Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
РАЗМОРАЖИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНИКОВ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТАКИМ УСТРОЙСТВОМ
РАЗМОРАЖИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНИКОВ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТАКИМ УСТРОЙСТВОМ

РАЗМОРАЖИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНИКОВ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТАКИМ УСТРОЙСТВОМ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к размораживающему устройству для управления операцией размораживания испарителей, связанных с морозильной и холодильной камерами холодильника, и способу управления таким устройством. Технический результат изобретения - повышение надежности работы элементов устройства и обеспечение сохранности качества хранимых продуктов. Размораживающее устройство для холодильника и способ управления этим размораживающим устройством, в котором холодильную камеру охлаждают независимо от внутренней температуры морозильной камеры, когда внутренняя температура холодильной камеры превышает заданную температуру, так что холодильная камера поддерживается при температуре ниже заданной температуры. Размораживание осуществляют в соответствии с временами включения компрессора и вентилятора холодильной камеры, когда внутренняя температура холодильной камеры превышает заданную температуру, даже если компрессор и вентилятор холодильной камеры работают непрерывно. Поэтому можно повысить эффективность охлаждения. В случае быстрого охлаждения момент времени, когда начинается операция размораживания холодильной камеры, точно определяют путем вычисления градиента падения температуры на основании изменения внутренней температуры холодильной камеры. В случае быстрого размораживания момент времени, когда начинается операция размораживания морозильной камеры, точно определяют путем вычисления градиента падения температуры на основании внутренней температуры морозильной камеры. В любом случае соответственно операцию размораживания можно осуществлять эффективно. 6 с.п. и 12 з.п. ф-лы, 15 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2130570
Класс(ы) патента: F25D21/00, F25D21/08, G05D23/19
Номер заявки: 96116157/09
Дата подачи заявки: 17.11.1995
Дата публикации: 20.05.1999
Заявитель(и): Самсунг Электроникс Ко., Лтд. (KR)
Автор(ы): Хан-Ю Ю (KR); Я-Сюнг Ли (KR); Кук-Енг Сео (KR); Ги-Хенг Ли (KR); Хе-Дзин Парк (KR); Енг-Ки Ким (KR)
Патентообладатель(и): Самсунг Электроникс Ко., Лтд. (KR)
Описание изобретения: Области техники
Изобретение относится к размораживающему устройству для управления операцией размораживания испарителей, соответственно связанных с морозильной и холодильной камерами холодильника, и способу управления таким размораживающим устройством.
Предшествующий уровень техники
Пример такого размораживающего устройства для холодильников приведен в публикации выложенной японской заявки на полезную модель N 56-149859, опубликованной 10 ноября 1981 г. Размораживающее устройство, раскрытое в этой публикации, включает резервуар, соединенный параллельно впускному патрубку, подсоединенному между испарителями холодильника, электромагнитный клапан, расположенный в одном трубопроводе, выходящем из резервуара, и таймер, предназначенный для прекращения подачи электропитания на компрессор холодильника при одновременной подаче электропитания на размораживающий нагреватель, чтобы открыть электромагнитный клапан, когда работа компрессора осуществляется в течение определенного периода времени.
Другое размораживающее устройство раскрыто в публикации выложенной японской заявки на полезную модель N 56-1082, опубликованной 7 января 1981 г. Это размораживающее устройство включает электрические нагреватели, расположенные в непосредственной близости от впускного отверстия и от испарителя. Над и под испарителем расположены термовыключатели для управления электрическими нагревателями. Термовыключатели настроены на одну и ту же температуру.
На фиг. 1 показан типовой холодильник, имеющий традиционную конструкцию, а на фиг. 2 показан холодильный цикл, используемый в этом холодильнике. Как показано на фиг. 1, холодильник включает корпус 1 холодильника, оснащенный камерами для хранения продуктов, а именно, морозильной камерой 2 и холодильной камерой 3. В передней части корпуса 1 холодильника установлены дверцы 2 а и За, которые предназначены для открывания и закрывания морозильной и холодильной камер 2 и 3, соответственно.
Между морозильной и холодильной камерами 2 и 3 установлен испаритель 4, который осуществляет теплообмен между воздухом, нагнетаемым в морозильную и холодильную камеры 2 и 3, и хладагентом, пропускаемым через испаритель 4, обеспечивая тем самым испарение хладагента скрытым теплом воздуха при одновременном охлаждении воздуха. На задней стороне испарителя 4 установлен вентилятор 5а, вращение которого осуществляет электродвигатель 5 вентилятора, чтобы обеспечить циркуляцию холодного воздуха, вовлекаемого в теплообмен испарителем 4, через морозильную и холодильную камеры 2 и 3.
Чтобы управлять количеством холодного воздуха, подаваемым в холодильную камеру 3, предусмотрена заслонка 6, которая позволяет осуществлять подачу холодного воздуха в холодильную камеру 3 или прекращает подачу холодного воздуха в соответствии с внутренней температурой холодильной камеры 3. Как в морозильной, так и в холодильной камерах 2 и 3 раздельно расположены множество полок 7 для разделения камер на несколько отделений для хранения продуктов.
В соответствующих задних частях морозильной и холодильной камер 2 и 3 установлены канальные элементы 8 и 9, которые направляют потоки холодного воздуха, вовлеченного в теплообмен испарителем 4 так, что эти потоки попадают в и циркулируют через морозильную и холодильную камеры 2 и 3. Морозильная и холодильная камеры 2 и 3 имеют отверстия 8а и 9а для выпуска воздуха, соответственно. Через эти отверстия 8а и 9а для выпуска воздуха потоки холодного воздуха, направляемого канальными элементами 8 и 9 после вовлечения в теплообмен испарителем 4, вводятся в морозильную и холодильную камеры 2 и 3.
В нижней части корпуса 1 холодильника установлен компрессор 10 для сжатия газообразного низкотемпературного хладагента низкого давления, выходящего из испарителя 4, с получением высокотемпературного хладагента высокого давления. На передней стороне (слева, если смотреть на фиг. 1) у компрессора 10 также расположен поддон 11 для талой воды. В поддоне 11 для талой воды собирается (по каплям) вода, получающаяся из воздуха, нагнетаемого вентилятором 5а, после охлаждения воздуха в результате теплообмена на испарителе 4, и вода (талая вода), полученная после размораживания инея, образованного внутри холодильника, и ее сливают из холодильника.
Под поддоном 11 для талой воды расположен вспомогательный конденсатор 12 для испарения воды, собранной в поддоне 11 для талой воды. Основной конденсатор 13, который имеет форму зигзагообразной трубы, расположен на обеих боковых стенках 1а, верхней стенке 1b или задней стенке корпуса 1 холодильника. Через основной конденсатор 13 проходит газообразный высокотемпературный хладагент высокого давления, сжатый компрессором 10. При прохождении по основному конденсатору 13 газообразный хладагент осуществляет теплообмен с окружающим воздухом в соответствии с явлением естественной или принудительной конвекции, вследствие чего принудительно охлаждается с переходом в жидкую фазу при низкой температуре и высоком давлении.
На одной стороне компрессора 10 установлена капиллярная трубка 14. Капиллярная трубка 14 служит для внезапного расширения находящегося в жидкой фазе низкотемпературного хладагента высокого давления, сжиженного основным конденсатором 13, уменьшая тем самым давление хладагента до давления испарения. Вокруг передней стенки корпуса 1 холодильника расположена антиувлажнительная труба 15 для предотвращения образования капель влаги из-за разности температур между окружающим теплым воздухом и холодным воздухом, имеющимся в корпусе 1 холодильника.
Чтобы запустить холодильник в эксплуатацию, потребитель включает выключатель электропитания после задания желаемых температур морозильной и холодильной камер 2 и 3. Сразу же после включения холодильника в сеть питания температуру морозильной камеры 2 начинает измерять датчик температуры, установленный в морозильной камере 2. Датчик температуры выдает сигнал, соответствующий измеренной температуре, в блок управления (не показан), который, в свою очередь, определяет, превышает или нет измеренная температура заданную температуру.
Когда температура в морозильной камере 2 превышает заданную температуру, включают компрессор 10 и электродвигатель 5 вентилятора. После включения электродвигателя 5 вентилятора начинает вращаться вентилятор 5а.
Когда приведен в действие компрессор 10, хладагент сжимается в газовой фазе при высокой температуре и давлении. Затем этот хладагент подают во вспомогательный конденсатор 12. При прохождении через вспомогательный конденсатор 12 хладагент испаряет воду, собранную в поддоне 11 для талой воды. Затем хладагент попадает в основной конденсатор 13. Проходя через основной конденсатор 13, хладагент осуществляет теплообмен с окружающим воздухом в соответствии с явлением естественной или принудительной конвекции, вследствие чего охлаждается с переходом в жидкую фазу при низкой температуре и высоком давлении.
Находящийся в жидкой фазе низкотемпературный хладагент высокого давления, сжиженный в трубке 13 основного конденсатора, попадает в антиувлажнительную трубу 15. Проходя по антиувлажнительной трубе 15, хладагент претерпевает фазовый переход с более или менее повышенной температурой примерно на 6 - 13oC. В результате предотвращается образование капель влаги в холодильнике. Затем находящийся в жидкой фазе низкотемпературный хладагент высокого давления проходит через капиллярную трубку 14, которая служит для расширения хладагента, уменьшая тем самым его давление до давления испарения. За счет капиллярной трубки 14 хладагент имеет низкие температуру и давление. После этого хладагент, выходящий из капиллярной трубки 14, попадает в испаритель 4.
При прохождении через испаритель 4, который состоит из множества труб, низкотемпературный хладагент высокого давления осуществляет теплообмен с окружающим воздухом. За счет этого теплообмена хладагент испаряется при одновременном охлаждении воздуха. Полученный в результате газообразный низкотемпературный хладагент низкого давления, выходящий из испарителя 4, затем вводится в компрессор 10. Таким образом, хладагент повторно циркулирует в холодильном цикле, как показано на фиг. 2.
