CN106440619B - 冰箱及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冰箱及其控制方法。该冰箱包括：内胆，其内限定有储物空间；内胆中设置有导热系数可调的隔板，其将储物空间分隔形成相互独立的第一储物间室和第二储物间室，且隔板配置成：根据第一储物间室的期望目标温度和第二储物间室的期望目标温度，受控地调节其导热系数。从而可在两个储物间室的期望目标温度的差值较大时，将隔板的导热系数调小，以将两个储物间室的实际温度维持在各自的期望目标温度附近；而在两个储物间室的期望目标温度的差值较小时，将隔板的导热系数调大，以允许温度稍低的储物间室的冷量散发到温度稍高的储物间室中，减少温度稍低的储物间室的冷量散发到冰箱外部环境中，总体上减少冰箱的能耗。

Description

冰箱及其控制方法

技术领域

本发明涉及制冷设备，特别是涉及一种冰箱及其控制方法。

背景技术

现有冰箱中相邻两个储物间室之间的隔热方式通常有两种。其中一种是将不同的储物间室设置在不同内胆内，相邻两个内胆之间填充发泡料以进行隔热，这种冰箱的缺陷在于内胆和发泡料占用冰箱的空间较大，导致冰箱的有效容积减少。另外一种是在同一内胆中利用隔热材料隔出相互分离的储物区间，由于隔热效果较差，分离出来的储物间室一般只能作为快速制冷或快速解冻使用。

发明内容

本发明第一方面的一个目的是要针对现有技术中存在的上述缺陷之一，提供一种根据相邻间室的期望目标温度调节隔板导热系数的冰箱。

本发明第一方面的一个进一步的目的是要减少冰箱的能耗。

本发明第二方面的目的是要提供一种冰箱的控制方法。

按照本发明的第一方面，提供了一种冰箱，包括内胆，其内限定有储物空间；所述内胆中设置有导热系数可调的隔板，其将所述储物空间分隔形成相互独立的第一储物间室和第二储物间室，且所述隔板配置成：根据所述第一储物间室的期望目标温度和所述第二储物间室的期望目标温度，受控地调节其导热系数。

可选地，所述隔板为内部中空的结构，

所述冰箱还包括：气泵，配置成根据所述第一储物间室的期望目标温度和所述第二储物间室的期望目标温度，对所述隔板抽气或充气，以通过改变所述隔板内部空气的压强调节其导热系数。

可选地，其中所述气泵进一步配置成：

当所述第一储物间室的期望目标温度与所述第二储物间室的期望目标温度的差值小于预设的第一阈值时，将所述隔板内部空气的压强调节至较高压强；

当所述第一储物间室的期望目标温度与所述第二储物间室的期望目标温度的差值大于预设的第二阈值时，将所述隔板内部空气的压强调节至较低压强；

当所述第一储物间室的期望目标温度与所述第二储物间室的期望目标温度的差值大于等于所述第一阈值且小于等于所述第二阈值时，将所述隔板内部空气的压强调节至中间压强；其中

所述第一阈值小于所述第二阈值；

所述较高压强大于所述中间压强，所述中间压强大于所述较低压强。

可选地，所述第一阈值在3～7℃范围内选取；所述第二阈值在8～12℃范围内选取；所述较高压强大于等于0.1MPa；所述中间压强在0.04～0.06MPa范围内选取；所述较低压强小于等于0.08MPa。

可选地，所述第一储物间室为冷藏室；所述第二储物间室为变温室。

按照本发明的第二方面，提供了一种冰箱的控制方法，所述冰箱包括：内胆，其内限定有储物空间；其中所述内胆中设置有导热系数可调的隔板，其将所述储物空间分隔形成相互独立的第一储物间室和第二储物间室，

