CN105180587B - 冰箱及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冰箱及其控制方法。冰箱包括冷藏室、冷冻室和制冷***。冰箱的控制方法包括：根据冷藏室和冷冻室的设定温度分别计算其各自的下限温度；获取冷藏室的当前温度；判断冷藏室的当前温度是否高于冷藏室的下限温度；若是，则调节制冷***的运行参数，使其以第一运行模式运行；若否，则直接获取冷冻室的当前温度；判断冷冻室的当前温度是否高于冷冻室的下限温度；若是，则调节制冷***的运行参数，使其以第二运行模式运行；若否，则直接判断冷藏室和冷冻室的当前温度是否均低于其对应的下限温度；若是，则停止制冷***的运行；若否，则返回获取冷藏室的当前温度。本发明还提供一种冰箱，该冰箱还包括温度传感器组件和控制装置。

Description

冰箱及其控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器，特别是涉及一种冰箱及其控制方法。

背景技术

对于直冷冰箱来说，其制冷***通常采用串联连接形式，即制冷***的压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器依次相连，同时为冰箱的多个储物间室(例如冷藏室和冷冻室)提供冷量。然而，这种制冷***不能匹配各个间室所需要的热负荷，降温速度较慢，能耗较大。

现有技术中还存在一种串并联形式的制冷***，其包括分别为冷藏室和冷冻室提供冷量的冷藏蒸发器和冷冻蒸发器，冷藏蒸发器和冷冻蒸发器并联设置，从而在理论上可分别采用冷藏蒸发器和冷冻蒸发器分别对冷藏室和冷冻室进行制冷。然而，现有技术中没有一种具体可行的对冷藏室和冷冻室进行交替制冷的控制方法，现有技术中的控制方案均停留在理论层面上，实际上难以实施；现有的控制方案即使能够实施，在具体实施时也不能准确匹配各个间室所需要的热负荷，因此降温速度较慢，能耗较大。

发明内容

本发明第一方面的一个目的旨在克服现有技术中的至少一个缺陷，提供一种降温速度快、能耗低且易于实现的并联双循环的冰箱控制方法。

本发明第一方面的另一个目的是根据冷藏室和冷冻室的温度自动分级调节压缩机的转速，以进一步提高降温速度和降低能耗。

本发明第二方面的目的是提供一种冰箱。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种冰箱的控制方法，所述冰箱包括用于储存物品的冷藏室和冷冻室以及用于为所述冷藏室和所述冷冻室提供冷量的制冷***，所述控制方法包括：

