专利名称：冰箱及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种冰箱及其控制控制方法，更具体地讲，涉及这样一种冰箱及其控制方法，其在调节冰箱的储藏室的温度中提供改进的精度。
背景技术：
通常，冰箱包括机身，具有用于在其中储藏如食物的物品的储藏室；门，打开和关闭在机身的储藏室中形成的开口；和制冷装置，用于制冷机身的储藏室。
这种制冷装置包括压缩机，其将气态的制冷剂压缩到高温、高压状态；冷凝器，其将已压缩的制冷剂冷凝到液态；毛细管，其将冷凝的制冷剂改变到低温、低压状态；和蒸发管，其通过吸收蒸发的潜在的热量来蒸发低温和低压冷凝的制冷剂，由此制冷周围的空气。因此，接触蒸发管的周围的空气被冷却，由此制冷储藏室。
制冷装置能够被使用在各种热交换器中，如空调器以及冰箱中。
此外，制冷装置能够被分类成间接冷却式，其中由蒸发管产生的冷被提供给储藏室以冷却储藏室的内部；和直接冷却式，其中蒸发管附在储藏室的外部。
直接冷却式制冷装置能够比间接冷却式更精确地调节储藏室的温度，因此已经被广泛地用在泡菜冰箱等中以用于储藏泡菜或具有根据温度易改变味道的同类物品。
以下，将通过例子来描述直接冷却式冰箱。
传统的冰箱包括贮存器，用于在其中储藏泡菜等；机身，具有储藏室以在其中容纳贮存器；门，用于打开和关闭在机身的储藏室中形成的开口；和制冷装置，设置在机身中并且制冷储藏室。此外，传统的冰箱包括控制制冷装置以调节储藏室的温度的控制器。
控制器当储藏室的温度t达到上限温度t1时打开压缩机，并且当储藏室的温度t达到下限温度t2时关闭压缩机(参照图1)。因此，在传统的冰箱中，控制器能够调节储藏室的温度t。
然而，在传统的冰箱中，控制器控制压缩机分别在上限温度t1和下限温度t2起动和停止运行，从而难以调节储藏室的温度t以在设置的温度范围A内。即，在传统的冰箱中，即使控制器控制压缩机在下限温度t2停止运行，然而储藏室的温度t通过蒸发管的作用被进一步降低，这一点由随后的冷却调节B所表示。因此，储藏室的温度t通过随后的冷却调节B(即，压缩机一关闭随后的冷却调节)降低到远远超过了设置的温度范围A。
因此，在传统的冰箱中，储藏室的温度t降低到远远超过了设置的温度范围A，从而难以保持储藏在储藏室中的食物的味道。此外，储藏室被不必要地过度冷却，导致了功率损失。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种冰箱及其控制方法，其中储藏室的温度被更精确地调节，并且节省了功率。
通过提供一种包括具有至少一个储藏室的机身、和包括用于制冷储藏室的压缩机和蒸发管的制冷装置的冰箱来实现本发明的上述和/或其它方面，该冰箱包括至少一个温度传感器，其设置在储藏室中，用于检测储藏室的温度；和控制器，当由温度传感器检测的温度达到第一参考温度时，其控制压缩机开始运行，并且当由温度传感器检测的温度达到不高于第一参考温度的第二参考温度时，其控制压缩机停止运行，当由温度传感器检测的温度达到第一参考温度并且压缩机开始运行之后预定的累积时间X1已经过去时，在由温度传感器检测的温度不高于第一参考温度的情况下，该控制器控制压缩机停止运行。
根据本发明的另一实施例，在由温度传感器检测的温度达到高于第一参考温度的第三参考温度的情况下，当由温度传感器检测的温度达到第二参考温度时，该控制器控制压缩机停止运行而不考虑累积时间X1。
根据本发明的另一实施例，该制冷装置包括允许和阻塞制冷剂向着蒸发管流动的开关阀，在压缩机开始运行前的预定的延迟时间X2之前，该控制器打开开关阀，并且在压缩机停止运行后经过预定的延迟时间X3后，该控制器关闭开关阀。
根据本发明的另一实施例，温度传感器与储藏室的壁和蒸发管隔开，以检测储藏室内部的空气温度。
根据本发明的另一实施例，该储藏室的壁包括向外突起并且在其中容纳温度传感器的传感器容纳部分。
根据本发明的另一实施例，制冷装置是直接冷却式制冷装置，其中蒸发管附在储藏室的外面。