所述控制方法包括：

获取所述第一储物间室和所述第二储物间室的期望目标温度；

根据所述第一储物间室的期望目标温度和所述第二储物间室的期望目标温度，调节所述隔板的导热系数。

可选地，所述隔板为内部中空的结构，

其中根据所述第一储物间室的期望目标温度和所述第二储物间室的期望目标温度，调节所述隔板的导热系数，包括：

根据所述第一储物间室的期望目标温度和所述第二储物间室的期望目标温度，对所述隔板抽气或充气，以通过改变所述隔板内部空气的压强调节其导热系数。

可选地，其中根据所述第一储物间室的期望目标温度和所述第二储物间室的期望目标温度，调节所述隔板的导热系数，进一步包括：

当所述第一储物间室的期望目标温度与所述第二储物间室的期望目标温度的差值小于预设的第一阈值时，将所述隔板内部空气的压强调节至较高压强；

当所述第一储物间室的期望目标温度与所述第二储物间室的期望目标温度的差值大于预设的第二阈值时，将所述隔板内部空气的压强调节至较低压强；

当所述第一储物间室的期望目标温度与所述第二储物间室的期望目标温度的差值大于等于所述第一阈值且小于等于所述第二阈值时，将所述隔板内部空气的压强调节至中间压强；其中

所述第一阈值小于所述第二阈值；

所述较高压强大于所述中间压强，所述中间压强大于所述较低压强。

可选地，所述第一阈值在3～7℃范围内选取；

所述第二阈值在8～12℃范围内选取；

所述较高压强大于等于0.1MPa；

所述中间压强在0.04～0.06MPa范围内选取；

所述较低压强小于等于0.08MPa。

可选地，所述第一储物间室为冷藏室；所述第二储物间室为变温室。

本发明的冰箱通过在同一内胆中设置导热系数可调的隔板，将内胆分隔形成相互独立的第一储物间室和第二储物间室，并将隔板配置成：根据第一储物间室的期望目标温度和第二储物间室的期望目标温度，受控地调节其导热系数。从而可在第一储物间室的期望目标温度和第二储物间室的期望目标温度的差值较大时，将隔板的导热系数调小，以尽量减少第一储物间室与第二储物间室之间的热交换，将第一储物间室和第二储物间室的实际温度维持在各自的期望目标温度附近；而在第一储物间室的期望目标温度和第二储物间室的期望目标温度的差值较小时，将隔板的导热系数调大，以允许第一储物间室和第二储物间室之间具有一定的热交换，从而使温度稍低的储物间室的冷量散发到温度稍高的储物间室中，减少温度稍低的储物间室的冷量散发到冰箱外部环境中，总体上减少冰箱的能耗。

进一步地，本发明将隔板设置为内部中空的结构，利用气泵对隔板进行抽气或充气，以通过改变隔板内部空气的压强或者说密度或含量调节其导热系数，从而可方便地调节隔板的导热系数。

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透视图；

图2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3是根据本发明一个实施例的冰箱的控制方法的详细流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的冰箱100的示意性透视图。参见图1，冰箱100可包括外壳11、设置在外壳11内的内胆10以及填充在外壳11和内胆10之间的隔热层。

内胆10内限定形成有储物空间。内胆10中还设置有导热系数可调的隔板103，其将内胆10的储物空间分隔形成相互独立的第一储物间室101和第二储物间室102。

本发明实施例的冰箱优选为风冷冰箱。如本领域技术人员可意识到的，本发明实施例的冰箱100与现有的冰箱一样，还可包括蒸发器(图中未示出)、压缩机30、冷凝器(图中未示出)、节流元件(膨胀阀或毛细管)(图中未示出)，蒸发器经由冷媒配管与压缩机30、冷凝器、节流元件连接，构成制冷循环回路，在压缩机30启动时降温，以为第一储物间室101和第二储物间室102提供冷量，使其分别维持在各自的期望目标温度。这里的期望目标温度可理解为用户设定的或程序预先设定的对应储物间室的保存温度。

隔板103配置成：根据第一储物间室101的期望目标温度和第二储物间室102的期望目标温度，受控地调节其导热系数。

现有冰箱的相邻两个储物间室之间的导热系数是保持不变的，不能随着两个储物间室的温差，给出更经济的导热系数。而在本发明实施例的冰箱100中，通过在同一内胆10中设置导热系数可调的隔板103，将内胆10分隔形成相互独立的第一储物间室101和第二储物间室102，从而可根据第一储物间室101的期望目标温度和第二储物间室102的期望目标温度，受控地调节其导热系数。具体地，在第一储物间室101的期望目标温度和第二储物间室102的期望目标温度的差值较大时，将隔板103的导热系数调小，以尽量减少第一储物间室101与第二储物间室102之间的热交换，将第一储物间室101和第二储物间室102的温度维持在各自的期望目标温度附近；而在第一储物间室101的期望目标温度和第二储物间室102的期望目标温度的差值较小时，将隔板103的导热系数调大，以允许第一储物间室101和第二储物间室102之间具有一定的热交换，从而使温度稍低的储物间室的冷量散发到温度稍高的储物间室中，减少温度低的储物间室的冷量散发到冰箱100外部环境中，总体上减少冰箱100的能耗。