С другой стороны, холодный воздух, вовлеченный в теплообмен испарителем 2, нагнетается за счет вращательного усилия вентилятора 5а и направляется канальными элементами 8 и 9 так, что выпускается в морозильную и холодильную камеры 2 и 3 через отверстия 8а и 9а для выпуска холодного воздуха.
С помощью холодного воздуха, выпускаемого в морозильную и холодильную камеры 2 и 3 через отверстия 8а и 9а для выпуска холодного воздуха, внутренняя температура в морозильной и холодильной камерах 2 и 3, соответственно, постепенно снижаются до определенного уровня.
Во время выпуска холодного воздуха заслонка 6, расположенная на задней стороне канального элемента 9 холодильной камеры 3, управляет количеством холодного воздуха на основе переменной внутренней температуры холодильной камеры 3, так что в холодильной камере 3 поддерживается надлежащая температура.
Как очевидно из приведенного выше описания, в вышеупомянутом обычном холодильнике используется система управления, предназначенная для управления внутренними температурами морозильной и холодильной камер 2 и 3 на основании внутренней температуры морозильной камеры 2. То есть, это управление температурой осуществляют таким образом, что компрессор 10 и электродвигатель 5 вентилятора включаются для циркуляции холодного воздуха через морозильную камеру 2, когда внутренняя температура морозильной камеры 2 выше заданной температуры, но отключаются для прекращения подачи охлаждающего воздуха в морозильную камеру 2, когда внутренняя температура морозильной камеры 2 не превышает заданную температуру.
Хотя для управления компрессором 10 используется только внутренняя температура морозильной камеры 2, обычный холодильник имеет массу разных проблем. Например, внутренняя температура морозильной камеры может быть на низком уровне даже тогда, когда внутренняя температура холодильной камеры неожиданно превысила предписанный для нее уровень из-за перегрузки холодильной камеры или возросшего количества открываний дверцы холодильной камеры. В этом случае компрессор 10 не приводится в действие. В результате внутренняя температура холодильной камеры 3 постоянно увеличивается, так что продукты, хранящиеся в холодильной камере могут легко испортиться. Поэтому надежность снижается.
В обычном холодильнике, включающем один испаритель 4 и один вентилятор 5а, влага, присутствующая в воздухе и нагнетаемая вентилятором 5а, намерзает на испаритель, когда воздух охлаждается холодильным агентом, проходящим через испаритель 4.
Чтобы оттаять иней, образовавшийся на испарителе 4, на нагреватель (не показан) подают электропитание. Когда нагреватель нагревается, иней на испарителе 4 тает, а потом стекает в поддон 11 для талой воды, расположенный в нижней части корпуса 1 холодильника.
Хотя большее или меньшее количество инея, образовавшееся на испарителе, удаляется при оттаивании инея, талая вода, полученная между соседними стержнями испарителя, по-прежнему сцеплена с испарителем 4 вследствие ее когезии. Эта талая вода замораживается холодным воздухом, вовлеченным в теплообмен на испарителе, уменьшая тем самым теплообменную способность испарителя. Кроме того, может заморозиться и сам испаритель. В этом случае может произойти поломка испарителя.
Чтобы решить эти проблемы, недавно был предложен другой холодильник, который имеет конструкцию, включающую испарители, соответственно связанные с морозильной и холодильной камерами, так что операцию размораживания для удаления инея, образованного на испарителях можно выполнять для этих испарителей раздельно. Однако, при этом возрастает период времени простоя компрессора, поскольку операции размораживания для морозильной и холодильной камер выполняются последовательно. По этой причине трудно поддерживать в холодильной камере температуру ниже определенной температуры.
Краткое изложение существа изобретения
Задача изобретения состоит в том, чтобы решить вышеупомянутые проблемы и разработать размораживающее устройство для холодильника и способ управления этим размораживающим устройством, в котором холодильную камеру охлаждают независимо от внутренней температуры морозильной камеры, когда температура холодильной камеры превышает заданную температуру, и поддерживают температуру холодильной камеры ниже заданной температуры.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать размораживающее устройство для холодильника и способ управления этим размораживающим устройством, в котором операцию размораживания проводят в соответствии с временами включения компрессора и вентилятора холодильной камеры, когда внутренняя температура холодильной камеры превышает заданную температуру, даже если компрессор и вентилятор холодильной камеры работают непрерывно, чтобы повысить эффективность охлаждения.
Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы разработать размораживающее устройство для холодильника и способ управления этим размораживающим устройством, в котором момент времени, когда начинается операция размораживания, определяют на основе условия температуры окружающей среды, чтобы повысить эффективность размораживания.
Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы разработать размораживающее устройство для холодильника и способ управления этим размораживающим устройством, в котором операцию размораживания морозильной камеры задерживают, когда операцию размораживания холодильной камеры заканчивают в течение заданного времени при размораживании морозильной камеры, чтобы операции размораживания морозильной и холодильной камер выполнять одновременно.
Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы разработать размораживающее устройство для холодильника и способ управления этим размораживающим устройством, в котором операции размораживания морозильной и холодильной камер проводят одновременно, независимо от условий размораживания холодильной камеры, когда морозильная камера находится в условиях размораживания для повышения эффективности охлаждения.
Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы разработать размораживающее устройство для холодильника и способ управления этим размораживающим устройством, в котором операции размораживания морозильной и холодильной камер проводят одновременно, независимо от условий, требующих размораживания морозильной камеры, когда холодильная камера находится в условиях, требующих размораживания, для повышения эффективности охлаждения.
Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы разработать размораживающее устройство для холодильника и способ управления этим размораживающим устройством, в котором для быстрого охлаждения момент времени, когда начинается операция размораживания холодильной камеры, точно определяют путем расчета градиента падения температуры на основе изменения внутренней температуры охлаждающей камеры для повышения эффективности размораживания.
Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы разработать размораживающее устройство для холодильника и способ управления этим размораживающим устройством, в котором для быстрого замораживания момент времени, когда начинается операция размораживания холодильной камеры, точно определяют путем расчета градиента падения температуры на основе изменения внутренней температуры морозильной камеры для повышения эффективности размораживания.
В соответствии с одним аспектом, настоящее изобретение предлагает устройство для размораживания холодильника, содержащее холодильную камеру для хранения охлажденных продуктов, морозильную камеру, предназначенную для хранения замороженных продуктов, образованную над холодильной камерой промежуточной перегородкой, компрессор, предназначенный для сжатия хладагента до высокого давления и высокой температуры под управлением устройства привода компрессора, пару средств теплообмена, связанных с морозильной и холодильной камерами соответственно, и предназначенных для теплообмена потоков воздуха, нагнетаемых в морозильную и холодильную камеры, с хладагентом, и охлаждения за счет этого потоков воздуха, пару средств вентиляции, связанных с морозильной и холодильной камерами, соответственно, и предназначенных для подачи потоков холодного воздуха, для теплообмена со средством теплообмена, в морозильную и холодильную камеры под управлением средства привода вентиляторов, пару средств нагрева, связанных с морозильной и холодильной камерами соответственно, и предназначенных для размораживания средства теплообмена морозильной и холодильной камер под управлением средства привода нагревателей, средство измерения температуры, предназначенное для измерения температур морозильной и холодильной камер, средство задания температуры, предназначенное для задания соответствующих желаемых температур в морозильной и холодильной камерах и для установки режимов быстрого замораживания и быстрого охлаждения, средство управления, предназначенное для определения момента времени, когда начинается операция размораживания для каждого теплообменного устройства, на основе времени включения компрессора и соответствующих времен включения средств вентиляции морозильной и холодильной камер, и для вычисления градиентов температур морозильной и холодильной камер, и определения условий размораживания морозильной и холодильной камер, и средство измерения температуры трубопроводов, предназначенное для определения температур в трубопроводах средств теплообмена морозильной и холодильной камер во время соответствующих операций генерирования тепла средствами нагрева морозильной и холодильной камер.
В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение предлагает способ управления размораживанием холодильника, заключающийся в том, что задают температуру, соответствующую желаемой температуре морозильной и холодильной камер с помощью средств задания температур морозильной и холодильной камер, снижают соответствующие внутренние температуры морозильной и холодильной камер до заданных температур путем включения компрессора и средств вентиляции морозильной и холодильной камер, определяют температуру морозильной камеры и выясняют, превышает ли температура морозильной камеры температуру, заданную средством задания температуры морозильной камеры, определяют температуру холодильной камеры при работающем компрессоре, когда определена внутренняя температура морозильной камеры и превышает требуемую температуру, и затем определяют, превышает или нет внутренняя температура холодильной камеры требуемую температуру, заданную средством задания температуры холодильной камеры, включают средство вентиляции холодильной камеры, когда внутренняя температура холодильной камеры превышает требуемую температуру, заданную средством задания температуры холодильной камеры, и понижают внутреннюю температуру холодильной камеры, отключают средство вентиляции холодильной камеры, когда внутренняя температура холодильной камеры более низкая, чем температура, заданная средством задания температуры холодильной камеры, включают средство вентиляции морозильной камеры, когда внутренняя температура холодильной камеры ниже температуры, заданной средством задания температуры холодильной камеры, после включения и отключения средства вентиляции холодильной камеры, измеряют температуру холодильной камеры при отключенных компрессоре и средстве вентиляции морозильной камеры, когда внутренняя температура морозильной камеры ниже температуры, заданной средством задания температуры морозильной камеры, а затем измеряют внутреннюю температуру холодильной камеры, определяют температуру холодильной камеры и выясняют, превышает ли внутренняя температура холодильной камеры заданную температуру, запомненную в средстве управления, определяют, истекло ли заданное время пребывания холодильной камеры в состоянии, когда внутренняя температура холодильной камеры превышает заданную температуру определяют время задействования компрессора и средства вентиляции холодильной камеры, когда заданное время их включения истекло, а затем подсчитывают время работы средства вентиляции холодильной камеры, определяют общее время включения средства вентиляции холодильной камеры и уточняют, превысило ли оно заданное время, запомненное в средстве управления, уточняют время включения средства вентиляции холодильной камеры и уточняют, меньше ли оно, чем заданное время, запомненное в средстве управления, а затем определяют, превышает или нет общее время включения компрессора заданное общее время включения, запомненное в блоке управления? включают средство нагрева испарителя холодильной камеры для нагрева, когда общее время включения превышает заданное общее время включения и размораживают испаритель холодильной камеры, измеряют температуру трубопровода холодильной камеры при включенном средстве нагрева испарителя холодильной камеры, и определяют температуру трубопровода холодильной камеры для выяснения, превышает ли температура трубопровода испарителя холодильной камеры заданную температуру трубопровода, запомненную в средстве управления.
