MÉTODO PARA CONTROLAR LA OPERACIÓN DE UN REFRIGERADOR
Campo de la Invención La presente invención se refiere a un refrigerador; y, de manera más particular, a un método para controlar la operación del mismo.
Antecedentes de la Invención Como es bien sabido, un refrigerador desempeña funciones de enfriamiento y congelamiento a través de un sistema de enfriamiento del mismo. Usualmente, el sistema de enfriamiento incluye tres elementos esenciales, a saber, un evaporador, un compresor y un condensador. En la operación, el compresor comprime un gas refrigerante a baja temperatura y baja presión desde el evaporador en un gas refrigerante a alta temperatura y a alta presión y el condensador condensa el gas refrigerante a alta temperatura y alta presión desde el compresor a un líquido refrigerante de alta temperatura y alta presión. El líquido refrigerante de alta temperatura y alta presión es cambiado por un liquido refrigerante de baja temperatura y baja presión a través de una válvula de expansión, y después fluye hacia el evaporador. El líquido refrigerante de baja temperatura y baja presión absorbe el calor del aire alrededor del evaporador, enfriando de esta manera el aire. A fin de enfriar en forma eficiente el aire para incrementar de esta forma la eficiencia de enfriamiento, usualmente se emplean en el refrigerador uno o dos ventiladores de evaporador y un ventilador de condensador. En un refrigerador que tiene compartimentos de congelador y de refrigerador, que emplean solamente un ventilador de evaporador, las velocidades de operación del ventilador de evaporadores están determinadas en base a las temperaturas internas del compartimento de refrigerador, considerando que el refrigerador que emplea dos ventiladores de evaporador separados para los compartimentos de congelador y refrigerador, las velocidades rotaciones de los ventiladores de evaporador están determinadas en forma independiente por las temperaturas internas del compartimento de refrigerador y el compartimento de congelador. Sin embargo, tales refrigeradores tienen una desventaja de generar ruidos molestos desde los ventiladores y el compresor, especialmente durante la nocturno. Además, cuando se incrementa una temperatura interna del refrigerador hasta un nivel indeseable, es difícil regresarla rápidamente a un nivel deseado.
Breve Descripción de la Invención Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar un método para controlar la operación de un refrigerador, el cual es capaz de regresar rápidamente a una temperatura interna elevada del refrigerador a una temperatura de objetivo preestablecida inicialmente controlando selectivamente las velocidades rotacionales0 de los ventiladores para un compartimento de congelador, un compartimento de refrigerador y el condensador. De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para controlar una operación de un refrigerador que tiene un compartimento con una puerta, una unidad de regulación de modo, una unidad detectora de puerta para detectar si la puerta del compartimento está abierta o no, una unidad de regulación de temperatura para regular previamente una temperatura de objetivo del compartimento, y un sensor de temperatura para detectar una temperatura interna del compartimento, que comprende las etapas de: (a) si la unidad reguladora de modo está activada, operar el compartimento en un modo rápido; (b) si la puerta permanece abierta durante periodo igual a o mayor que el tiempo preestablecido, o una vez que la diferencia entre la temperatura interna y la temperatura de objetivo es igual a o mayor que una temperatura predeterminada, opera el compartimento en un modo de sobrecarga; (c) cuando el compartimento no es operado en el modo rápido o el modo de sobre carga, operar el compartimento en un modo normal; y (d) si la unidad reguladora de modo es accionada mientras el compartimento esté en el modo de sobre carga, convertir el modo de operación del compartimento del modo de sobrecarga al modo rápido.
Breve Descripción de los Dibujos Los anteriores y otros objetos y características de la presente invención se volverán evidentes a partir de la siguiente descripción de las modalidades preferidas dadas en conjunción con los dibujos que le acompañan, en los cuales: La Figura 1 muestra un diagrama de bloque esquemático de un dispositivo de control para controlar la operación de un refrigerador de acuerdo con la presente invención; y La Figura 2 presenta un diagrama de flujo que ilustra la operación del dispositivo de control mostrado en la Figura 1.
Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas Haciendo referencia a la Figura 1, se muestra un diagrama de bloque esquemático de un dispositivo de control 100 para controlar la operación de un refrigerador que tiene un compartimento de congelador y un compartimento de refrigerador de acuerdo con la presente invención. El dispositivo de control 100 incluye una unidad reguladora de modo rápido 102, una unidad reguladora de temperatura 104; primero y segundo sensores de temperatura 106 y 107; primera y segunda unidades sensores de puerta 108 y 109; una unidad detectora de nivel de luz 110; ventiladores de compartimento de congelador y de refrigeración 112 y 114; un ventilador de condensador 116; primera, segunda y tercera unidades impulsoras de ventilador 118, 120, 122 para impulsar los ventiladores 112, 114, 116, respectivamente; y una unidad de control 124 para determinar los modos de operación y controlar la operación del refrigerador en base a los mismos. La unidad reguladora de modo rápido 102 es utilizada por el usuario para regular independientemente los compartimentos de congelador y de refrigerador del refrigerador en un modo rápido. Cuando la unidad reguladora de modo rápido 102 es activada por el usuario, se emite la señal de "encendido" hacia la unidad de control 124, operando por tanto el compartimento correspondiente en el modo rápido. La unidad reguladora de temperatura 104 es utilizada para regular previamente de manera independiente las temperaturas deseadas de los compartimentos de congelador y refrigerador. El usuario manipula la unidad reguladora de temperatura 104 para preestablecer las temperaturas de objetivo deseadas de los compartimentos de congelador y refrigerador . El primero y segundo sensores de temperatura 106 y 107, se instalan respectivamente dentro de los compartimentos de congelador y refrigerador y sirven para detectar las temperaturas internas de los mismos. La primera y segunda unidades detectoras de puerta 108 y 109 respectivamente detectan si las puertas de los compartimentos de congelador y refrigerador están abiertas o cerradas . La unidad detectora de nivel de luz 110 detecta un nivel de iluminación ambiental del refrigerador y emite el nivel de luz detectada hacia la unidad de control 124. La primera, segunda y terceras unidades impulsoras de ventilador 118, 120 y 122 aplican voltajes predeterminados a sus ventiladores correspondientes 112, 114, 116 en respuesta a los modos de operación respectivos de la unidad de control 124, impulsando de esta manera los ventiladores 112, 114, 116. De acuerdo con la presente invención, los compartimentos de congelador y refrigerador del refrigerador son operados en forma independiente en un modo de diurno/normal, un modo diurno/rápido, un modo diurno/sobrecarga, un modo nocturno/normal, un modo nocturno/rápido y un modo nocturno/sobrecarga. El modo de operación de un compartimento está determinado por la unidad de control 124 como uno de los modos diurnos/rápido y diurno/sobrecarga si se detecta un nivel de luz mediante la unidad detectora de nivel de luz 110 que sea igual a o mayor que un nivel de luz de referencia, por ejemplo, 8 LUX, y uno de los modos nocturno/normal, nocturno/rápido y nocturno/sobrecarga si es de otro modo. Se regula un compartimento para que tenga el modo de diurno o nocturno/sobrecarga dependiendo del nivel de luz detectado una vez que la diferencia entre una temperatura interna y la temperatura de objetivo del compartimento es igual a o mayor que un nivel de desviación de temperatura predeterminado, por ejemplo, cinco grados centígrados, para ese compartimento. Además, ambos compartimentos se colocan en un modo de diurno o nocturno/sobrecarga, dependiendo también del nivel de luz detectado, si una puerta de uno de los compartimentos permanece abierta durante un periodo mayor que un tiempo de apertura de puerta preestablecido, por ejemplo, 30 segundos . El modo rápido cancela el modo de sobre carga. En otras palabras, cuando un compartimento está en el modo de sobre carga, el modo es cambiado al modo rápido si el modo rápido para ese compartimento es accionado a través de la unidad reguladora de modo rápido 102. Además, las condiciones de cancelaciones antes descritas, que entran en efecto para un compartimento, son ignoradas si ese compartimento está en el modo rápido. Un compartimento es operado en el modo normal en caso de no presentarse las condiciones de cancelación o el modo rápido. El cuadro 1 muestra los niveles de voltaje ilustrativos aplicados a los ventiladores 112, 114, 116 por las unidades impulsoras de ventilador 118-122 de acuerdo con los modos de operación determinados por la unidad de control 124. Cuadro 1
Como se muestra en el Cuadro 1, los compartimentos respectivos son operados en forma independiente en los modos de horario de diurno, es decir el modo diurno/normal, el modo diurno/sobrecarga, el modo diurno/rápido o uno de los modos de horario nocturno, es decir, el modo nocturno/normal, el modo nocturno/sobrecarga, el modo nocturno/rápido, dependiendo del nivel de luz detectado. Se observa que si un compartimento está en un modo diurno, el otro también está en un modo diurno. De igual manera, si uno está en un modo nocturno, el otro también está en un modo nocturno. Cuando el refrigerador está en un modo diurno, el ventilador de condensador 116 opera a una alta velocidad (10 V) . En un modo nocturno, gira a una baja velocidad (8 V) . Cuando el compartimento está en el modo nocturno/normal, nocturno/sobrecarga o nocturno/rápido, el ventilador correspondiente gira a una baja (8 V), mediana (10 V), o alta velocidad respectivamente (14 V) respectivamente. Cuando un compartimento está en el modo de diurno/normal, el ventilador correspondiente opera a una velocidad media (10 V) . Cuando un compartimento está en el modo de diurno/sobrecarga o diurno/rápido, el ventilador opera a una alta velocidad (14 V) . Por ejemplo, cuando los compartimentos de congelador y refrigerador están en los modos de diurno/normal y diurno/rápido, respectivamente, las unidades impulsoras de ventilador 118, 120, 122 aplican 10 V, 14 v 10 v a sus ventiladores correspondientes 112, 114, 116, respectivamente. Y cuando los compartimentos de congelador y refrigerador están en los modos de nocturno/ sobre carga y nocturno/normal, respectivamente, las unidades impulsoras de ventilador 118, 120, 122 proporcionan 10 V, 8 V, 8 V a sus ventiladores correspondientes 112, 114, 116 de manera respectiva . Al hacerlo así, es posible reducir los ruidos de operación del refrigerador producidos durante la nocturno. El método para controlar la operación del refrigerador de acuerdo con la presente invención se describirá ahora con referencia a las Figuras 1 y 2, Ya que los compartimentos de congelador y refrigerador son operados básicamente de manera independiente uno del otro como se describió antes, la operación del refrigerador se describirá para un compartimento. Cuando se aplica energía al refrigerador desde el estado inactivo o apagado, cada compartimento es operado inicialmente en un modo predeterminado, es decir el modo diurno/normal (etapa S200); y la unidad de control 124 verifica si un tiempo de operación (ti) del modo de diurno/normal inicial es menor que in tiempo de operación inicial predeterminado (U , por ejemplo 4 horas (etapa S202) . Si el tiempo de operación (ti) es igual a 4 horas, el proceso avanza a la etapa S204, aunque regresa a la etapa S200 si es de otro modo. En la etapa S204, la unidad de control 124 determina si la unidad reguladora de modo rápido 102 es accionada para el compartimento. En caso afirmativo, el proceso avanza a la etapa S206. De otra manera, va a la etapa S210. En la etapa S206, el compartimento es operado en el modo de diurno/rápido o nocturno/rápido dependiendo del nivel de luz detectado por la unidad detectora de nivel de luz 110, y después el proceso avanza hacia la etapa S208. En la etapa S208, la unidad de control 124 determina si la condición de terminación del modo rápido ha sido satisfecha: En caso negativo, el proceso regresa a la etapa S206, pero va hacia la etapa S210 en caso afirmativo. El modo rápido del compartimento de congelador es terminado cuando el tiempo de operación del mismo es igual a un tiempo de operación del modo rápido de congelador preestablecido, por ejemplo, 150 minutos. El tiempo de operación del modo rápido del congelador preestablecido puede estar comprendido por dos partes. En este caso, por ejemplo, el compartimento de congelador es operado en el modo rápido durante 90 minutos y después en el modo normal durante 60 minutos. El modo rápido del compartimento de refrigerador se termina cuando el tiempo de operación del mismo se suma al tiempo de operación de refrigerador preestablecido, por ejemplo, 40 minutos, o la diferencia entre la temperatura interna del compartimento de refrigerador detectada por el sensor de temperatura 107 y la temperatura de objetivo preestablecida se convierte en una diferencia de temperatura preestablecida, por ejemplo, 7°C. En la etapa s210, la unidad de control 124 verifica si se han presentado o no condiciones de sobrecarga. Como se describió antes, las condiciones de sobrecarga son determinadas para el compartimento, si uno de los compartimentos permanece abierto más de, por ejemplo, 30 segundos o la temperatura interna del compartimento se incrementa más allá de la temperatura de objetivo preestablecida del mismo en más de, por ejemplo, 5°C. Si las condiciones de sobrecarga entran en efecto, el proceso avanza a la etapa S212; o la etapa S218 en caso contrario. En la etapa S212, el compartimento es operado en el modo de diurno/sobre carga o el modo de nocturno/sobrecarga dependiendo del nivel de luz detectado, y después el proceso avanza hacia la etapa S214. En la etapa S214, la unidad de control 124 determina si se satisfacieron las condiciones de terminación del modo de sobrecarga. En caso contrario, el proceso pasa a la etapa S216, pero si fueron satisfechas, el proceso avanza hacia la etapa S218. El modo de sobre de sobre carga es terminado cuando el tiempo de operación del mismo es igual a un tiempo de operación de modo de sobrecarga preestablecido, por ejemplo, a 20 minutos, o la temperatura interna (T) del compartimento es menor que o igual a la temperatura de objetivo preestablecida (T" ) del compartimento. En la etapa S216, la unidad de control 124 determina si la unidad de modo rápido 102 ha sido activada o no para el compartimento. Si está activada, el proceso avanza a la etapa S206, pero en caso contrario, regresa a la etapa En la etapa S218, el compartimento es operado en el modo diurno/normal o el modo nocturno/normal dependiendo del nivel de luz detectado. El proceso completo se repite desde la etapa S204 hasta que se desactiva la energía (S220) . Aunque la modalidad preferida anterior de la presente invención se ha descrito con referencia al refrigerador que tiene dos compartimentos, debe ser evidente para aquellos con experiencia en la técnica que la invención puede aplicarse de igual manera a un refrigerador que tenga uno o más de tres compartimento; y otros cambios y modificaciones pueden hacerse sin apartarse del espíritu y alcance de la invención según se define en las reivindicaciones anexas.