步骤S1：根据所述冷藏室和所述冷冻室的设定温度分别计算所述冷藏室和所述冷冻室的下限温度；

步骤S2：获取所述冷藏室的当前温度；

步骤S3：判断所述冷藏室的当前温度是否高于所述冷藏室的下限温度；

步骤S4：若是，则调节所述制冷***的运行参数，使所述制冷***以第一运行模式运行；若否，则直接转步骤S5；

步骤S5：获取所述冷冻室的当前温度；

步骤S6：判断所述冷冻室的当前温度是否高于所述冷冻室的下限温度；

步骤S7：若是，则调节所述制冷***的运行参数，使所述制冷***以第二运行模式运行；若否，则直接转步骤S8；

步骤S8：判断所述冷藏室和所述冷冻室的当前温度是否均低于其对应的下限温度；和

步骤S9：若是，则停止所述制冷***的运行；若否，则返回至步骤S2。

可选地，所述制冷***包括电磁阀、压缩机以及并联设置的冷藏蒸发器和冷冻蒸发器，所述制冷***的运行参数包括所述电磁阀的开闭状态和所述压缩机的转速。

可选地，在所述步骤S4中，调节所述制冷***的运行参数，使所述制冷***以第一运行模式运行的操作包括：

步骤S41：打开所述电磁阀的第一出口，使其与所述冷藏蒸发器连通；

步骤S42：判断所述冷藏室的当前温度是否高于第一预设温度；

步骤S43：若所述冷藏室的当前温度高于第一预设温度，则控制所述压缩机以第一转速运行第一预设时长；和

步骤S44：若所述冷藏室的当前温度低于第一预设温度，则控制所述压缩机以第二转速运行第二预设时长。

可选地，在所述步骤S7中，调节所述制冷***的运行参数，使所述制冷***以第二运行模式运行的操作包括：

步骤S71：打开所述电磁阀的第二出口，使其与所述冷冻蒸发器连通；

步骤S72：判断所述冷冻室的当前温度是否高于第二预设温度；

步骤S73：若所述冷冻室的当前温度高于第二预设温度，则控制所述压缩机以第三转速运行第三预设时长；和

步骤S74：若所述冷冻室的当前温度低于第二预设温度，则控制所述压缩机以第四转速运行第四预设时长。

可选地，所述冷藏室和所述冷冻室的下限温度分别通过以下公式计算：

T_R-U＝T_R-t₁，T_F-U＝T_F-t₂；

其中，T_R-U表示所述冷藏室的下限温度，T_F-U表示所述冷冻室的下限温度，T_R表示所述冷藏室的设定温度，T_F表示所述冷冻室的设定温度，t₁和t₂为常数。

可选地，所述第一预设温度和所述第二预设温度分别通过以下公式计算：

T₁＝T_R-U+t₃，T₂＝T_F-U+t₄；

其中，T₁表示所述第一预设温度，T₂表示所述第二预设温度，t₃和t₄为常数，且t₃≥t₁，t₄≥t₂。

可选地，所述第一转速、所述第二转速、所述第三转速和所述第四转速之间的关系为：

D₃＞D₄＞D₁＞D₂；

其中，D₁表示所述第一转速，D₂表示所述第二转速，D₃表示所述第三转速，D₄表示所述第四转速。

可选地，所述第一预设时长和所述第二预设时长均小于所述第三预设时长，且所述第一预设时长和所述第二预设时长均小于所述第四预设时长。

可选地，在所述步骤S1之前还包括：

步骤S0：接收用于指示所述冷藏室和所述冷冻室的设定温度的温度设定信号。

根据本发明的第二方面，本发明还提供一种冰箱，包括限定有冷藏室和冷冻室的箱体和用于为所述冷藏室和所述冷冻室提供冷量的制冷***，所述冰箱还包括：

温度传感器组件，配置成用于检测所述冷藏室和所述冷冻室的当前温度；和

控制装置，配置成采用上述任一所述的控制方法控制所述制冷***的运行。

本发明的冰箱及其控制方法中，由于该控制方法首先根据冷藏室的当前温度和冷藏室的下限温度之间的差值调节制冷***的参数，然后根据冷冻室的当前温度和冷冻室的下限温度之间的差值调节制冷***的参数。因此，可进行先冷藏室后冷冻室的交替循环制冷过程，该制冷过程易于实现和控制，且能够通过调节制冷***的参数使制冷***的运行与冷藏室和冷冻室的实际热负荷相匹配，从而可快速地将冷藏室和冷冻室的温度降低至其对应的下限温度以下，几乎没有能量的浪费，进而降低了整个冰箱的能耗。

进一步地，本发明的冰箱及其控制方法中，在冷藏室或冷冻室的单独制冷过程中，可以实现对制冷***的压缩机进行自动分级控制，从而根据冷藏室或冷冻室的当前温度高于其下限温度的不同程度控制压缩机以不同的转速运行，从而使制冷***的运行与冷藏室和冷冻室的实际热负荷更加准确地相匹配，继而进一步地提高冷藏室和冷冻室的温度降低速度，进一步降低冰箱的能耗。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的冰箱的示意性模块框图；

