專利名稱：風(fēng)冷變頻冰箱及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冰箱，以及此種冰箱的風(fēng)冷變頻控制方法。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的電冰箱是在規(guī)定的工況下按某一標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行匹配，而在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，冰箱很少會在匹配時(shí)的工況下使用，也就是說在實(shí)際應(yīng)用中冰箱的匹配往往不是最佳的。尤其傳統(tǒng)冰箱僅僅依據(jù)電冰箱內(nèi)部的溫度為檢測對象進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，沒有對冰箱的各種工作條件做綜合考慮，無法有效的保證在各種工況條件中冰箱始終保持在最佳匹配狀態(tài)下工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種通過對冰箱冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、回氣溫度(冷媒的過熱溫度與過冷溫度)、環(huán)境溫度、兩室溫度以及兩室降溫速率、換熱溫差、目標(biāo)溫差、壓縮機(jī)功率等信息進(jìn)行監(jiān)控，調(diào)整壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、電子膨脹閥的開度、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及兩室風(fēng)門的開度等，使冰箱在多種工況下都能工作在最佳匹配狀態(tài)(通過試驗(yàn)標(biāo)定的工作模式)的風(fēng)冷變頻冰箱。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種應(yīng)用于上述風(fēng)冷變頻冰箱的控制方法。
本發(fā)明的電冰箱是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括制冷系統(tǒng)、箱體、控制系統(tǒng)三大部分，其中制冷系統(tǒng)包括變頻壓縮機(jī)、電子膨脹閥、節(jié)流毛細(xì)管、冷凝器、蒸發(fā)器、干燥過濾器、儲液器、冷凝器風(fēng)扇、蒸發(fā)器風(fēng)扇、腔室風(fēng)門；控制部分包括主控制器、其分別與鍵盤顯示器、變頻壓縮機(jī)驅(qū)動控制器、調(diào)速風(fēng)機(jī)控制器、步進(jìn)電機(jī)控制器、腔室溫度傳感器、化霜溫度傳感器和環(huán)境溫度傳感器、冷凝溫度傳感器、蒸發(fā)溫度傳感器、回氣溫度傳感器和壓縮機(jī)功率傳感器連接。其中，調(diào)速風(fēng)機(jī)控制器有2個(gè)，步進(jìn)電機(jī)控制器有3個(gè)。通過變頻壓縮機(jī)、電子膨脹閥和節(jié)流毛細(xì)管的配合使用，根據(jù)冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、回氣溫度(冷媒的過熱溫度和過冷溫度)、以及環(huán)境溫度等傳感器信息，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、電子膨脹閥開度、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可控部件，使系統(tǒng)自適用于經(jīng)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定的不同工況的最佳工作狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)通過對溫差、降溫速率等信息的采集判斷，使冰箱在不同的制冷階段或需求，分別工作在經(jīng)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定的最大制冷量工作模式、最大能效比工作模式和最節(jié)電工作模式。
本發(fā)明的變頻冰箱控制方法包括如下工作步驟(1).通電啟動；(2).腔室溫度傳感器檢測腔室溫度，將結(jié)果傳至主控制器，主控制器判斷是否符合設(shè)定的壓縮機(jī)開機(jī)條件如果不符合，則回步驟(2)；如果符合，則開機(jī)制冷，進(jìn)入下一步驟；(3).將腔室溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行比較如果沒有溫差超過規(guī)定溫差上限值的腔室，執(zhí)行(4).A控制程序；如果有溫差超過規(guī)定溫差上限值的腔室，執(zhí)行(4).B控制程序；所述的規(guī)定溫差上限值以5°為佳；(4).A控制程序的工作內(nèi)容如下①腔室風(fēng)門開度適中，壓縮機(jī)、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)和冷凝器風(fēng)機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn)；②檢測腔室溫度下降速度若低于設(shè)定的降溫速度上限，改變工作模式，執(zhí)行B控制程序；若高于設(shè)定的降溫速度上限，進(jìn)入下一步驟；③腔室溫度傳感器和蒸發(fā)溫度傳感器檢測溫度，并與設(shè)定溫度進(jìn)行比較若沒有溫差超過規(guī)定溫差下限值的腔室，進(jìn)入步驟④；若有溫差超過規(guī)定溫差下限值的腔室，進(jìn)入步驟⑤；所述的規(guī)定溫差下限值以1°為佳；④主控制器調(diào)整工作模式，系統(tǒng)進(jìn)入節(jié)電模式，并判斷是否符合停機(jī)條件