通过提供一种控制包括具有至少一个储藏室的机身、和包括用于制冷储藏室的压缩机和蒸发管的制冷装置、和至少一个安装到储藏室用于检测储藏室的温度的温度传感器的冰箱的方法来实现本发明的上述和/或其它方面，该方法包括当由温度传感器检测的温度达到第一参考温度时，控制压缩机开始运行；当由温度传感器检测的温度达到不高于第一参考温度的第二参考温度时，控制压缩机停止运行；和当在由温度传感器检测的温度达到第一参考温度并且压缩机开始运行之后预定的累积时间X1已经过去时，在由温度传感器检测的温度不高于第一参考温度的情况下，控制压缩机停止运行。
根据本发明的另一实施例，该方法还包括在由温度传感器检测的温度达到高于第一参考温度的第三参考温度的情况下，当由温度传感器检测的温度达到第二参考温度时，控制压缩机停止运行而不考虑累积时间X1。
根据本发明的另一实施例，制冷装置包括允许和阻塞制冷剂向着蒸发管流动的开关阀，该方法还包括在控制压缩机开始运行前的预定的延迟时间X2之前打开开关阀，并且在控制压缩机停止运行后经过预定延迟时间X3后关闭开关阀。
结合附图从下面的实施例的描述中，本发明的以上和/或其它方面和优点将会变得清楚，其中图1是显示传统的冰箱的储藏室中的温度调节的图解；图2是根据本发明的实施例的冰箱的剖视图；图3是在图2的冰箱中的温度传感器的局部放大剖视图；图4是根据本发明的实施例的冰箱的示意性控制方框图；
图5是显示根据本发明的实施例的冰箱的储藏室中的温度调节的图解；图6是显示根据本发明的实施例的冰箱的压缩机和开关阀的控制的图解；和图7是根据本发明的实施例的冰箱的控制流程图。
具体实施例方式
现在将通过参照附图来更详细地描述本发明，其中，相同的标号始终表示相同的部件。然而本发明不应被解释为对其的限制。
在根据本发明的实施例的冰箱中使用的制冷装置可以是间接冷却式制冷装置，其中由蒸发管产生的冷被提供给储藏室以冷却储藏室的内部；和直接冷却式，其中蒸发管附在储藏室的外部。下面将参照附图通过例子来描述直接冷却式泡菜冰箱。
如图2至图6中所示，根据本发明的实施例的冰箱1包括机身10，具有至少一个储藏室11；门5，连接到机身10上，并且打开/关闭在储藏室11中形成的开口；制冷装置20，包括用于将储藏室制冷的压缩机21和蒸发管25；至少一个温度传感器15，设置在储藏室11中，用于检测储藏室的温度；控制器30，当由温度传感器15检测的温度t达到第一参考温度t1时控制压缩机开始运行，并且当由温度传感器15检测的温度t达到不高于第一参考温度t1的第二参考温度t2(通常，t2低于t1)时控制压缩机停止运行。
机身10包括容纳至少一个贮存器13的一对储藏室11、和容纳制冷装置20的压缩机21等的部件隔室19。
制冷装置20包括压缩机21，其将气态制冷剂压缩成高温、高压状态；冷凝器23，其将压缩的制冷剂冷凝为液态；毛细管(未示出)，其将冷凝的制冷剂改变到低温、低压状态；蒸发管25，其通过吸收蒸发的潜在的热来蒸发低温和低压冷凝的制冷剂以制冷周围空气，从而将储藏室11制冷；和制冷剂管27，其连接压缩机21、蒸发管25等，并允许制冷剂在其中循环。此外，制冷装置20包括用于允许和阻塞制冷剂向着蒸发管25流动的开关阀26。
开关阀26最好被设置在冷凝器23和蒸发管25之间的制冷剂管27中，并由控制器30控制以打开和关闭制冷剂管27。此外，开关阀26最好被设置在连接冷凝器23的制冷剂管27和毛细管之间。然而，在制冷装置20使用膨胀阀(未示出)而不是毛细管(未示出)以用于膨胀制冷剂的情况下，开关阀26可以被设置在冷凝器23和膨胀阀之间的制冷剂管27中，并且由控制器30控制以打开和关闭制冷剂管27，或者开关阀26可以与膨胀阀结合。即，在开关阀26和膨胀阀被结合成一体的情况下，开关阀26能够允许/阻塞制冷剂流动，并且也能够膨胀制冷剂。此外，开关阀26最好被布置在冷凝器23和毛细管之间或冷凝器23和膨胀阀之间，但是也可以被布置在毛细管和蒸发管25之间或膨胀阀和蒸发管25之间。
温度传感器15最好与储藏室11的壁和蒸发管25隔开以检测储藏室11内部的空气温度。此外，温度传感器15最好被容纳在设置于储藏室11中的传感器容纳部分16中。这里，关于由温度传感器15检测的温度的信息被发送到控制器30，并且控制器30根据检测到的温度来调节储藏室11的温度。因此，温度传感器15被适当地放置以检测储藏室11内部的空气温度(与检测储藏室11的壁或蒸发管25的温度相对)。以这种方式，温度传感器15能够比根据储藏室11的壁或蒸发管25的温度来估计储藏室的内部温度的方式更精确地检测储藏室11的内部温度。然而，温度传感器15可以被布置从而检测储藏室11的壁或蒸发管25的温度。