在本发明优选的实施例中，隔板103被设置为内部中空的结构。冰箱100还可包括气泵40，其通过管路41与隔板103的内部连通。气泵40可配置成根据第一储物间室101的期望目标温度和第二储物间室102的期望目标温度，对隔板103抽气或充气，以通过改变隔板103内部空气的压强调节其导热系数。在这样的实施例中，利用气泵40对隔板103进行抽气或充气，通过改变隔板103内部空气的压强或者说密度或含量调节其导热系数，从而可方便地调节隔板103的导热系数。

隔板103的材料可选择高强度的塑料材料或高强度金属材料，以免隔板103在其内部处于真空状态时产生变形。

在一些实施例中，在冰箱100中可预先存储第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值和隔板103内部空气的压强之间的映射关系，从而根据前述温差以及前述映射关系确定气泵40的工作状态以将隔板103内部空气的压强调节为前述压强。

在本发明的一些实施例中，气泵40进一步配置成：当第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值小于预设的第一阈值时，将隔板103内部空气的压强调节至较高压强；当第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值大于预设的第二阈值时，将隔板103内部空气的压强调节至较低压强；当第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值大于等于第一阈值且小于等于第二阈值时，将隔板103内部空气的压强调节至中间压强；其中第一阈值小于第二阈值；且较高压强大于中间压强，中间压强大于较低压强。

在本发明一些具体的实施例中，第一阈值可在3～7℃范围内选取，较高压强可大于等于0.1MPa；第二阈值可在8～12℃范围内选取，较低压强可小于等于0.08MPa；中间压强可在0.04～0.06MPa范围内选取。

具体地，在优选的实施例中，第一阈值为5℃，较高压强大于等于0.1MPa(即1个大气压)；第二阈值为10℃，较低压强可小于等于0.08MPa；中间压强可在0.04MPa左右。也就是说，当第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值小于5℃时，通过气泵40的充气，使隔板103内部空气的压强变为0.1MPa以上。在这样的实施例中，由于第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值较小，可将隔板103的导热系数调大，以允许第一储物间室101和第二储物间室102之间具有一定的热交换，从而使温度稍低的储物间室的冷量散发到温度稍高的储物间室中，大大减少温度稍低的储物间室散发到冰箱100外部环境中的冷量，同时也可减少冰箱100提供给温度稍高的储物间室的冷量，减少温度稍高的储物间室的风门的开关次数，减少风机的开关次数，从而整体上减少冰箱100的能耗。

当第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值在5℃～10℃之间时，通过气泵40的抽气或充气，使隔板103内部空气的压强变为0.04MPa左右。在这样的实施例中，由于第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值处于中间范围，可将隔板103的导热系数稍微调小，以允许第一储物间室101和第二储物间室102之间具有少量的热交换，从而使温度低的储物间室的部分冷量散发到温度高的储物间室中，可在一定程度上减少温度低的储物间室散发到冰箱100外部环境中的冷量，从而在一定程度上减少冰箱100的能耗。

当第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值大于10℃时，通过气泵40的抽气，使隔板103内部空气的压强小于等于0.08MPa。在这样的实施例中，由于第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值较大，因此将隔板103的导热系数进一步调小，以尽量减少第一储物间室101与第二储物间室102之间的热交换，将第一储物间室101和第二储物间室102的实际温度维持在各自的期望目标温度附近；以防止温度高的储物间室与温度低的储物间室之间进行较多的热交换，导致第一储物间室101和第二储物间室102的实际温度较多地偏离各自的期望目标温度。如果第一储物间室101和第二储物间室102的实际温度较多地偏离各自的期望目标温度，则意味着冰箱100需要提供给温度低的储物间室更多的冷量，增加其风门的开关次数和风机的开关次数，从而整体上增加了冰箱100的能耗。本发明实施例可较好地避免第一储物间室101和第二储物间室102的实际温度较多地偏离各自的期望目标温度，既有利于保证第一储物间室101和第二储物间室102内物品的保存温度，又减少了冰箱100的能耗。

由此可见，气泵40可根据需求调节隔板103内部空气含量，以调节隔板103导热系数。当调节第一储物间室101或第二储物间室102的期望目标温度时，两储物间室间的温差会发生变化。根据温差变化，气泵40会随之改变工作状态，对隔板103抽真空或者泄压填充空气，把隔板103调整为更经济的导热系数，使隔板103满足不同储物间室的功能要求；同时可减少冰箱100的风门、风机开关次数，减少压缩机30开机次数等，为冰箱100提供一种节能方案。