В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение предлагает способ управления операцией размораживания холодильника, заключающийся в том, что подсчитывают время включения компрессора и соответствующих времен включения средств вентиляции морозильной и холодильной камер, определяют условия, требующие осуществления размораживания испарителей морозильной и холодильной камер, на основании времени включения компрессора и средств вентиляции морозильной и холодильной камер, проводят размораживание для удаления инея, образовавшегося на испарителях морозильной и холодильной камер, в соответствии с условиями размораживания испарителей морозильной и холодильной камер; для определения окончания размораживания измеряют температуры трубопроводов испарителей морозильной и холодильной камер, изменяющиеся во время операции размораживания, и определяют, полностью или нет удален иней на испарителях морозильной и холодильной камер, на основании измеренных температур трубопроводов.
В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение предлагает способ управления операцией размораживания холодильника, заключающийся в том, что вычисляют время включения средства вентиляции холодильной камеры в соответствии с режимом работы холодильника, изменяющимся во время работы вентилятора холодильной камеры, определяют условия, требующие осуществления размораживания испарителя холодильной камеры на основании времени включения средства вентиляции холодильной камеры, вычисляют время включения средства вентиляции морозильной камеры, когда вентилятор морозильной камеры включен в соответствии с внутренней температурой морозильной камеры, определяют условия, требующие размораживания испарителя морозильной камеры на основании времени включения средства вентиляции морозильной камеры, вычисленного на этапе определения времени включения средства вентиляции морозильной камеры, и одновременно размораживают для удаления инея, образовавшегося на испарителях морозильной и холодильной камер, когда определено, что испаритель холодильной камеры находится в условиях, требующих размораживания.
В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение предлагает способ управления операцией размораживания холодильника, заключающийся в том, что для быстрого охлаждения измеряют начальную температуру холодильной камеры, включают компрессор и средство вентиляции холодильной камеры для быстрого охлаждения, измеряют внутреннюю температуру холодильной камеры, которая изменяется на заданных интервалах при подсчете времени включения средства вентиляции холодильной камеры, определяют изменение градиента падения температуры, соответствующего изменению внутренней температуры холодильной камеры относительно начальной температуры, определяют момент начала размораживания испарителя холодильной камеры, на основании изменения температуры, осуществляют размораживание испарителя холодильной камеры в соответствии с моментом начала размораживания.
В соответствии с еще одним аспектом, настоящее изобретение предлагает способ управления операцией размораживания холодильника, заключающийся в том, что осуществляют охлаждение, приводя в действие компрессор на основании внутренней температуры морозильной камеры, и управляя средством вентиляции холодильной камеры с учетом соответствующих внутренних температур морозильной и холодильной камер, измеряют внутреннюю температуру морозильной и холодильной камер, изменяющихся во время охлаждения в процессе нормальной работы, определяют, находятся ли морозильная и холодильная камеры в аномальном температурном состоянии на основании измеренных внутренних температур морозильной и холодильной камер, осуществляют охлаждение морозильной и холодильной камер, измеряют внутреннюю температуру морозильной и холодильной камер, изменяющихся после включения средств вентиляции морозильной и холодильной камер одновременно с компрессором, определяют моменты времени, когда начинаются операции размораживания морозильной и холодильной камер, на основании соответствующих времен включения средств вентиляции морозильной и холодильной камер и времени включения компрессора, когда температура морозильной и холодильной камер превышает заданные температуры и проводят размораживание испарителей морозильной и холодильной камер, соответственно, в соответствии с установленными моментами начала размораживания.
Краткое описание чертежей
Другие задачи и аспекты изобретения станут очевидными из описания конкретных вариантов воплощения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает общий вид обычного холодильника с частичным вырывом;
фиг. 2 - принципиальную схему, иллюстрирующую холодильный цикл, используемый в известном холодильнике;
фиг. 3 - холодильник (продольный разрез), в котором использовано размораживающее устройство, соответствующее настоящему изобретению;
фиг. 4 - принципиальную схему холодильного цикла согласно настоящему изобретению;
фиг. 5 - блок-схему размораживающего устройства, согласно настоящему изобретению;
фиг. 6А-6С - последовательности операций способа управления размораживанием холодильника согласно первому варианту воплощения настоящего изобретения;
фиг. 7А-7С - последовательности операций способа управления размораживанием холодильника согласно второму варианту воплощения настоящего изобретения;
фиг. 8А-8В - последовательность операций способа управления размораживанием холодильника согласно третьему варианту воплощения настоящего изобретения; и
фиг. 9А-9В - последовательности операций способа управления размораживанием холодильника согласно четвертому варианту воплощения настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
На фиг. 3 показан холодильник, в котором использовано размораживающее устройство, соответствующее настоящему изобретению. С другой стороны, на фиг. 4 проиллюстрирован холодильный цикл, используемый в этом холодильнике.
Холодильник включает корпус 20 (фиг. 3) холодильника, разделенный по вертикали промежуточной перегородкой 21 на две камеры - морозильную камеру 22 и холодильную камеру 24. В передней части корпуса 20 холодильника установлены дверцы 22а и 24а, которые служат для открытия и закрытия морозильной и холодильной камер 22 и 24, соответственно.
Морозильная и холодильная камеры 22 и 24 служат камерами для хранения продуктов, соответственно.
В задней части морозильной камеры 22 установлен испаритель 26 морозильной камеры, который осуществляет теплообмен между воздухом, нагнетаемым в морозильную камеру 22, и хладагентом, проходящим через первый испаритель 26, испаряя хладагент посредством теплого воздуха при одновременном охлаждении этого воздуха. Над испарителем 26 морозильной камеры расположен вентилятор 30 морозильной камеры. Вентилятор 30 морозильной камеры приводится в действие электродвигателем 28 вентилятора для осуществления циркуляции холодного воздуха, вовлеченного в теплообмен испарителем 26 в морозильной камере 22.
Перед испарителем 26 в задней части морозильной камеры 22 расположен канальный элемент 32, который служит для направления потока холодного воздуха, вовлеченного в теплообмен испарителем 26. Этот воздух циркулирует по морозильной камере 22 под действием вентилятора 20 морозильной камеры. Канальный элемент 32 морозильной камеры снабжен отверстием 32а для выпуска воздуха, через которое холодный воздух, направляемый канальным элементом 32 морозильной камеры после теплообмена в испарителе 26 вводится в морозильную камеру 22.
Под испарителем 26 морозильной камеры расположен нагреватель 33. Нагреватель 33 выделяет тепло для удаления инея, образовавшегося на испарителе 26 морозильной камеры, когда воздух, нагнетаемый вентилятором 26 морозильной камеры, охлаждается хладагентом, проходящим через испаритель 26 морозильной камеры.
Ниже нагревателя 33 морозильной камеры расположен поддон 34 для талой воды, предусмотренный для испарителя 26 морозильной камеры. В поддоне 34 собирается талая вода, а затем сливается через сливной шланг 52 на испарительный поддон 54, расположенный внизу корпуса 20 холодильника. У передней стороны вентилятора 30 морозильной камеры расположен терморезистор 37 для измерения внутренней температуры Tf морозильной камеры 22. Терморезистор 36 представляет собой блок 111 измерения температуры блока 110 измерения температуры, входящего в размораживающее устройство, которое будет описано ниже.
С другой стороны, на задней стороне холодильной камеры 24 установлен испаритель 40 холодильной камеры. Испаритель 40 холодильной камеры осуществляет теплообмен между воздухом, нагнетаемым в холодильную камеру 24, и хладагентом, проходящим через испаритель 40 холодильной камеры. Хладагент испаряется с помощью теплого воздуха при одновременном охлаждении этого воздуха. Над испарителем 40 холодильной камеры на вращающемся валу электродвигателя 42 вентилятора установлен с возможностью вращения вентилятор 44 холодильной камеры. Вентилятор 44 холодильной камеры предназначен для циркуляции холодного воздуха, вовлеченного в теплообмен испарителем 40 холодильной камеры, в холодильной камере 24.
Перед испарителем 40 холодильной камеры расположен канальный элемент 46 холодильной камеры, который служит для направления холодного воздуха, вовлеченного в теплообмен испарителем 40 холодильной камеры, так что этот воздух циркулирует по холодильной камере 24 за счет вращательного усилия вентилятора 44 холодильной камеры. Канальный элемент 46 холодильной камеры снабжен отверстием 46а для выпуска воздуха. Через отверстие 46а для выпуска воздуха холодный воздух направляется канальным элементом 46 холодильной камеры в холодильную камеру 24.
Под испарителем 40 холодильной камеры расположен еще один нагреватель 47. Нагреватель 47 выделяет тепло для удаления инея, образовавшегося на испарителе 40 холодильной камеры, когда воздух, нагнетаемый вентилятором 44 холодильной камеры, охлаждается хладагентом, проходящим через испаритель 40 холодильной камеры.