不符合則繼續(xù)制冷，回到步驟③；符合則停止制冷，返回工作步驟(2)；⑤主控制器調(diào)整工作模式，使系統(tǒng)能效比最大，并比較腔室溫度下降速度和設(shè)定的降溫速度下限若低于設(shè)定的降溫速度下限，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，回到步驟②；若高于設(shè)定的降溫速度下限，直接回到步驟②；(4).B控制程序的工作內(nèi)容如下①溫差超過規(guī)定溫差上限值的腔室風(fēng)門開度最大，其余腔室風(fēng)門開度適中，壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)；②檢測環(huán)境溫度、冷凝器溫度及各傳感器溫度，據(jù)此調(diào)節(jié)電子膨脹閥的開度，使冷凝器與環(huán)境的溫差、蒸發(fā)器與腔室的溫差達(dá)到最佳狀態(tài)以使系統(tǒng)制冷量最大；③檢測壓縮機(jī)的功率是否超過設(shè)定值若超過設(shè)定值，則減小電子膨脹閥開度，重新執(zhí)行本步驟；若不超過設(shè)定值，則返回工作步驟(2)；在上述冰箱工作過程中，設(shè)置有定時(shí)中斷檢測化霜程序。定時(shí)中斷檢測化霜程序包括①定時(shí)中斷，檢測化霜，如果不需要化霜，則返回；如果需要化霜，則執(zhí)行下一步；②壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)全部停止工作，風(fēng)門關(guān)閉，化霜加熱器啟動；③化霜溫度傳感器進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果傳至控制器，控制器判定是否結(jié)束化霜若判定結(jié)束化霜，則停止加熱，回到步驟(2)；若判定不結(jié)束化霜，則執(zhí)行下一步；④溫度傳感器檢測加熱器是否過熱，如果過熱，則降低加熱器功率；如果不過熱，則返回③。
采用本發(fā)明可以有效的保證在各種工況條件中冰箱始終保持在最佳匹配狀態(tài)下工作，其最佳匹配狀態(tài)的內(nèi)涵為1.實(shí)測溫度與設(shè)定溫度相差較大時(shí)，以最大制冷量為控制目的匹配系統(tǒng)；2.保持溫度期間兼顧節(jié)能和溫度恒定為控制目的匹配系統(tǒng)。


圖1為本發(fā)明的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的電冰箱是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括制冷系統(tǒng)、箱體、控制系統(tǒng)三大部分，其中制冷系統(tǒng)包括變頻壓縮機(jī)、電子膨脹閥、節(jié)流毛細(xì)管、冷凝器、蒸發(fā)器、干燥過濾器、儲液器、冷凝器風(fēng)扇、蒸發(fā)器風(fēng)扇、腔室風(fēng)門；控制部分包括主控制器、鍵盤顯示器、變頻壓縮機(jī)驅(qū)動控制器、調(diào)速風(fēng)機(jī)控制器、步進(jìn)電機(jī)控制器、腔室溫度傳感器、化霜溫度傳感器和環(huán)境溫度傳感器、冷凝溫度傳感器、蒸發(fā)溫度傳感器、回氣溫度傳感器和壓縮機(jī)功率傳感器。其中，調(diào)速風(fēng)機(jī)控制器有2個(gè)，步進(jìn)電機(jī)控制器有3個(gè)。通過變頻壓縮機(jī)、電子膨脹閥和節(jié)流毛細(xì)管的配合使用，根據(jù)冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、回氣溫度(冷媒的過熱溫度和過冷溫度)、以及環(huán)境溫度等傳感器信息，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、電子膨脹閥開度、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可控部件，使系統(tǒng)自適用于經(jīng)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定的不同工況的最佳工作狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)通過對溫差、降溫速率等信息的采集判斷，使冰箱在不同的制冷階段或需求，分別工作在經(jīng)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定的最大制冷量工作模式、最大能效比工作模式和最節(jié)電工作模式。
參見圖1，上述電冰箱的控制方法包括如下步驟(1).通電啟動；(2).腔室溫度傳感器檢測腔室溫度，并將結(jié)果傳至主控制器，主控制器判斷是否符合設(shè)定的壓縮機(jī)開機(jī)條件如果不符合，則回步驟(2)；如果符合，則開機(jī)制冷，進(jìn)入下一步驟；(3).將腔室溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行比較如果沒有溫差超過5°的腔室，執(zhí)行(4).A控制程序；如果有溫差超過5°的腔室，執(zhí)行(4).B控制程序；(4).A控制程序的工作內(nèi)容如下①室風(fēng)門開度適中，壓縮機(jī)、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)和冷凝器風(fēng)機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn)；②測腔室溫度下降速度