在一些实施例中，气泵40可与压缩机30一同设置在冰箱100的压缩机仓21中。气泵40可选用微型真空泵。

在一些实施例中，第一储物间室101为冷藏室；第二储物间室102为变温室。冷藏室与变温室在同一内胆10内，由隔板103隔开。冷藏室的期望目标温度大致可在0℃～10℃范围内，以适合于冷藏物品。变温室的期望目标温度的范围通常包括0℃以下的温度范围以及覆盖或部分覆盖冷藏室的期望目标温度的温度范围。由于变温室的期望目标温度与冷藏室的期望目标温度之间的温差可在较大范围内变化，从而更加适合采用本发明实施例的隔板103将其分隔。

在替代性实施例中，隔板103可具有中空结构，其内部填充磁流变液。磁流变液是一种用途广泛、性能优良的智能材料。当周围无磁场时，磁流变液表现出很好的液体流动性；当周围存在强磁场时，磁流变液则在短时间内粘度迅速增加，表现出固体的形态特性；且这种变化是可逆的，即当周围环境恢复到无磁场状态下时，磁流变液就会恢复到原来的液体流动的状态。当周围磁场在一定范围内发生变化时，磁流变液的导热系数也会发生变化。从而可根据第一储物间室101的期望目标温度和第二储物间室102的期望目标温度，调节磁流变液周围磁场的强度，来改变隔板103的导热系数。磁流变液例如可选择铁钴镍磁流变液。

在一些实施例中，冰箱100还可包括另一内胆20，其设置在内胆10的下方，内胆10的底壁和内胆20的顶壁之间由发泡材料填充并连接。内胆20内限定形成有储物间室201。内胆20的后壁底部可向前凸出，以与外壳11后壁底部形成压缩机仓21。

特别地，本发明实施例还提供了上述任一实施例中的冰箱100的控制方法。图2是根据本发明一个实施例的冰箱100的控制方法的示意性流程图。如图2所示，在一些实施例中，该控制方法可包括步骤S202至步骤S204。

步骤S202，获取第一储物间室101和第二储物间室102的期望目标温度。

步骤S204，根据第一储物间室101的期望目标温度和第二储物间室102的期望目标温度，调节隔板103的导热系数。

在一些实施例中，隔板103为内部中空的结构。

步骤S204可包括：根据第一储物间室101的期望目标温度和第二储物间室102的期望目标温度，对隔板103抽气或充气，以通过改变隔板103内部空气的压强调节其导热系数。

在一些具体的实施例中，步骤S204可进一步包括：当第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值小于预设的第一阈值时，将隔板103内部空气的压强调节至较高压强；当第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值大于预设的第二阈值时，将隔板103内部空气的压强调节至较低压强；当第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值大于等于第一阈值且小于等于第二阈值时，将隔板103内部空气的压强调节至中间压强；其中第一阈值小于第二阈值；且较高压强大于中间压强，中间压强大于较低压强。

在本发明一些具体的实施例中，第一阈值可在3～7℃范围内选取，较高压强可大于等于0.1MPa；第二阈值可在8～12℃范围内选取，较低压强可小于等于0.08MPa；中间压强可在0.04～0.06MPa范围内选取。

图3是根据本发明一个实施例的步骤S204的详细流程图。参见图3，步骤S204可具体包括步骤S302至步骤S307。

步骤S302：判断第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值是否小于第一阈值，若前述差值小于第一阈值，则执行步骤S303；否则继续执行步骤S304。

步骤S303，将隔板103内部空气的压强调节至较高压强。

步骤S304，判断第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值是否大于等于第一阈值且小于等于第二阈值，若是，则执行步骤S305；否则继续执行步骤S306。

步骤S305，将隔板103内部空气的压强调节至中间压强。

步骤S306，判断第一储物间室101的期望目标温度与第二储物间室102的期望目标温度的差值是否大于第二阈值，若前述差值大于第二阈值，则执行步骤S307；否则可返回执行步骤S302。

步骤S307，将隔板103内部空气的压强调节至较低压强。

在步骤S303、S305以及S307中，可利用气泵40对隔板103进行抽气或充气，来改变隔板103内部空气的压强。

在图3所示的实施例中，步骤S302、步骤S304、步骤S306的执行顺序没有特别限定，例如也可以先执行步骤S304，当步骤S304的判断结果为否时再执行步骤S302或步骤S306；或者也可同时步骤S302、步骤S304、步骤S306。

由此可见，本发明的控制方法可根据需求调节隔板103内部空气含量，调节隔板103导热系数。当调节第一储物间室101或第二储物间室102的期望目标温度时，两储物间室间的温差会发生变化。根据温差变化，可对隔板103抽真空或者泄压填充空气，把隔板103调整为更经济的导热系数，使隔板103满足不同储物间室的功能要求；同时可减少冰箱100的风门、风机开关次数，减少压缩机30开机次数等问题，为冰箱100提供一种节能方案。