最好，传感器容纳部分16在储藏室11的壁内形成，并且向外突出以在其中容纳温度传感器15。此外，传感器容纳部分16最好被传感器盖17覆盖。
传感器盖17覆盖在其中容纳温度传感器15的传感器容纳部分16的开口。此外，传感器盖17具有与储藏室11的内部连通的多个通孔18，从而允许空气自由地接触温度传感器15。
最好，从在由温度传感器15检测的温度t达到第一参考温度并且由此压缩机21被打开时的时间开始预定的累积时间X1的过去之后，当由温度传感器15检测的温度t下降到低于到第一参考温度t1时，控制器30关闭压缩机21。此外，控制器30被设置在储藏室11的设置的温度范围A内以由制造商或用户设置。这里，设置的温度范围A包括第一参考温度t1和第二参考温度t2，它们被用作储藏室的参考温度以由控制器30来控制。即，第一参考温度t1是设置的温度范围A的上限温度，并且第二参考温度t2是设置的温度范围A的下限。例如，设置的温度范围A可以是-0.5℃到-1.5℃的范围。设置的温度范围A可根据制冷装置的种类、外部温度等来被设置，另外，根据本发明的实施例的冰箱最好包括设置在机身10中的外部温度传感器29以检测外部温度。
此外，控制器30被设置有比第一参考温度t1高的第三参考温度t3。在由温度传感器15检测的温度t达到第三温度t3的情况下，当由温度传感器15检测的温度t达到第二参考温度t2时，控制器30关闭压缩机21而不管累积时间X1。
此外，控制器30在开启压缩机21之前打开开关阀26持续预定的延迟时间X2，并且在关闭压缩机21后经过预定延迟时间X3后关闭开关阀26。这里，延迟时间X2和X3最好是几十秒到几分钟的范围，例如从10秒到10分钟，但也可以是几十分钟，例如20～30分钟。此外，延迟时间X2和X3最好彼此不同。在延迟时间X2(从开关阀26打开的时间到压缩机21开启的时间)期间，在压缩机21开启之前，提供给制冷装置20的蒸发管25、冷凝器23等的制冷剂的压力接近平衡，从而压缩机21平稳地运行。此外，在延迟时间X3(从压缩机21被关闭的时间到开关阀26关闭的时间)期间，在开关阀26关闭之前，提供给制冷剂装置20的蒸发管25、冷凝器23等的制冷剂的压力接近平衡。
累积时间X1是一旦由温度传感器15检测的温度t达到第一参考温度t1并且压缩机21开启时已经经过的预定的一段时间。最好，累积时间X1大约为2分钟。然而，累积时间可以根据制冷装置20和储藏室等的外部温度、容积或结构来被不同地设置，例如，累积时间等于或小于1分钟，或者等于或大于3分钟。因此，在开启压缩机21之后经过的时间大于累积时间X1并且由温度传感器15检测的温度t等于或低于第一参考温度t1的情况下，即使由温度传感器15检测的温度t还没有达到第二参考温度t2，控制器30也关闭开关阀26并关掉压缩机21。然后，在随后的冷却调节B期间由于蒸发管25的自然对流，储藏室11内部的空气温度将连续地降低，由此接近第二参照温度t2。此后，由于外部温度等，储藏室的温度再次增加。因此，在压缩机21被开启之后经过的时间大于累积时间X1的情况下，当由温度传感器15检测的温度t不高于第一参照温度t1并且还没有达到第二参照温度t2时，控制器30关掉压缩机21，由此使得储藏室11的温度被更精确地调节在设置的温度范围内。另外，温度传感器15的温度t没有降低到远远低于第二参考温度t2，从而防止了不必要的和过多的冷却，并且增加了运行效率。
此外，第三参考温度t3最好被设置为高于第一参考温度t1。例如，第三参考温度t3被设置为高于第一参考温度t1大约5℃。即在第一参考温度t1是-0.5℃的情况下，第三参考温度t3最好为4.5℃。然而，第三参考温度t3可以被不同地设置，例如可以等于或低于4℃，或者可以等于或高于6℃。同时，当负载增加时，例如食物被新容纳在储藏室11中时，储藏室11的温度可以增加到超过第三参考温度t3。在这种情况下，压缩机不考虑累积时间X1而保持运行，直到由温度传感器15检测的温度t达到第二参考温度t2，在此时间控制器30关掉压缩机21。因此，新容纳在储藏室11中的负载如食物被相对快速地冷却，从而保持食物等新鲜。为了参考，在图5中，实线表示压缩机打开时的温度t，虚线表示压缩机关闭时的温度t。