Ниже нагревателя 47 расположен еще один поддон 48 для капель талой воды, предусмотренный для испарителя 40 холодильной камеры. Поддон 48 собирает талую воду и затем сливает собранную воду через сливной шланг 52 на испарительный поддон 54, расположенный внизу корпуса 20 холодильника. Перед канальным элементом 46 холодильной камеры расположен еще один терморезистор 50 для измерения внутренней температуры Tr холодильной камеры 24. Терморезистор 50 представляет собой блок 112 измерения температуры холодильной камеры блока 110 измерения температуры, который будет описан ниже.
В нижней части корпуса 20 холодильника установлен компрессор 56 для сжатия газообразного низкотемпературного хладагента низкого давления, выходящего из испарителей 26 и 40 морозильной и холодильной камер, с получением высокотемпературного хладагента высокого давления. В задней части корпуса 20 холодильника расположен основной конденсатор 58. Через основной конденсатор 58 проходит газообразный высокотемпературный хладагент высокого давления, сжатый компрессором 56. При прохождении через основной конденсатор 58 газообразный хладагент осуществляет теплообмен с окружающим воздухом в соответствии с явлением естественной или принудительной конвекции, вследствие чего принудительно охлаждается с переходом в жидкую фазу при низкой температуре и высоком давлении.
Под испарительным поддоном 54 расположен вспомогательный конденсатор 60 для испарения воды, собранной в испарительном поддоне 54. Как в морозильной, так и в холодильной камерах 22 и 24 расположено множество полок 62 для разделения камер на несколько отделений для хранения продуктов.
В холодильнике вышеупомянутой конструкции хладагент циркулирует в течение холодильного цикла, показанного на фиг. 4. То есть, высокотемпературный хладагент высокого давления сжимается компрессором 56 и подается во вспомогательный конденсатор 60. Проходя через вспомогательный конденсатор 60, хладагент нагревает воду в испарительном поддоне 54 и испаряет ее. Из вспомогательного конденсатора 60 хладагент затем попадает в основной конденсатор 58. Проходя через основной конденсатор 58, высокотемпературный хладагент высокого давления охлаждается, так что его можно сжижать с получением низкотемпературного хладагента низкого давления. Хладагент, выходящий из основного конденсатора 58, затем проходит по капиллярной трубке 57, которая уменьшает давление хладагента. Потом хладагент возвращается в компрессор 56 после прохождения через испарители 26 и 40 морозильной и холодильной камер.
Ниже подробно описано замораживающее устройство, соответствующее настоящему изобретению, применяемое в холодильнике, имеющем вышеупомянутую конструкцию.
Замораживающее устройство включает в себя блок 90 (фиг. 5) питания постоянного тока для преобразования напряжения питания от промышленного источника электропитания переменного тока, подаваемого на силовой входной каскад переменного тока (не показан), в напряжение постоянного тока с уровнем напряжения, требуемым для включения различных блоков холодильника.
Предусмотрен также блок 100 задания температуры, который представляет собой клавишный переключатель, которым манипулирует потребитель, чтобы задать желаемые внутренние температуры Tfs и Trs морозильной и холодильной камер. Блок 100 задания температуры включает блок 101 задания температуры морозильной камеры, предназначенный для задания желаемой внутренней температуры Tfs морозильной камеры 22 и блок 102 задания температуры холодильной камеры, предназначенный для задания желаемой внутренней температуры Trs холодильной камеры 24. Блок 101 задания температуры морозильной камеры также используют для выбора операции быстрого замораживания, тогда как блок 102 задания температуры холодильной камеры также используют для выбора операции быстрого охлаждения.
Блок 110 измерения температуры, который также входит в размораживающее устройство, служит для измерения соответствующих внутренних температур Tf и Tr морозильной и холодильной камер 22 и 24. Этот блок 110 измерения температуры включает блок 111 измерения температуры морозильной камеры, который содержит терморезистор 36 для измерения внутренней температуры Tf морозильной камеры 22, и блок 112 измерения температуры холодильной камеры, который содержит терморезистор 50 для измерения внутренней температуры Tr холодильной камеры 24.
Размораживающее устройство также включает блок управления 120, который представляет собой микро-ЭВМ. Блок управления 120 получает напряжение постоянного тока от блока 90 питания постоянного тока и подает его на холодильник. Блок управления 120 также принимает выходные сигналы из блока 110 измерения температуры, отражающие соответствующие измеренные внутренние температуры Tf и Tr, и определяет, превышают ли измеренные внутренние температуры Tf и Tr желаемые температуры Tfs и Trs, заданные блоком 100 задания температуры. На основе полученного результата блок управления 120 управляет всей работой холодильника. Блок управления 120 также управляет операцией размораживания морозильной и холодильной камер 22 и 24. Для осуществления этого управления, блок управления 120 определяет время, требуемое для размораживания испарителей 26 и 40 морозильной и холодильной камер, на основании времени работы компрессора 56 и соответствующих времен работы вентиляторов 30 и 44 морозильной и холодильной камер, соответствующих внутренних температур Tf и Tr морозильной и холодильной камер 22 и 24 и изменения режима работы холодильника (в частности - перехода от режима работы с перегрузкой к нормальному режиму работы и наоборот).
Чтобы осуществить управление операцией размораживания морозильной и холодильной камер 22 и 24 при быстром замораживании морозильной камеры 22 или быстром охлаждении холодильной камеры 24, блок управления 120 также определяет, образовался или нет иней на испарителях 26 и 40 морозильной и холодильной камер, на основании соответствующих температурных градиентов Та температур Tf и Tr камер.
К устройству управления 120 подключен блок 130 привода нагревателей. Блок 130 привода нагревателей служит для включения нагревателей 33 и 47, связанных с испарителями 26 и 40 морозильной и холодильной камер. Блок 130 привода нагревателей включает нагреватели 33 и 47, когда блок управления 120 определяет, следует ли размораживать испарители 26 и 40 морозильной и холодильной камер, на основании времени работы компрессора 56 и времен включения вентиляторов 30 и 44 морозильной и холодильной камер, соответствующих температур Tf и Tr морозильной и холодильной камер 22 и 24 и соответствующих температурных градиентов Та температур Tf и Tr камер, возникающих при быстром замораживании или охлаждении. Блок 130 привода нагревателей включает блок 131 привода нагревателя морозильной камеры для включения нагревателя 33 испарителя морозильной камеры, расположенного под испарителем 26 морозильной камеры, для удаления инея, образовавшегося на испарителе 26 морозильной камеры, при подаче сигнала управления с блока управления 130, и блок 132 привода нагревателя холодильной камеры для включения нагревателя 47, расположенного под испарителем 40 холодильной камеры, для удаления инея, образовавшегося на испарителе 40 холодильной камеры, при подаче сигнала с блока управления 120.
Размораживающее устройство также включает блок 140 измерения температур трубопроводов, предназначенный для измерения соответствующих температур P1 и Р2 трубопроводов испарителей 26 и 40 морозильной и холодильной камер, т.е. соответствующих температур потоков хладагента, проходящих через испарители 26 и 40 при включении нагревателей 33 и 47, и для последующей посылки полученных данных о температурах трубопроводов в блок управления 120, так что блок управления 120 может определить необходимость прекращения размораживания испарителей 26 и 40. Блок 140 измерения температур трубопроводов включает блок 141 измерения температуры трубопровода морозильной камеры, предназначенный для измерения температуры P1 испарителя 26 морозильной камеры, изменяющейся при включении нагревателя 33 испарителя морозильной камеры, и для передачи полученных данных, отражающих измеренную температуру Р1 трубопровода, в блок управления 120, и блок 142 измерения температуры Р2 трубопровода испарителя 40 холодильной камеры, изменяющейся при включении нагревателя 47 испарителя холодильной камеры, и для передачи полученных данных, отражающих измеренную температуру Р2 трубопровода, в блок управления 120.
К блоку управления 120 также подключен блок 150 привода компрессора. Блок 150 привода компрессора принимает управляющий сигнал из блока управления 120, выработанный на основании разности между желаемой температурой камеры Tfs или Trs, заданной потребителем с помощью блока 100 задания температуры, и температурой Tf или Tr камеры, измеренной блоком 110 измерения температуры. В соответствии с сигналом управления, блок 150 привода компрессора управляет компрессором 56 для охлаждения холодильника.
На фиг. 5 позиция 160 обозначает блок привода электродвигателей вентиляторов, который служит для управления электродвигателями 28 и 42 вентиляторов морозильной и холодильной камер под контролем блока управления 120 таким образом, что соответствующие внутренние температуры Tf и Tr морозильной и холодильной камер 22 и 24 поддерживаются на желаемых уровнях, заданных потребителем. Блок 160 привода электродвигателей вентиляторов включает блок 161 привода электродвигателя вентилятора морозильной камеры, предназначенный для управления электродвигателем 28 вентилятора морозильной камеры, который осуществляет циркуляцию холодного воздуха, вовлеченного в теплообмен испарителем 26 морозильной камеры, под контролем блока управления 120 для поддержания внутренней температуры Tf морозильной камеры 22, измеренной блоком 111 измерения температуры морозильной камеры, на желаемом уровне Tfs, заданном потребителем, и блок 162 привода электродвигателя вентилятора холодильной камеры, предназначенный для управления электродвигателем 42 вентилятора холодильной камеры, который осуществляет циркуляцию холодного воздуха, вовлеченного в теплообмен испарителем 40 холодильной камеры, под контролем блока управления 120 для поддержания внутренней температуры Tr холодильной камеры 24, измеренной блоком 112 измерения температуры холодильной камеры, на желаемом уровне Trs, заданном потребителем.
Ниже описана работа размораживающего устройства, имеющего вышеупомянутую конструкцию, для размораживания холодильника.
На фиг. 6А-6С представлены схемы последовательности операций, иллюстрирующие последовательность операций способа управления размораживанием холодильника в соответствии с первым вариантом воплощения изобретения.