若低于設(shè)定的閥值1(此處閥值1指降溫速度上限)，改變工作模式，執(zhí)行B控制程序；若高于設(shè)定的閥值1(此處閥值1指降溫速度上限)降溫速度上限，進(jìn)入下一步驟；③腔室溫度傳感器和蒸發(fā)溫度傳感器檢測溫度，并與設(shè)定溫度進(jìn)行比較若沒有溫差超過1°的腔室，進(jìn)入步驟④；若有溫差超過1°的腔室，進(jìn)入步驟⑤；④控制器調(diào)整壓縮機(jī)改為低速運(yùn)轉(zhuǎn)，并調(diào)節(jié)電子膨脹閥和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)進(jìn)入節(jié)電模式，并判斷是否符合停機(jī)條件不符合則繼續(xù)制冷，回到步驟③；符合則停止制冷，返回工作步驟(2)；⑤控制器調(diào)節(jié)電子膨脹閥的開度及風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)能效比最大，并比較腔室溫度下降速度和設(shè)定的閥值2(此處閥值2指降溫速度下限)若低于設(shè)定的閥值2，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，回到步驟②；若高于設(shè)定的閥值2，直接回到步驟②；(4).B控制程序的工作內(nèi)容如下①超過規(guī)定溫差上限值的腔室風(fēng)門開度最大，其余腔室風(fēng)門開度適中，壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)；②檢測環(huán)境溫度、冷凝器溫度及各傳感器溫度，據(jù)此調(diào)節(jié)電子膨脹閥的開度，使冷凝器與環(huán)境的溫差、蒸發(fā)器與腔室的溫差達(dá)到最佳狀態(tài)以使系統(tǒng)制冷量最大，使系統(tǒng)處于最大制冷量工作模式；③檢測壓縮機(jī)的功率是否超過設(shè)定值若超過設(shè)定值，則減小電子膨脹閥開度，重新執(zhí)行本步驟；若不超過設(shè)定值，則返回工作步驟(2)；在上述冰箱工作過程中，設(shè)置有定時(shí)中斷檢測化霜程序。定時(shí)中斷檢測化霜程序包括①定時(shí)中斷，檢測化霜，如果不需要化霜，則返回；如果需要化霜，則執(zhí)行下一步；
②壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)全部停止工作，風(fēng)門關(guān)閉，化霜加熱器啟動；③化霜溫度傳感器進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果傳至控制器，控制器判定是否結(jié)束化霜若判定結(jié)束化霜，則停止加熱，回到步驟(2)；若判定不結(jié)束化霜，則執(zhí)行下一步；④溫度傳感器檢測加熱器是否過熱，如果過熱，則降低加熱器功率；如果不過熱，則返回③。
上述方法通過對冰箱內(nèi)部溫度、外部環(huán)境溫度、冷凝溫度、回氣溫度、壓縮機(jī)功率、蒸發(fā)溫度、加熱器溫度等多方面信息進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)控結(jié)果綜合考慮并選定最佳工作模式，實(shí)現(xiàn)在溫差較大時(shí)冰箱保持最大制冷的工作狀態(tài)，溫差接近設(shè)定值時(shí)冰箱保持最大能效比的工作狀態(tài)，溫差達(dá)到設(shè)定值時(shí)冰箱保持節(jié)電的工作狀態(tài)，有效的保證了在各種工況條件下冰箱始終可以保持最佳匹配狀態(tài)，且制冷迅速方便，節(jié)能效果顯著。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)冷變頻冰箱，包括制冷系統(tǒng)、箱體、控制系統(tǒng)三大部分，其中制冷系統(tǒng)包括變頻壓縮機(jī)、電子膨脹閥、節(jié)流毛細(xì)管、冷凝器、蒸發(fā)器、干燥過濾器、儲液器、冷凝器風(fēng)扇、蒸發(fā)器風(fēng)扇、腔室風(fēng)門，其特征在于，控制部分包括主控制器、主控制器分別與鍵盤顯示器、變頻壓縮機(jī)驅(qū)動控制器、調(diào)速風(fēng)機(jī)控制器、步進(jìn)電機(jī)控制器、腔室溫度傳感器、化霜溫度傳感器和環(huán)境溫度傳感器、冷凝溫度傳感器、蒸發(fā)溫度傳感器、回氣溫度傳感器和壓縮機(jī)功率傳感器連接。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻冰箱，其特征在于調(diào)速風(fēng)機(jī)控制器有2個(gè)，步進(jìn)電機(jī)控制器有3個(gè)。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻冰箱，其特征在于，通過變頻壓縮機(jī)、電子膨脹閥和節(jié)流毛細(xì)管的配合使用，根據(jù)冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、回氣溫度(冷媒的過熱溫度和過冷溫度)、以及環(huán)境溫度等傳感器信息，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、電子膨脹閥開度、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可控部件，使系統(tǒng)自適用于經(jīng)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定的不同工況的最佳工作狀態(tài)。