图2是根据本发明一个实施例的冰箱的制冷***的示意性结构图；

图3是根据本发明一个实施例的冰箱的控制方法的示意性流程图；

图4是根据本发明一个实施例的冰箱的控制方法中制冷***以第一运行模式运行时的示意性流程图；

图5是根据本发明一个实施例的冰箱的控制方法中制冷***以第二运行模式运行时的示意性流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的冰箱的示意性模块框图。本发明实施例的冰箱包括用于储存物品的冷藏室和冷冻室以及用于为冷藏室和冷冻室提供冷量的制冷***100。冷藏室和冷冻室具有的温度不同，以为冰箱10提供多种不同的储物环境，满足用户的多种需求。

图2是根据本发明一个实施例的冰箱的制冷***的示意性结构图。在本发明的一些实施例中，制冷***100可以为压缩制冷循环***，包括压缩机110、冷凝器120、电磁阀130、冷藏蒸发器141和冷冻蒸发器142。其中冷藏蒸发器141和冷冻蒸发器142并联设置。电磁阀130可以为三通电磁阀，其具有进口C、第一出口A和第二出口B，其中进口C与冷凝器120相连，第一出口A与冷藏蒸发器141相连，第二出口B与冷冻蒸发器142相连。

进一步地，制冷***100还包括分别与冷藏蒸发器141和冷冻蒸发器142串联的冷藏毛细管151和冷冻毛细管152。电磁阀130的第一出口A通过冷藏毛细管151与冷藏蒸发器141连通，电磁阀130的第二出口B通过冷冻毛细管152与冷冻蒸发器142连通。冷冻毛细管152和冷冻蒸发器142的串联流路中还设置有单向阀160，以避免冷媒回流至冷冻蒸发器。

在本发明的一些实施例中，参见图1，冰箱10还包括温度传感器组件200和控制装置300。温度传感器组件200配置成用于检测冷藏室和冷冻室的当前温度。温度传感器组件200可包括分别设置在冷藏室和冷冻室的两个温度传感器，以分别检测冷藏室和冷冻室的当前温度。本发明所称的冷藏室或冷冻室的当前温度意指冷藏室或冷冻室在当前某一时刻的实际温度。

进一步地，控制装置300可配置成根据冷藏室和冷冻室的设定温度分别计算冷藏室和冷冻室的下限温度。冷藏室和冷冻室的设定温度即为用户希望冷藏室和冷冻室达到的温度。控制装置300可接受用户输入的设定温度、并按照其内设定的运算程序计算各储物间室的下限温度。

控制装置300还配置成首先获取冷藏室的当前温度并判断冷藏室的当前温度是否高于其计算出的冷藏室的下限温度，当冷藏室的当前温度高于其下限温度时控制制冷***100以第一运行模式运行，当冷藏室的当前温度低于其下限温度时再获取冷冻室的当前温度并判断冷冻室的当前温度是否高于其计算出的冷冻室的下限温度，当冷冻室的当前温度高于其下限温度时控制制冷***100以第二运行模式运行，当冷冻室的当前温度低于其下限温度时判断冷藏室和冷冻室的当前温度是否均低于其对应的下限温度，若冷藏室和冷冻室的当前温度均低于其对应的下限温度，则停止制冷***100的运行。制冷***100的第一运行模式即为冷藏室制冷运行模式，第二运行模式即为冷冻室制冷运行模式。

在本发明的一些实施例中，控制装置300还配置成在制冷***100以第一运行模式运行的过程中根据冷藏室的当前温度是否高于第一预设温度控制压缩机分别以第一转速运行第一预设时长和以第二转速运行第二预设时长。

进一步地，在本发明的一些实施例中，控制装置300还配置成在制冷***100以第二运行模式运行的过程中根据冷冻室的当前温度是否高于第二预设温度控制压缩机分别以第三转速运行第三预设时长和以第四转速运行第四预设时长。

本发明实施例还提供一种冰箱的控制方法，适用于对以上实施例中的任一种冰箱10进行控制。也就是说，控制装置300采用下述任一实施例中的控制方法控制制冷***100的运行。