После подачи электропитания на холодильник, блок 90 питания постоянного тока преобразует напряжение питания, полученное от промышленного источника питания переменного тока на силовом входном каскаде переменного тока (не показан), в напряжение постоянного тока с уровнем напряжения, требуемым для задействования различных блоков холодильника. Затем напряжение постоянного тока из блока 90 питания постоянного тока подается на блок управления 120, а также на различные схемы привода.
На шаге S1, показанном на фиг. 6А, блок управления 120 приводит холодильник в предпусковое состояние в ответ на напряжение постоянного тока, полученное из блока 90 питания постоянного тока. На шаге S2 устанавливают желаемые внутренние температуры Tfs и Trs в морозильной и холодильной камерах 22 и 24, используя блоки 101 и 102 задания температур морозильной и холодильной камер блока 100 задания температуры.
Затем процедура переходит к шагу S3 для включения компрессора 56. После этого на шаге S4 включают вентилятор 44 холодильной камеры и вентилятор 30 морозильной камеры. После этого на шаге S5 определяют, превышает ли внутренняя температура Tr холодильной камеры 24, измеренная блоком 112 измерения температуры холодильной камеры, желаемую температуру Trs, заданную в блоке управления 120.
Если внутренняя температура Tr холодильной камеры 24 определена на шаге S5 как превышающая желаемую температуру Trs (а именно - в случае ответа "Да" (YES)), процедура переходит к шагу S6. На шаге S6 продолжает работать вентилятор 44 холодильной камеры для понижения внутренней температуры холодильной камеры 24. С другой стороны, когда внутренняя температура Tr холодильной камеры 24 определена на шаге S5 как более низкая, чем желаемая температура Trs (а именно - в случае ответа "Нет" (NO)), процедура переходит к шагу S7 для отключения вентилятора 44 холодильной камеры.
Когда компрессор 56 и вентилятор 44 холодильной камеры выключены, а вентилятор 30 морозильной камеры отключен, только испаритель 40 холодильной камеры может осуществлять теплообмен между хладагентом и окружающим воздухом. То есть, хладагент, сжатый до образования газообразной фазы с высокими температурой и давлением, выходит из компрессора 56 и направляется к вспомогательному конденсатору 60. Проходя через вспомогательный конденсатор 60, хладагент испаряет воду, собранную в испарительном поддоне 54. Затем хладагент попадает в основной конденсатор 58. Проходя через основной конденсатор 58, хладагент осуществляет теплообмен с окружающим воздухом в соответствии с явлением естественной или принудительной конвекции, вследствие чего охлаждается с переходом в жидкую фазу при низкой температуре и высоком давлении, т.е., хладагент сжижается.
Находящийся в жидкой фазе низкотемпературный хладагент высокого давления, сжиженный в основном конденсаторе 58, проходит через капиллярную трубку 57. В капиллярной трубке 57 хладагент изменяется и становится низкотемпературным хладагентом низкого давления, вследствие чего он может легко испаряться. Хладагент, выходящий из капиллярной трубки 57, затем попадает в испарители 26 и 40 морозильной и холодильной камер.
Проходя через испарители 26 и 40 морозильной и холодильной камер, каждый из которых состоит из множества трубок, низкотемпературный хладагент низкого давления подвергается теплообмену с воздухом, нагнетаемым в морозильную и холодильную камеры 22 и 24. За счет этого теплообмена хладагент испаряется при одновременном охлаждении воздуха. Получающиеся в результате потоки газообразного низкотемпературного хладагента низкого давления, соответственно выходящие из испарителей 26 и 40 морозильной и холодильной камер, затем попадают в компрессор 56. Таким образом, хладагент повторно циркулирует в холодильном цикле, показанном на фиг. 4.
Однако, в этом случае отсутствует поток воздуха, нагнетаемый в направлении к морозильной камере 22, поскольку не задействован вентилятор 30 морозильной камеры. Поэтому теплообмена на испарителе 26 морозильной камеры не происходит. Теплообмен осуществляется на испарителе 40 холодильной камеры.
Холодный воздух, вовлеченный испарителем 40 холодильной камеры в теплообмен с хладагентом, нагнетается за счет вращательного усилия вентилятора 44 холодильной камеры и направляется канальным элементом 46 холодильной камеры так, что выпускается в холодильную камеру 24 через отверстие 46а для выпуска холодного воздуха. В результате этого холодильная камера 24 охлаждается.
С другой стороны, если вентилятор 30 морозильной камеры работает вместе с компрессором 56, осуществляя за счет этого операцию охлаждения морозильной камеры 22 в течение определенного периода времени, внутренняя температура Tf морозильной камеры постепенно снижается. Эту внутреннюю температуру Tf морозильной камеры 22 измеряет блок 111 измерения температуры морозильной камеры блока 110 измерения температуры. Полученный сигнал из блока 111 измерения температуры морозильной камеры затем поступает в блок управления 120.
После этого на шаге S8 определяют, ниже или нет внутренняя температура Tf морозильной камеры 22, измеренная блоком 111, чем желаемая температура Tfs.
Когда внутренняя температура Tf морозильной камеры 22 превышает желаемую температуру Tfs (а именно - в случае ответа "Нет"), возвращаются к шагу S3. После этого процедура повторяется от шага S3 для непрерывного охлаждения морозильной камеры 22. С другой стороны, когда внутренняя температура Tf морозильной камеры 22 более низкая, чем желаемая температура Tfs (а именно - в случае ответа "Да"), процедура переходит к шагу S9, показанному на фиг. 6В. На шаге S9 блок управления 120 выдает сигнал прекращения операции охлаждения морозильной камеры 22 на блок 150 привода компрессора, и на блок 161 привода электродвигателя вентилятора морозильной камеры блока 160 привода электродвигателей вентиляторов.
Соответственно, блок 150 привода компрессора отключает компрессор 56. Блок 161 привода электродвигателя вентилятора морозильной камеры также отключает электродвигатель 28 вентилятора морозильной камеры, останавливая вентилятор 30 морозильной камеры. В результате операция охлаждения морозильной камеры 22 завершается.
Как упоминалось выше, управление компрессором 56 осуществляют в соответствии с внутренней температурой морозильной камеры 22. Когда компрессор 56 работает с самого начала, первым приводится в действие вентилятор 44 холодильной камеры. Управление вентилятором 44 холодильной камеры осуществляют в соответствии с внутренней температурой холодильной камеры 24 так, что можно поддерживать холодильную камеру 24 при желаемой температуре Trs. Как только внутренняя температура Tr холодильной камеры 24 достигает желаемой температуры Trs, вентилятор 44 холодильной камеры отключается, завершая тем самым операцию охлаждения холодильной камеры 24. В это время вентилятор 30 морозильной камеры работает. Компрессор 56 и вентилятор 30 непрерывно работают до тех пор, пока внутренняя температура Tf морозильной камеры 22 не достигнет желаемой температуры Tfs.
Как только внутренняя температура Tf морозильной камеры 22 достигнет желаемой температуры Tfs, компрессор 56 и вентилятор 30 морозильной камеры отключаются, чтобы предотвратить переморожение морозильной камеры 22.
В режиме нормальной работы для замораживания морозильной камеры 22 и охлаждения холодильной камеры 24 процедура переходит к шагу S10, чтобы измерить аномальную температуру холодильной камеры 24. На шаге S10 блок 112 измеряет внутреннюю температуру Tr холодильной камеры 24 и передает полученные данные в блок управления 120.
После этого на шаге S11 определяют, превышает или нет внутренняя температура Tr холодильной камеры 24 желаемую температуру Trs (например, около 8oC), запомненную в блоке управления 120. Когда внутренняя температура Tr холодильной камеры 24 превышает желаемую температуру Trs (а именно - в случае ответа "Да"), процедура переходит к шагу S12, поскольку температура в холодильной камере 24 внезапно увеличилась. На шаге S12 определяют, поддерживалась или нет холодильная камера 24 в течение заданного времени (например, около 30 минут) в таком состоянии, что ее внутренняя температура Tr превышает желаемую температуру Trs.
Если на шаге S12 определено, что заданное время еще не истекло (а именно - в случае ответа "Нет"), определяют, что внутренняя температура холодильной камеры 24 внезапно увеличилась вследствие нескольких открываний дверцы или большого времени поддержания дверцы открытой. В этом случае процедура возвращается к шагу S10. После этого процедура повторяется с шага S10.
С другой стороны, если на шаге S12 определено, что заданное время истекло (а именно - в случае ответа "Да"), определяют, что холодильная камера 24 находится в аномальном температурном состоянии. В этом случае процедура переходит к шагу S13. На шаге S13 блок управления 120 выдает сигнал на блок 150 привода компрессора, и на блок 162 привода электродвигателя вентилятора холодильной камеры, чтобы охлаждать холодильную камеру 24 независимо от внутренней температуры Tf морозильной камеры 22.
По сигналам управления блок 150 привода компрессора и блок 162 привода электродвигателя вентилятора холодильной камеры включают компрессор 56 и электродвигатель 42 вентилятора холодильной камеры, соответственно. Поэтому вентилятор 44 холодильной камеры вращается.
Когда включены компрессор 56 и электродвигатель 42 вентилятора холодильной камеры, холодный воздух, осуществивший теплообмен с хладагентом в испарителе 40 холодильной камеры, нагнетается в холодильную камеру 24 через отверстие 46а для выпуска холодного воздуха за счет вращающего усилия вентилятора 44 холодильной камеры.
После этого процедура переходит к шагу S14 для подсчета времени включения Cr вентилятора 44 холодильной камеры, осуществляемого таймером, включенным в блок управления 120.
Чтобы проконтролировать время работы Cr вентилятора 44 холодильной камеры на шаге S15 определяют, превышает или нет время включения Cr, подсчитанное таймером, заданное время включения Cs (например, около 40 минут), запомненное в блоке управления 120.