在一些实施例中，第一储物间室101为冷藏室；第二储物间室102为变温室。冷藏室与变温室在同一内胆10内，由隔板103隔开。冷藏室的期望目标温度大致可在0℃～10℃范围内，以适合于冷藏物品。变温室的期望目标温度的范围通常包括0℃以下的温度范围以及覆盖或部分覆盖冷藏室的期望目标温度的温度范围。由于变温室的期望目标温度与冷藏室的期望目标温度之间的温差可在较大范围内变化，从而更加适合采用本发明实施例的控制方法进行控制。

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 (8)

1.一种冰箱，包括内胆，其内限定有储物空间；其特征在于，

所述内胆中设置有导热系数可调的隔板，其将所述储物空间分隔形成相互独立的第一储物间室和第二储物间室，且所述隔板配置成：根据所述第一储物间室的期望目标温度和所述第二储物间室的期望目标温度，受控地调节其导热系数；

所述隔板为内部中空的结构，

所述冰箱还包括：气泵，配置成根据所述第一储物间室的期望目标温度和所述第二储物间室的期望目标温度，对所述隔板抽气或充气，以通过改变所述隔板内部空气的压强调节其导热系数。

2.根据权利要求1所述的冰箱，其中所述气泵进一步配置成：

当所述第一储物间室的期望目标温度与所述第二储物间室的期望目标温度的差值小于预设的第一阈值时，将所述隔板内部空气的压强调节至较高压强；

当所述第一储物间室的期望目标温度与所述第二储物间室的期望目标温度的差值大于预设的第二阈值时，将所述隔板内部空气的压强调节至较低压强；

当所述第一储物间室的期望目标温度与所述第二储物间室的期望目标温度的差值大于等于所述第一阈值且小于等于所述第二阈值时，将所述隔板内部空气的压强调节至中间压强；其中

所述第一阈值小于所述第二阈值；

所述较高压强大于所述中间压强，所述中间压强大于所述较低压强。

3.根据权利要求2所述的冰箱，其中

所述第一阈值在3～7℃范围内选取；

所述第二阈值在8～12℃范围内选取；

所述较高压强大于等于0.1MPa；

所述中间压强在0.04～0.06MPa范围内选取；

所述较低压强小于等于0.08MPa。

4.根据权利要求1所述的冰箱，其中

所述第一储物间室为冷藏室；

所述第二储物间室为变温室。

5.一种用于冰箱的控制方法，所述冰箱包括内胆，其内限定有储物空间；其特征在于，

所述内胆中设置有导热系数可调的隔板，其将所述储物空间分隔形成相互独立的第一储物间室和第二储物间室，

所述控制方法包括：

获取所述第一储物间室和所述第二储物间室的期望目标温度；

根据所述第一储物间室的期望目标温度和所述第二储物间室的期望目标温度，调节所述隔板的导热系数；

所述隔板为内部中空的结构；

其中根据所述第一储物间室的期望目标温度和所述第二储物间室的期望目标温度，调节所述隔板的导热系数，包括：

根据所述第一储物间室的期望目标温度和所述第二储物间室的期望目标温度，对所述隔板抽气或充气，以通过改变所述隔板内部空气的压强调节其导热系数。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其中根据所述第一储物间室的期望目标温度和所述第二储物间室的期望目标温度，调节所述隔板的导热系数，进一步包括：

当所述第一储物间室的期望目标温度与所述第二储物间室的期望目标温度的差值小于预设的第一阈值时，将所述隔板内部空气的压强调节至较高压强；

当所述第一储物间室的期望目标温度与所述第二储物间室的期望目标温度的差值大于预设的第二阈值时，将所述隔板内部空气的压强调节至较低压强；

当所述第一储物间室的期望目标温度与所述第二储物间室的期望目标温度的差值大于等于所述第一阈值且小于等于所述第二阈值时，将所述隔板内部空气的压强调节至中间压强；其中

所述第一阈值小于所述第二阈值；

所述较高压强大于所述中间压强，所述中间压强大于所述较低压强。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其中

所述第一阈值在3～7℃范围内选取；

所述第二阈值在8～12℃范围内选取；

所述较高压强大于等于0.1MPa；

所述中间压强在0.04～0.06MPa范围内选取；

所述较低压强小于等于0.08MPa。

8.根据权利要求5所述的控制方法，其中

所述第一储物间室为冷藏室；

所述第二储物间室为变温室。