图3是根据本发明一个实施例的冰箱的控制方法的示意性流程图，冰箱10的控制方法包括：

步骤S1：根据冷藏室和冷冻室的设定温度分别计算冷藏室和冷冻室的下限温度；

步骤S2：获取冷藏室的当前温度；

步骤S3：判断冷藏室的当前温度是否高于冷藏室的下限温度；

步骤S4：若是，则调节制冷***的运行参数，使制冷***以第一运行模式运行；若否，则直接转步骤S5；

步骤S5：获取冷冻室的当前温度；

步骤S6：判断冷冻室的当前温度是否高于冷冻室的下限温度；

步骤S7：若是，则调节制冷***的运行参数，使制冷***以第二运行模式运行；若否，则直接转步骤S8；

步骤S8：判断冷藏室和冷冻室的当前温度是否均低于其对应的下限温度；和

步骤S9：若是，则停止制冷***的运行；若否，则返回至步骤S2。

进一步地，在本发明的一些实施例中，在步骤S1之前还包括：

步骤S0：接收用于指示冷藏室和冷冻室的设定温度的温度设定信号。该温度设定信号可以为用户输入的设定温度指令或冰箱10首次开机时其内部设定的初始温度设定指令。

由此可见，本发明实施例中的冰箱控制方法首先根据冷藏室的当前温度和冷藏室的下限温度之间的差值调节制冷***100的参数，然后根据冷冻室的当前温度和冷冻室的下限温度之间的差值调节制冷***100的参数。因此，冰箱10可进行先冷藏室后冷冻室的交替循环制冷过程，该制冷过程易于实现和控制，且能够通过调节制冷***100的参数使制冷***100的运行与冷藏室和冷冻室的实际热负荷相匹配，从而可快速地将冷藏室和冷冻室的温度降低至其对应的下限温度以下，在这个过程中几乎没有能量的浪费，进而降低了整个冰箱10的能耗。

在本发明的一些实施例中，制冷***100的运行参数可包括电磁阀130的开闭状态和压缩机110的转速。电磁阀130的开闭状态即为电磁阀130第一出口A和第二出口B的状态，也就是说，电磁阀130的开闭状态可包括其进口C与第一出口A导通、进口C与第二出口B导通和进口C与第一出口A和第二进口B均不导通这三种状态。

图4是根据本发明一个实施例的冰箱的控制方法中制冷***以第一运行模式运行时的示意性流程图。在本发明的一些实施例中，在步骤S4中，调节制冷***100的运行参数，使制冷***100以第一运行模式运行的操作包括：

步骤S41：打开电磁阀130的第一出口A，使其与冷藏蒸发器141连通；

步骤S42：判断冷藏室的当前温度是否高于第一预设温度；

步骤S43：若冷藏室的当前温度高于第一预设温度，则控制压缩机110以第一转速运行第一预设时长；和

步骤S44：若冷藏室的当前温度低于第一预设温度，则控制压缩机110以第二转速运行第二预设时长。

也就是说，当冷藏室的当前温度高于其下限温度时，还可以根据冷藏室内的当前温度是否高于第一预设温度来对冷藏室内的温度进行分级，以对压缩机110的转速进行分级控制，以使制冷***100的制冷量更接近冷藏室所实际需要的制冷量，既能达到快速降温又可以降低冰箱10的能耗。本领域技术人员应理解，上述步骤S43和步骤S44是两个可选的并列步骤，二者没有时间上的先后顺序。

图5是根据本发明一个实施例的冰箱的控制方法中制冷***以第二运行模式运行时的示意性流程图。在本发明的一些实施例中，在步骤S7中，调节制冷***100的运行参数，使制冷***100以第二运行模式运行的操作包括：