Если на шаге S15 определено, что заданное время включения Cs еще не истекло (а именно - в случае ответа "Нет"), процедура возвращается к шагу S14. После этого процедура повторяется с шага S14 при непрерывном измерении внутренней температуры Tr холодильной камеры 24. Если на шаге S15 определено, что заданное время включения Cs истекло (а именно - в случае ответа "Да") процедура переходит к шагу S16, чтобы уточнить подсчитанное время включения Cr вентилятора 44 холодильной камеры.
Когда холодильная камера 24 находится в состоянии, что ее внутренняя температура Tr превышает желаемую температуру Trs после охлаждения за счет непрерывной работы (в течение примерно 40 минут) вентилятора 44 холодильной камеры, процедура переходит к шагу S17, чтобы определить, является или нет увеличение внутренней температуры (а именно - аномальное температурное состояние) холодильной камеры 24 результатом снижения теплообменной способности испарителя 40 холодильной камеры, вызванного инеем, образовавшимся на испарителе 40. Для этого определяют, превышает или нет общее время включения Crt вентилятора 44 холодильной камеры заданное время включения, соответствующее времени включения (например, б часов) компрессора 56, вызывающее образование инея на испарителе 40 холодильной камеры.
Если на шаге S17 определено, что общее время включения Crt меньше 6 часов (а именно - в случае ответа "Нет"), заключают, что аномальное температурное состояние холодильной камеры 24 не является результатом образования инея на испарителе 40 холодильной камеры. В этом случае процедура переходит к шагу S10.
С другой стороны, если общее время включения Crt определено на шаге S17 как превышающее 6 часов (а именно - в случае ответа "Да"), определяют, что аномальное температурное состояние холодильной камеры 24 является результатом образования инея на испарителе 40 холодильной камеры. В этом случае процедура переходит к шагу S18, показанному на фиг. 6С. На шаге S18 блок управления 120 выдает управляющий сигнал для прекращения охлаждения холодильной камеры 24 в блок 150 привода компрессора и в блок 162 привода электродвигателя вентилятора холодильной камеры.
На основании сигнала из блока управления 120 блок 150 привода компрессора и блок 162 привода электродвигателя вентилятора холодильной камеры отключают компрессор 56 и электродвигатель 42 вентилятора холодильной камеры, соответственно. В результате вентилятор 44 холодильной камеры останавливается, чтобы предотвратить состояние переохлаждения холодильной камеры 24.
Затем на шаге S19 блок управления 120 выдает сигнал в блок 132 привода нагревателя холодильной камеры, чтобы осуществить операцию размораживания для удаления инея, образовавшегося на испарителе 40 холодильной камеры.
По получении управляющего сигнала блок 132 привода нагревателя холодильной камеры включает нагреватель 47 испарителя холодильной камеры. Вследствие этого иней, образовавшийся на испарителе 40 холодильной камеры, удаляется.
Когда нагреватель 47 испарителя холодильной камеры выделяет тепло, блок 142 измеряет температуру холодильного агента, проходящего через испаритель 40 холодильной камеры. После этого полученные данные из блока 142 поступают в блок управления 120. Эту процедуру выполняют на шаге S20.
После этого на шаге S21 блок управления 120 определяет, превышает ли температура Р2 трубопровода испарителя 40 холодильной камеры, измеренная блоком 142, заданную температуру Prs, запомненную в блоке управления 120 (а именно, температуру окончания размораживания, обеспечивающую полное удаление инея, образовавшегося на испарителе 40 холодильной камеры). Когда температура Р2 трубопровода испарителя 40 холодильной камеры ниже заданной температуры Prs (а именно - в случае ответа "Нет"), определяют, что иней на испарителе 40 холодильной камеры удален не полностью. В этом случае процедура возвращается к шагу S19. С шага S19 процедура выполняется повторно.
С другой стороны, когда температура Р2 трубопровода испарителя холодильной камеры определена на шаге S21 как превышающая заданную температуру Prs (а именно - в случае ответа "Да"), определяют, что иней на испарителе 40 холодильной камеры удален полностью. В этом случае процедура переходит к шагу S26. На шаге S26 блок управления 120 выдает управляющий сигнал в блок 132 привода нагревателя холодильной камеры, чтобы прекратить выделение тепла из нагревателя 47 испарителя холодильной камеры.
По этому сигналу блок 132 привода нагревателя холодильной камеры отключает нагреватель 47 испарителя холодильной камеры, прекращая тем самым размораживание испарителя 40 холодильной камеры.
После этого на шаге S23 определяют, истекло ли заданное время паузы (а именно, заданное время задержки, около 10 минут, для защиты компрессора 56) после размораживания холодильной камеры 24. Если заданное время паузы еще не истекло (а именно - в случае ответа "Нет"), процедура возвращается к шагу S27. С шага S27 процедура повторяется до тех пор, пока не истечет заданное время паузы.
Если время паузы истекло (а именно - в случае ответа "Да"), включают компрессор 56 для подачи холодного воздуха в холодильную камеру 24. В этом случае компрессор 56 не повреждается, поскольку его запуск произведен с соблюдением должной паузы.
С другой стороны, когда внутренняя температура Tr холодильной камеры 24 определена на шаге S11 как более низкая, чем желаемая температура Trs (а именно - если ответ "Нет"), процедура переходит к шагу S24. На шаге S24 уточняют время включения Cr вентилятора 44 холодильной камеры, подсчитанного таймером. После этого работа холодильника завершается.
Далее будет описан способ управления размораживанием холодильника в соответствии со вторым вариантом воплощения настоящего изобретения.
Сразу после подачи электропитания на холодильник, блок 90 питания постоянного тока преобразует напряжение питания, полученное от источника питания переменного тока на входном силовом каскаде переменного тока (не показан), в напряжение постоянного тока с уровнем напряжения, требуемым для работы различных блоков холодильника. Затем напряжение постоянного тока из блока 90 питания постоянного тока подается на блок управления 120, а также на различные схемы привода.
На шаге S31 (фиг. 7А) блок управления 120 приводит холодильник в предпусковое состояние. На шаге S32 определяют, приведен в действие компрессор 56, или нет. Это осуществляют, когда внутренняя температура морозильной камеры 22 или холодильной камеры 24 превышает желаемую температуру, заданную потребителем с помощью блока 100 задания температуры.
Когда на шаге S32 определено, что компрессор 56 включен (а именно - в случае ответа "Да"), процедура переходит к шагу S33. На шаге S33 определяют, включен ли вентилятор 44 холодильной камеры. Когда вентилятор 44 холодильной камеры включен (а именно - в случае ответа "Да"), выполняют шаг S34, чтобы определить время включения Cr вентилятора 44 холодильной камеры с помощью таймера.
Затем на шаге S35 определяют, включен ли вентилятор 30 морозильной камеры. Когда вентилятор 30 морозильной камеры не включен (а именно - в случае ответа "Нет"), процедура возвращается к шагу S33. Затем процедура выполняется повторно с шага S33.
Если на шаге S35 определено, что вентилятор 30 морозильной камеры включен (а именно - в случае ответа "Да"), выполняют шаг S36. На шаге S36 время включения Cf вентилятора 30 морозильной камеры подсчитывается таймером. После этого процедура переходит к шагу S37, чтобы определить, соответствует ли режим работы холодильника режиму работы с перегрузкой.
Когда режим работы холодильника определен на шаге S37 как соответствующий режиму работы с перегрузкой (а именно - в случае ответа "Да"), процедура переходит к шагу S38. На шаге S38 время работы Cf вентилятора 30 морозильной камеры, определенное на шаге S36, принимают равным времени включения Cm компрессора 56 для операции замораживания.
С другой стороны, если режим работы холодильника определен на шаге S3 7 как не соответствующий режиму работы с перегрузкой (а именно - в случае ответа "Нет"), процедура переходит к шагу S39. На шаге S39 время работы Cr вентилятора 44 холодильной камеры, подсчитанное на шаге S34, принимают равным времени работы Cn компрессора 56 для операции охлаждения.
После этого на шаге S40 вычисляют общее время работы Ct компрессора 56, суммируя время работы Cn, полученное на шаге S39, и время работы Cm, полученное на шаге S38. Затем на шаге S41, показанном на фиг. 7В, определяют, превышает или нет общее время работы Ct компрессора 56 заданное время С1 (общее время работы, например, 10 часов, компрессора 56, вызывающее образование инея на испарителе 26 морозильной камеры), запомненное в блоке управления 120.
Если общее время работы Ct компрессора 56 превышает заданное время С1 (а именно - в случае ответа "Да"), заключают, что следует разморозить испаритель 26 морозильной камеры (то есть, он находится в условиях, требующих осуществления размораживания). При размораживании испарителя 26 морозильной камеры одновременно размораживается испаритель 40 холодильной камеры. Для этого необходимо контролировать наличие условий, требующих размораживания испарителя 40 холодильной камеры. Поэтому на шаге S42 определяют, превышает ли время работы Cr вентилятора 44 холодильной камеры, подсчитанное таймером, заданное время С2 (а именно, общее время работы (например, около 9 часов) компрессора 56, вызывающее образование инея на вентиляторе 40 холодильной камеры.
Когда подсчитанное время работы Cr вентилятора 44 холодильной камеры определено на шаге S42 как превышающее заданное время С2 (а именно - в случае ответа "Да"), выполняют шаг S43, чтобы разморозить испарители 26 и 40 морозильной и холодильной камер. На шаге S43 блок управления 120 выдает управляющий сигнал в блок 150 привода компрессора и в блоки 161 и 162 привода электродвигателей вентиляторов морозильной и холодильной камер блока 160 привода электродвигателей вентиляторов, чтобы прекратить операцию охлаждения морозильной и холодильной камер 22 и 24.