以这种配置，将参照图7来描述根据本发明的实施例的冰箱的储藏室中的温度调节。
首先，在操作S1中，控制器30接收关于由设置在储藏室11中的温度传感器15检测的温度t的信息，并且将检测的温度t与第一参考温度t1相比较。在由温度传感器15检测的温度t高于第一参考温度t1的情况下，在操作S3中，开关阀26被打开，然后当从开关阀被打开的时间来确定的延迟时间X2已经过去时压缩机21被开启。然后，在操作S5中，由温度传感器15检测的温度t与第二参考温度t2进行比较。在由温度传感器15检测的温度t低于或等于第二参考温度t2的情况下，在操作S11中，压缩机21被关掉，然后当从压缩机被关掉的时间来确定的延迟时间X3已经过去时开关阀26被关闭。另一方面，在由温度传感器15检测的温度t高于第二参考温度t2的情况下，在操作S7中，压缩机被开启之后已经过去的时间与累积时间X1进行比较。在压缩机21被开启之后过去的时间小于或等于累积时间X1的情况下，在操作S5中，由温度传感器15检测的温度t被再次与第二参考温度t2进行比较。在压缩机21被开启之后已经过去的时间大于累积时间X1的情况下，在操作S9中，由温度传感器15检测的温度t与第一参考温度t1进行比较。此时，在由温度传感器15检测的温度t高于第一参考温度t1的情况下，在操作S5中，由温度传感器15检测的温度t被再次与第二参考温度t2进行比较。然后，在由温度传感器15检测的温度t低于或等于第一参考温度t1的情况下，在操作S11中，压缩机21被关掉，然后当从压缩机21被关掉的时间来确定的延迟时间X3已经过去时开关阀26被关闭。因此，在压缩机被开启之后已经过去的时间大于累积时间X1的情况下，在由温度传感器15检测的温度t不高于第一参考温度t1并且还没有达到第二参考温度t2的状态下，控制器30关掉压缩机21。本发明的这种控制方案允许储藏室11的温度被更精确地调节在设置的温度范围内。另外，温度传感器15的温度t没有降低到远远低于第二参考温度t2，从而防止不必要和过多的冷却，并且提高了运行效率。
此后，在压缩机21被关掉和开关阀26被关闭的状态下，储藏室11的温度增加。然后，在操作13中，当压缩机21被关掉之后预定的时间过去时，由温度传感器15检测的温度t与第三参考温度t3进行比较。此时，根据制冷装置20的外部温度或特性，经过的时间能够被不同地设置。在由温度传感器15检测的温度t不高于第三参考温度t3的情况下，温度调节被返回到将由温度传感器15检测的温度t与第一参考温度t1进行比较的操作S1。另一方面，在由温度传感器15检测的温度t高于或等于第三参考温度t3的情况下，在操作S15中，开关阀26被打开，然后当开关阀26被打开之后延迟时间X3已经过去时压缩机21被开启。在开关阀26被打开并且压缩机被开启之后，在操作S17中，由温度传感器15检测的温度t被与第二参考温度t2进行比较。此时，在由温度传感器15检测的温度t高于第二参考温度t2的情况下，在操作S17中，由温度传感器15检测的温度t被周期性与第二参考温度t2进行比较。然后，在由温度传感器15检测的温度t低于或等于第二参考温度t2的情况，在操作S19中，压缩机21被关掉，然后在延迟时间X3已经过去(从压缩机21被关掉的时间测量)之后开关阀26被关闭。因此，当由温度传感器15检测的温度t增加到第三参考温度t3之上时，控制器30控制压缩机21连续地运行而不管累积时间X1，直到由温度传感器15检测的温度t达到第二参考温度t2。因此，新容纳在储藏室11中的负载如食物被相对快速地冷却，由此保持食物等新鲜。
因此，根据本发明的实施例的冰箱包括控制器，当由温度传感器检测的温度达到第一参考温度时，该控制器控制压缩机开始运行；当由温度传感器检测的温度达到不高于第一参考温度的第二参考温度时，该控制器控制压缩机停止运行；并且当由温度传感器检测的温度达到第一参考温度并且压缩机开始运行之后预定的累积时间已经过去时由温度传感器检测的温度等于或低于参考温度时，该控制器控制压缩机停止运行。因此，储藏室的温度被更精确地调节，从而防止不必要的和过度的冷却操作，并且提高了运行效率。
