发出停止运行的控制指令。对风门也发出关闭的控制指令。
83.在控制器对第二温度与预设温度进行判断的时候，在实时温度值低于预设温度的情况下，控制器需要关闭风门并且停止风机运行。并且为了程序的正常运行，以及便于控制下一个周期利用残余冷量对间室进行制冷，还需要及时关闭计数器或清零计数器。
84.为了适用于上述系统，本技术还提供了一种三门变温冰箱的控制方法，包括：
85.获取第一温度信号，若所述第一温度信号对应的温度高于预设温度，生成用于制冷的第一控制指令；所述第一控制指令用于利用蒸发器残余冷量进行制冷；
86.发送所述第一控制指令；
87.获取第二温度信号，若所述第二温度信号对应的温度高于预设温度，生成用于制冷的第二控制指令；所述第二控制指令用于利用压缩机进行制冷；
88.发送所述第二控制指令；
89.获取第三温度信号，若所述第三温度信号对应的温度低于预设温度，发送停止指令。
90.由上述技术方案可知，本技术通过在间室内设置温度传感器用于实时反馈间室温度以供控制器进行制冷调节。并在各间室与制冷通道联通处设置风门以防止因风量分配不均匀导致冷冻室温度过低损坏冰箱部件。控制器收到温度传感器反馈的实时温度时先后进行两次温度判断并分别采取利用蒸发器残余冷量制冷和利用压缩机制冷两种方式满足间室制冷的需求。在由利用残余冷量到利用压缩机制冷的切换过程中，还通过计数器记录利用残余冷量的时间，以保证在残余冷量不足以实现制冷目标时及时切换到压缩机制冷的模式，在节省能源的基础上也保证了制冷的效果。
91.本技术提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本技术总的构思下的几个示例，并不构成本技术保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本技术方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本技术的保护范围。