На основании управляющего сигнала из блока управления 120 блок 150 и блоки 161 и 162 отключают компрессор 57 и электродвигатели 28 и 42 вентиляторов морозильной и холодильной камер, соответственно. В результате прекращается операция охлаждения морозильной и холодильной камер 22 и 24.
После этого на шаге S44 блок управления 120 выдает управляющий сигнал в оба блока 131 и 132 привода нагревателей морозильной и холодильной камер, чтобы осуществить операцию размораживания для удаления инея, образовавшегося на испарителях 26 и 40 морозильной и холодильной камер.
На основании сигнала из блока управления 120 блоки 131 и 132 включают нагреватели 33 и 47 испарителей морозильной и холодильной камер. Соответственно, иней, образовавшийся на испарителях 26 и 40 морозильной и холодильной камер, удаляется за счет тепла, выделяемого на нагревателях 33 и 47 испарителей морозильной и холодильной камер.
На шаге S45 температуру Р1 трубопровода испарителя 26 морозильной камеры, изменяющуюся при выделении тепла нагревателем 33 испарителя, т.е. температуру холодильного агента, проходящего через испаритель 26 морозильной камеры, измеряет блок 141 измерения температуры трубопровода морозильной камеры.
Затем на шаге S46 блок управления 120 определяет, превышает ли температура Р1 трубопровода испарителя 26 морозильной камеры заданную температуру Pfs (а именно, температуру окончания размораживания, обеспечивающую полное удаление инея, образовавшегося на испарителе 26 морозильной камеры), запомненную в блоке управления 120. Когда температура P1 трубопровода испарителя 26 морозильной камеры ниже заданной температуры Pfs (а именно - в случае ответа "Нет"), определяют, что иней на испарителе 26 морозильной камеры удален не полностью. В этом случае процедура возвращается к шагу S44. С шага S44 процедура выполняется повторно.
С другой стороны, когда температура Р1 трубопровода испарителя 26 морозильной камеры превышает заданную температуру Pfs (а именно - в случае ответа "Да"), определяют, что иней на испарителе 26 морозильной камеры удален полностью. В этом случае процедура переходит к шагу S47. На шаге S47 блок управления 120 выдает управляющий сигнал в блок 131 привода нагревателя морозильной камеры, чтобы прекратить выделение тепла из нагревателя 33 испарителя морозильной камеры.
По этому сигналу блок 131 привода нагревателя морозильной камеры отключает нагреватель 33 испарителя морозильной камеры, прекращая тем самым операцию размораживания морозильной камеры 22.
После этого на шаге S48 блок 142 измеряет температуру Р2 трубопровода испарителя 40 холодильной камеры, а именно, температуру хладагента, проходящего через испаритель 40 холодильной камеры, когда нагреватель 47 испарителя холодильной камеры выделяет тепло. Полученные данные из блока 142 измерения температуры трубопровода холодильной камеры поступают в блок управления 120.
Затем, на шаге S49 блок управления 120 определяет, превысила ли температура Р2 трубопровода испарителя 40 холодильной камеры, измеренная блоком 142, заданную температуру Prs (а именно - температуру окончания размораживания, обеспечивающую полное удаление инея, образовавшегося на испарителе 40 холодильной камеры). Когда температура Р2 трубопровода испарителя 40 холодильной камеры ниже заданной температуры Prs (а именно - в случае ответа "Нет"), заключают, что иней на испарителе 40 холодильной камеры удален не полностью. В этом случае процедура возвращается к шагу S44. С шага S44 процедуру выполняют повторно.
С другой стороны, когда температура Р2 трубопровода испарителя 40 холодильной камеры определена на шаге S49 как превышающая заданную температуру Prs (а именно - в случае ответа "Да"), определяют, что иней на испарителе 40 холодильной камеры удален полностью. В этом случае процедура переходит к шагу S50 (фиг. 7С). На шаге S50 устройство управления 120 выдает управляющий сигнал в блок 132 привода нагревателя холодильной камеры, чтобы прекратить выделение тепла из нагревателя 47 испарителя холодильной камеры.
По сигналу из блока управления 120 блок 132 привода нагревателя холодильной камеры прекращает выделение тепла из нагревателя 47 испарителя холодильной камеры, прекращая тем самым размораживание холодильной камеры 24.
После этого на шаге S51 определяют, истекло ли заданное время паузы (а именно, заданное время задержки, например, около 10 минут, для защиты компрессора 56) после размораживания морозильной и холодильной камер 22 и 24. Если заданное время паузы еще не истекло (а именно - в случае ответа "Нет"), процедура возвращается к шагу S51. С шага S51 процедура повторяется до тех пор, пока не истечет заданное время паузы.
Если заданное время паузы истекло (а именно - в случае ответа "Да"), включают компрессор 56 для замораживания морозильной камеры 22 или охлаждения холодильной камеры 24. В этом случае компрессор 56 не повреждается, поскольку выдержана достаточная пауза.
С другой стороны, когда на шаге S3 2 определено, что компрессор 56 работает (а именно - в случае ответа "Да"), определяют, что ни морозильная камера 22, ни холодильная камера 24 не находится в условиях, требующих размораживания холодильника. Если общее время работы Ct компрессора 56 меньше, чем заданное время С1 (а именно - в случае ответа "Нет"), ни морозильная камера 22, ни холодильная камера 24 не находятся в условиях, требующих размораживания. Поэтому блок управления 120 не осуществляет никакого управления размораживанием холодильника.
Если время работы Cr вентилятора 44 холодильной камеры меньше, чем заданное время С2 (а именно - в случае ответа "Нет"), устанавливают, что морозильной камере 22 требуется размораживание, тогда как холодильной камере 24 размораживания не требуется. В этом случае процедура переходит к шагу S53. На шаге S53 блок управления 120 выдает сигнал на прекращение охлаждения морозильной и холодильной камер 22 и 24 в блок 150 привода компрессора 56 и в блоки 161 и 162 привода электродвигателей вентиляторов морозильной и холодильной камер.
По сигналу из блока управления 120 блок 150 привода компрессора и блоки 161 и 162 привода электродвигателей вентиляторов морозильной и холодильной камер отключают компрессор 56 и электродвигатели 28 и 42 вентиляторов морозильной и холодильной камер, соответственно. В результате охлаждение морозильной и холодильной камер 22 и 24 прекращается.
Затем на шаге S54 блок управления 120 выдает сигнал в блок 131 привода нагревателя морозильной камеры, чтобы осуществить размораживание для удаления инея, образовавшегося на испарителе 26 морозильной камеры.
По сигналу из блока управления 120 блок 131 привода нагревателя морозильной камеры приводит в действие нагреватель 33 испарителя морозильной камеры. Поэтому иней, образовавшийся на испарителе 26 морозильной камеры, удаляется за счет тепла, выделяемого на нагревателе 33 испарителя морозильной камеры.
На шаге S55 температуру Р1 трубопровода испарителя 26 морозильной камеры, изменяющуюся при выделении тепла нагревателем 33 испарителя морозильной камеры, измеряет блок 141 измерения температуры трубопровода морозильной камеры. Полученные данные из блока 141 поступают в блок управления 120. На шаге S56 блок управления 120 определяет, превышает ли температура Р1 трубопровода испарителя 26 морозильной камеры заданную температуру Pfs, запомненную в блоке управления 120.
Когда температура Р1 трубопровода испарителя 26 морозильной камеры ниже, чем заданная температура Pfs (а именно - в случае ответа "Нет"), заключают, что иней на испарителе 26 морозильной камеры удален не полностью. В этом случае процедура возвращается к шагу S54. С шага S54 процедура выполняется повторно.
С другой стороны, если температура Р1 трубопровода испарителя 26 морозильной камеры превышает заданную температуру Pfs (а именно - в случае ответа "Да"), заключают, что иней на испарителе 26 морозильной камеры удален полностью. В этом случае процедура переходит к шагу S57. На шаге S57 блок управления 120 выдает управляющий сигнал в блок 131 привода нагревателя морозильной камеры, чтобы отключить нагреватель 33 испарителя морозильной камеры.
По сигналу из блока управления 120 блок 131 привода нагревателя морозильной камеры отключает нагреватель 33 испарителя морозильной камеры, в результате чего нагреватель 33 больше не выделяет тепло. Размораживание морозильной камеры 22 прекращается. Потом на шаге S51 определяют, истекло ли заданное время паузы после размораживания морозильной камеры 22. Затем процедура повторяется с шага S51.
Ниже описан способ управления операцией размораживания холодильника в соответствии с третьим вариантом воплощения изобретения.
После подачи электропитания на холодильник, блок 90 питания постоянного того преобразует напряжение питания, получаемое из источника питания переменного тока на входном силовом каскаде переменного тока (не показан), в напряжение постоянного тока с уровнем напряжения, требуемым для работы различных блоков холодильника. Затем напряжение постоянного тока из блока 90 питания подается на блок управления 120, а также на различные схемы привода.
На шаге S61 (фиг. 8А) блок управления 120 приводит холодильник в предпусковое состояние. На шаге S62 задают желаемые внутренние температуры Tfs и Trs морозильной и холодильной камер 22 и 24 с помощью блоков 101 и 102 задания температур морозильной и холодильной камер.
На шаге S63 определяют, превышает ли внутренняя температура Tf морозильной камеры 22, измеренная блоком 111, желаемую температуру Tfs, заданную блоком 101 задания температуры морозильной камеры.
Если внутренняя температура Tf морозильной камеры 22 ниже, чем желаемая температура Tfs (а именно - в случае ответа "Нет"), процедура возвращается к шагу S63. Затем процедура повторяется с шага S63 при непрерывном измерении внутренней температуры Tf морозильной камеры 22 до тех пор, пока температура Tf не превысит желаемую температуру Tfs.