此外，根据本发明的实施例的冰箱包括控制器，该控制器被设置有高于第一参考温度的第三参考温度，并且在由温度传感器检测的温度达到第三参考温度的情况下，当由温度传感器检测的温度达到第二参考温度时，该控制器控制压缩机停止运行而不管累积时间X1。因此，新容纳在储藏室中的食物等被充分冷却，从而保持食物等新鲜。
如以上所述，本发明提供了一种冰箱及其控制方法，其允许储藏室的温度被更精确地调节并且其提高了运行效率。
尽管已显示和描述了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应该理解在不脱离由所附权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以在这些实施例中做出改变。
权利要求
1.一种包括具有至少一个储藏室的机身和包括用于制冷储藏室的压缩机和蒸发管的制冷装置的冰箱，该冰箱包括至少一个温度传感器，其设置在储藏室中，用于检测储藏室的温度；和控制器，当由温度传感器检测的温度达到第一参考温度时，其控制压缩机开始运行，并且当由温度传感器检测的温度达到不高于第一参考温度的第二参考温度时，其控制压缩机停止运行，当由温度传感器检测的温度达到第一参考温度并且压缩机开始运行之后预定的累积时间X1已经过去时，在由温度传感器检测的温度不高于第一参考温度的情况下，该控制器控制压缩机停止运行。
2.如权利要求1所述的冰箱，其中，在由温度传感器检测的温度达到高于第一参考温度的第三参考温度的情况下，当由温度传感器检测的温度达到第二参考温度时，该控制器控制压缩机停止运行而不考虑累积时间X1。
3.如权利要求1所述的冰箱，其中，该制冷装置包括允许和阻塞制冷剂向着蒸发管流动的开关阀，在压缩机开始运行前的预定的延迟时间X2之前，该控制器打开开关阀，并且在压缩机停止运行后经过预定的延迟时间X3后，该控制器关闭开关阀。
4.如权利要求1所述的冰箱，其中，温度传感器与储藏室的壁和蒸发管隔开，以检测储藏室内部的空气温度。
5.如权利要求4所述的冰箱，其中，该储藏室的壁包括向外突起并且在其中容纳温度传感器的传感器容纳部分。
6.如权利要求1所述的冰箱，其中，该蒸发管附在储藏室的外面。
7.一种控制冰箱的方法，该冰箱包括具有至少一个储藏室的机身、包括用于制冷储藏室的压缩机和蒸发管的制冷装置、和至少一个安装到储藏室用于检测储藏室的温度的温度传感器，该方法包括以下步骤当由温度传感器检测的温度达到第一参考温度时，控制压缩机开始运行；当由温度传感器检测的温度达到不高于第一参考温度的第二参考温度时，控制压缩机停止运行；和当在由温度传感器检测的温度达到第一参考温度并且压缩机开始运行之后预定的累积时间X1已经过去时，在由温度传感器检测的温度不高于第一参考温度的情况下，控制压缩机停止运行。
8.如权利要求7所述的方法，其中，还包括步骤在由温度传感器检测的温度达到高于第一参考温度的第三参考温度的情况下，当由温度传感器检测的温度达到第二参考温度时，控制压缩机停止运行而不考虑累积时间X1。
9.如权利要求7所述的方法，其中，所述的制冷装置包括允许和阻塞制冷剂向着蒸发管流动的开关阀，所述的方法还包括步骤在控制压缩机开始运行前的预定的延迟时间X2之前打开开关阀，并且在控制压缩机停止运行后经过预定延迟时间X3后关闭开关阀。
全文摘要
一种包括具有至少一个储藏室的机身和包括用于制冷储藏室的压缩机和蒸发管的制冷装置的冰箱。该冰箱具有温度传感器，其容纳在储藏室中，用于检测储藏室的温度；和控制器，当由温度传感器检测的温度达到第一参考温度时，其开启压缩机，并且当由温度传感器检测的温度达到不高于第一参考温度的第二参考温度时，其关掉压缩机。当由温度传感器检测的温度达到第一参考温度并且压缩机被开启之后预定的累积时间X1已经过去时，在由温度传感器检测的温度不高于第一参考温度的情况下，该控制器也关掉压缩机。
文档编号G05D23/32GK1690632SQ20051006479
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月22日 优先权日2004年4月24日
发明者赵声镐 申请人:三星电子株式会社