步骤S71：打开电磁阀130的第二出口B，使其与冷冻蒸发器142连通；

步骤S72：判断冷冻室的当前温度是否高于第二预设温度；

步骤S73：若冷冻室的当前温度高于第二预设温度，则控制压缩机110以第三转速运行第三预设时长；和

步骤S74：若冷冻室的当前温度低于第二预设温度，则控制压缩机110以第四转速运行第四预设时长。

也就是说，当冷冻室的当前温度高于其下限温度时，还可以根据冷冻室内的当前温度是否高于第二预设温度来对冷冻室内的温度进行分级，以对压缩机110的转速进行分级控制，以使制冷***100的制冷量更接近冷冻室所实际需要的制冷量，既能达到快速降温又可以降低冰箱10的能耗。本领域技术人员应理解，上述步骤S73和步骤S74是两个可选的并列步骤，二者没有时间上的先后顺序。

由此可见，在冷藏室或冷冻室的单独制冷过程中，可以实现对制冷***100的压缩机110进行自动分级控制，从而根据冷藏室或冷冻室的当前温度高于其下限温度的不同程度控制压缩机110以不同的转速运行，从而使制冷***100的运行与冷藏室和冷冻室的实际热负荷更加准确地相匹配，继而进一步地提高冷藏室和冷冻室的温度降低速度，进一步降低冰箱10的能耗。

在本发明的一些实施例中，冷藏室和冷冻室的下限温度分别通过以下公式计算：

T_R-U＝T_R-t₁； (公式一)

T_F-U＝T_F-t₂； (公式二)

其中，T_R-U表示冷藏室的下限温度，T_F-U表示冷冻室的下限温度，T_R表示冷藏室的设定温度，T_F表示冷冻室的设定温度，t₁和t₂为常数。具体地，t₁和t₂为可均为1℃。也就是说，冷藏室的下限温度可比其设定温度低1℃，冷冻室的下限温度可比其设定温度低1℃。

进一步地，第一预设温度和第二预设温度分别通过以下公式计算：

T₁＝T_R-U+t₃； (公式三)

T₂＝T_F-U+t₄； (公式四)

其中，T₁表示第一预设温度，T₂表示第二预设温度，t₃和t₄为常数，且t₃≥t₁，t₄≥t₂。具体地，t₃和t₄为可均为2℃。也就是说，第一预设温度通常要高于或等于冷藏室的设定温度，第二预设温度通常高于或等于冷冻室的设定温度。

在本发明的一些实施例中，第一转速、第二转速、第三转速和第四转速之间的关系为：

D₃＞D₄＞D₁＞D₂； (公式五)

其中，D₁表示第一转速，D₂表示第二转速，D₃表示第三转速，D₄表示第四转速。

也就是说，制冷***100对冷冻室进行制冷时所需要的压缩机转速要高于制冷***100对冷藏室进行制冷时所需要的压缩机转速。且冷藏室或冷冻室内的温度越高，所需要的制冷量越大，压缩机110的转速要求越高。具体地，在本发明实施例中，D₁可取值为1600转每分钟，D₂可取值为2000转每分钟，D₃可取值为3000转每分钟，D₄可取值为4300转每分钟。

在本发明的一些实施例中，第一预设时长和第二预设时长均小于第三预设时长，且第一预设时长和第二预设时长均小于第四预设时长。也就是说，制冷***100对冷藏室进行单独制冷的时间少于制冷***100对冷冻室进行单独制冷的时间，以满足冷冻室较大的冷量需求。具体地，在本发明实施例中，第一预设时长、第二预设时长、第三预设时长和第四预设时长可分别为5分钟、5分钟、10分钟和10分钟。

本领域技术人员应理解，本发明实施例中的各种参数的取值范围均是以常见型号的直冷冰箱为例进行大量的实验和总结后获得的，对于不同类型和型号的冰箱，本发明实施例中的各种参数的取值可在一定范围内稍有不同。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (7)