4.權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷冰箱，其特征在于，控制系統(tǒng)通過對溫差、降溫速率等信息的采集判斷，使冰箱在不同的制冷階段或需求，分別工作在經(jīng)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定的最大制冷量工作模式、最大能效比工作模式和最節(jié)電工作模式。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷冰箱的變頻控制方法，其特征在于，它包括如下工作步驟(1).通電啟動；(2).腔室溫度傳感器檢測腔室溫度，將結(jié)果傳至主控制器，主控制器判斷是否符合設(shè)定的壓縮機(jī)開機(jī)條件如果不符合，則回步驟(2)；如果符合，則開機(jī)制冷，進(jìn)入下一步驟；(3).將腔室溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行比較如果沒有溫差超過規(guī)定溫差上限值的腔室，執(zhí)行(4).A控制程序；如果有溫差超過規(guī)定溫差上限值的腔室，執(zhí)行(4).B控制程序；(4).A控制程序的工作內(nèi)容如下①腔室風(fēng)門開度適中，壓縮機(jī)、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)和冷凝器風(fēng)機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn)；②檢測腔室溫度下降速度若低于設(shè)定的降溫速度上限，改變工作模式，執(zhí)行B控制程序；若高于設(shè)定的降溫速度上限，進(jìn)入下一步驟；③腔室溫度傳感器和蒸發(fā)溫度傳感器檢測溫度，并與設(shè)定溫度進(jìn)行比較若沒有溫差超過規(guī)定溫差下限值的腔室，進(jìn)入步驟④；若有溫差超過規(guī)定溫差下限值的腔室，進(jìn)入步驟⑤；④主控制器調(diào)整工作模式，系統(tǒng)進(jìn)入節(jié)電模式，并判斷是否符合停機(jī)條件不符合則繼續(xù)制冷，回到步驟③；符合則停止制冷，返回工作步驟(2)；⑤主控制器調(diào)整工作模式，使系統(tǒng)能效比最大，并比較腔室溫度下降速度和設(shè)定的降溫速度下限若低于設(shè)定的降溫速度下限，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，回到步驟②；若高于設(shè)定的降溫速度下限，直接回到步驟②；(4).B控制程序的工作內(nèi)容如下①溫差超過規(guī)定溫差上限值的腔室風(fēng)門開度最大，其余腔室風(fēng)門開度適中，壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)；②檢測環(huán)境溫度、冷凝器溫度，蒸發(fā)器溫度及各傳感器溫度，據(jù)此調(diào)節(jié)電子膨脹閥的開度，使冷凝器與環(huán)境的溫差、蒸發(fā)器與腔室的溫差達(dá)到最佳狀態(tài)以使系統(tǒng)制冷量最大；③檢測壓縮機(jī)的功率是否超過設(shè)定值若超過設(shè)定值，則減小電子膨脹閥開度，重新執(zhí)行本步驟；若不超過設(shè)定值，則返回工作步驟(2)；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變頻冰箱的控制方法，其特征在于，在前述工作過程中，設(shè)置定時(shí)中斷檢測化霜程序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變頻冰箱的控制方法，其特征在于，定時(shí)中斷檢測化霜程序包括①定時(shí)中斷，檢測化霜，如果不需要化霜，則返回；如果需要化霜，則執(zhí)行下一步；②壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)全部停止工作，風(fēng)門關(guān)閉，化霜加熱器啟動；③化霜溫度傳感器進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果傳至主控制器，主控制器判定是否結(jié)束化霜若判定結(jié)束化霜，則停止加熱，回到步驟(2)；若判定不結(jié)束化霜，則執(zhí)行下一步；④溫度傳感器檢測加熱器是否過熱，如果過熱，則降低加熱器功率；如果不過熱，則返回③。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)冷變頻冰箱及其控制方法，包括制冷系統(tǒng)、箱體、控制系統(tǒng)三大部分，控制系統(tǒng)通過對溫差、降溫速率等信息的采集判斷，使冰箱在不同的制冷階段或需求，分別工作在經(jīng)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定的最大制冷量工作模式、最大能效比工作模式和最節(jié)電工作模式，有效的保證了在各種工況條件下冰箱始終可以保持最佳匹配狀態(tài)，且制冷迅速方便，節(jié)能效果顯著。
文檔編號F25D11/00GK1743775SQ20051004486
公開日2006年3月8日 申請日期2005年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日
發(fā)明者李硯泉, 侯同堯, 趙興 申請人:海信集團(tuán)有限公司