1.一种冰箱的控制方法，所述冰箱包括用于储存物品的冷藏室和冷冻室以及用于为所述冷藏室和所述冷冻室提供冷量的制冷***，其特征在于，所述制冷***包括电磁阀、压缩机以及并联设置的冷藏蒸发器和冷冻蒸发器，所述控制方法包括：

步骤S1：根据所述冷藏室和所述冷冻室的设定温度分别计算所述冷藏室和所述冷冻室的下限温度；

步骤S2：获取所述冷藏室的当前温度；

步骤S3：判断所述冷藏室的当前温度是否高于所述冷藏室的下限温度；

步骤S4：若是，则调节所述电磁阀的开闭状态和所述压缩机的转速，使所述制冷***以第一运行模式运行；若否，则直接转步骤S5；

步骤S5：获取所述冷冻室的当前温度；

步骤S6：判断所述冷冻室的当前温度是否高于所述冷冻室的下限温度；

步骤S7：若是，则调节所述电磁阀的开闭状态和所述压缩机的转速，使所述制冷***以第二运行模式运行；若否，则直接转步骤S8；

步骤S8：判断所述冷藏室和所述冷冻室的当前温度是否均低于其对应的下限温度；和

步骤S9：若是，则停止所述制冷***的运行；若否，则返回至步骤S2；其中

所述第一运行模式的运行操作包括：

步骤S41：打开所述电磁阀的第一出口，使其与所述冷藏蒸发器连通；

步骤S42：判断所述冷藏室的当前温度是否高于第一预设温度；

步骤S43：若所述冷藏室的当前温度高于第一预设温度，则控制所述压缩机以第一转速运行第一预设时长；和

步骤S44：若所述冷藏室的当前温度低于第一预设温度，则控制所述压缩机以低于所述第一转速的第二转速运行第二预设时长；

所述第二运行模式的运行操作包括：

步骤S71：打开所述电磁阀的第二出口，使其与所述冷冻蒸发器连通；

步骤S72：判断所述冷冻室的当前温度是否高于第二预设温度；

步骤S73：若所述冷冻室的当前温度高于第二预设温度，则控制所述压缩机以第三转速运行第三预设时长；和

步骤S74：若所述冷冻室的当前温度低于第二预设温度，则控制所述压缩机以低于所述第三转速的第四转速运行第四预设时长。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

所述冷藏室和所述冷冻室的下限温度分别通过以下公式计算：

T_R-U＝T_R-t₁，T_F-U＝T_F-t₂；

其中，T_R-U表示所述冷藏室的下限温度，T_F-U表示所述冷冻室的下限温度，T_R表示所述冷藏室的设定温度，T_F表示所述冷冻室的设定温度，t₁和t₂为常数。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，

所述第一预设温度和所述第二预设温度分别通过以下公式计算：

T₁＝T_R-U+t₃，T₂＝T_F-U+t₄；

其中，T₁表示所述第一预设温度，T₂表示所述第二预设温度，t₃和t₄为常数，且t₃≥t₁，t₄≥t₂。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

所述第一转速、所述第二转速、所述第三转速和所述第四转速之间的关系为：

D₃＞D₄＞D₁＞D₂；

其中，D₁表示所述第一转速，D₂表示所述第二转速，D₃表示所述第三转速，D₄表示所述第四转速。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

所述第一预设时长和所述第二预设时长均小于所述第三预设时长，且所述第一预设时长和所述第二预设时长均小于所述第四预设时长。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

在所述步骤S1之前还包括：

步骤S0：接收用于指示所述冷藏室和所述冷冻室的设定温度的温度设定信号。

7.一种冰箱，包括限定有冷藏室和冷冻室的箱体和用于为所述冷藏室和所述冷冻室提供冷量的制冷***，其特征在于，所述冰箱还包括：

温度传感器组件，配置成用于检测所述冷藏室和所述冷冻室的当前温度；和

控制装置，配置成采用权利要求1-6任一项所述的控制方法控制所述制冷***的运行。