Когда текущая внутренняя температура Tf морозильной камеры 22 превышает желаемую температуру Tfs (а именно - в случае ответа "Да"), процедура переходит к шагу S64. На шаге S64 блок управления 120 выдает управляющий сигнал для включения компрессора 56 в блок 150 привода компрессора. По сигналу управления компрессор 56 включается.
Затем на шаге S65 определяют, превышает ли текущая внутренняя температура Tr холодильной камеры 24 желаемую температуру Trs.
Если внутренняя температура Tr холодильной камеры 24 превышает желаемую температуру Trs, процедура переходит к шагу S66. На шаге S66 блок управления 120 выдает сигнал на блок 162 привода электродвигателя вентилятора холодильной камеры, чтобы осуществить сначала охлаждение холодильной камеры 24. По сигналу из блока управления 120 включается электродвигатель 42 вентилятора холодильной камеры. В результате холодильная камера 24 охлаждается.
Затем процедура переходит к шагу S67 для подсчета времени работы Cr вентилятора 44 холодильной камеры таймером.
Если компрессор 56 и электродвигатель 42 вентилятора холодильной камеры включены, а электродвигатель 28 вентилятора морозильной камеры при этом остановлен, только испаритель 40 холодильной камеры может осуществлять теплообмен между хладагентом и окружающим воздухом. Таким образом, хладагент, сжатый с образованием газообразной фазы при высоких температуре и давлении, выходит из компрессора 56 в направлении к вспомогательному конденсатору 60. Проходя через вспомогательный конденсатор 60, хладагент испаряет воду, собранную в испарительном поддоне 54. Затем хладагент попадает в основной конденсатор 58. Проходя через основной конденсатор 58, хладагент осуществляет теплообмен с окружающим воздухом согласно естественной или принудительной конвекции, вследствие чего охлаждается с переходом в жидкую фазу при низкой температуре и высоком давлении, т.е. хладагент сжижается.
Находящийся в жидкой фазе низкотемпературный хладагент высокого давления, сжиженный в основном конденсаторе 58, затем проходит через капиллярную трубку 57. Пройдя капиллярную трубку 57 хладагент изменяется и становится низкотемпературным хладагентом низкого давления, вследствие чего он может легко испаряться. Хладагент, выходящий из капиллярной трубки 57, затем попадает в испарители 26 и 40 морозильной и холодильной камер.
Проходя через испарители 26 и 40 морозильной и холодильной камер, каждый из которых состоит из множества труб, низкотемпературный хладагент низкого давления осуществляет теплообмен с воздухом, нагнетаемым в морозильную и холодильную камеры 22 и 24. При этом хладагент испаряется при одновременном охлаждении воздуха. Получающиеся в результате потоки газообразного низкотемпературного хладагента низкого давления, соответственно выходящие из испарителей 26 и 40, попадают в компрессор 56. Таким образом, хладагент повторно циркулирует в холодильном цикле, показанном на фиг. 4.
Однако, в этом случае нет потока воздуха, нагнетаемого в направлении к морозильной камере 22, поскольку не работает вентилятор 30 морозильной камеры. Поэтому теплообмен происходит только на испарителе 40 холодильной камеры.
Холодный воздух, вовлеченный испарителем 40 холодильной камеры в теплообмен с хладагентом, нагнетается за счет вращательного усилия вентилятора 44 холодильной камеры и направляется канальным элементом 46 холодильной камеры так, что выпускается в холодильную камеру 24 через отверстие 46а для выпуска холодного воздуха. В результате холодильная камера 24 охлаждается.
Когда работают процессор 56 и вентилятор 44 холодильной камеры, блок 112 измерения температуры измеряет текущую внутреннюю температуру Tr холодильной камеры 24 и передает полученные данные в блок управления 120.
На шаге S67 таймер, входящий в блок управления 120, подсчитывает время работы Cr вентилятора 44 холодильной камеры. После этого процедура переходит к шагу S68, чтобы определить, соответствует ли режим работы холодильника режиму работы с перегрузкой, то есть, превысило ли количество открываний дверцы холодильной камеры заданную величину. Когда режим работы холодильника определен на шаге S68 как соответствующий режиму работы с перегрузкой (а именно - в случае ответа "Да"), процедура переходит к шагу S69. На шаге S69 время работы Cr вентилятора 44 холодильной камеры, подсчитанное на шаге S67, умножают на 2. Полученную величину принимают за время работы Cm компрессора 56.
С другой стороны, если режим работы холодильника определен на шаге S68 как соответствующий режиму работы с перегрузкой (а именно - в случае ответа "Нет"), процедура переходит к шагу S70. На шаге S70 время работы Cr вентилятора 44, подсчитанное на шаге S67, приравнивают к времени работы Cm компрессора 56.
После этого на шаге S71 определяют, превышает ли время работы Cm компрессора 56 заданное время С1, например, 10 часов, компрессора 56, обеспечивающее образование инея на испарителе 40 холодильной камеры, запомненное в блоке управления 120.
Если время работы Cm компрессора 56 меньше, чем заданное время С1 (а именно - в случае ответа "Нет"), выполняют шаг S72, чтобы определить, меньше или нет текущая температура Tr холодильной камеры 24, чем желаемая температура Trs, заданная потребителем.
Когда текущая внутренняя температура Tr холодильной камеры 24 превышает желаемую температуру Trs, процедура переходит к шагу S66. Для обеспечения непрерывного охлаждения холодильной камеры 24, процедура повторяется с шага S66.
С другой стороны, когда текущая внутренняя температура Tr холодильной камеры 24 ниже, чем желаемая температура Trs, блок управления 120 на шаге S73 выдает управляющий сигнал для прекращения охлаждения холодильной камеры 24 в блок 162 привода электродвигателя вентилятора холодильной камеры. По сигналу электродвигатель 42 вентилятора холодильной камеры отключается, прекращая тем самым охлаждение холодильной камеры 24.
После этого процедура переходит к шагу S74 (фиг. 8В) для охлаждения морозильной камеры 22. На шаге S74 блок управления 120 выдает сигнал в блок 161 привода электродвигателя вентилятора морозильной камеры. По сигналу из блока управления 120 приводится в действие электродвигатель 28 вентилятора морозильной камеры, за счет чего начинает вращаться вентилятор 30 морозильной камеры, соединенный с вращающимся валом Электродвигателя 28 вентилятора морозильной камеры. Затем на шаге S75 таймер подсчитывает время работы Cr вентилятора 30 морозильной камеры.
Если электродвигатель 28 вентилятора морозильной камеры работает, а электродвигатель 42 вентилятора холодильной камеры отключен, только испаритель 26 морозильной камеры может осуществлять теплообмен между хладагентом и окружающим воздухом. То есть, хладагент, сжатый до образования газообразной фазы с высокими температурой и давлением, выходит из компрессора 56 и направляется к вспомогательному конденсатору 60. Проходя через вспомогательный конденсатор 60, хладагент испаряет воду, содержащуюся в испарительном поддоне 54. Затем хладагент попадает в основной конденсатор 58. Проходя через основной конденсатор 58, хладагент осуществляет теплообмен с окружающим воздухом согласно естественной или искусственной конвекции, вследствие чего охлаждается с переходом в жидкую фазу при низкой температуре и высоком давлении, т.е. хладагент сжижается.
Находящийся в жидкой фазе низкотемпературный хладагент высокого давления, сжиженный в основном конденсаторе 58, затем проходит через капиллярную трубку 57. В капиллярной трубке 57 хладагент изменяется и становится низкотемпературным хладагентом низкого давления, вследствие чего он может легко испаряться. Хладагент, выходящий из капиллярной трубки 57, затем попадает в испарители 26 и 40 морозильной и холодильной камер.
Проходя через испарители 26 и 40 морозильной и холодильной камер, каждый из которых состоит из множества труб, низкотемпературный хладагент низкого давления осуществляет теплообмен с воздухом, нагнетаемым в морозильную и холодильную камеры 22 и 24. При этом хладагент испаряется при одновременном охлаждении воздуха. Получающиеся в результате потоки газообразного низкотемпературного хладагента низкого давления, выходящие из испарителей 26 и 40 морозильной и холодильной камер, соответственно, попадают в компрессор 56. Таким образом, хладагент повторно циркулирует в холодильном цикле, показанном на фиг. 4.
Однако, в вышеуказанном случае нет потока воздуха, нагнетаемого в направлении к холодильной камере 24, поскольку не задействован вентилятор 44 холодильной камеры. Поэтому теплообмен осуществляется только на испарителе 26 морозильной камеры.
Холодный воздух, вовлеченный испарителем 26 морозильной камеры в теплообмен с хладагентом, нагнетается вентилятором 30 морозильной камеры и направляется канальным элементом 32 морозильной камеры так, что выпускается в морозильную камеру 22 через отверстие 32а для выпуска холодного воздуха. В результате этого морозильная камера 22 охлаждается.
Если вентилятор 30 морозильной камеры работает одновременно с компрессором 56, обеспечивая тем самым охлаждение морозильной камеры 22 в течение определенного периода времени, внутренняя температура Tf морозильной камеры 22 постепенно снижается. Эту температуру Tf морозильной камеры 22 измеряет блок 111 измерения температуры морозильной камеры. Затем полученные данные из блока 111 поступают в блок управления 120.
Потом на шаге S76 определяют, превышает ли время работы Cf вентилятора 30 морозильной камеры, подсчитанное таймером, заданное время С1, запомненное в блоке управления 120.
Когда подсчитанное время задействования Cf вентилятора 30 морозильной камеры превышает заданное время С1 (а именно - в случае ответа "Да"), выполняют шаг S77 для размораживания обоих испарителей 26 и 40 морозильной и холодильной камер. На шаге S77 блок управления 120 посылает сигнал в блок 150 привода компрессора и в блоки 161 и 162 привода электродвигателей вентиляторов морозильной и холодильной камер, чтобы прекратить охлаждение морозильной и холодильной камер 22 и 24.
По сигналу из блока управления 120 блок 150 привода компрессора и блоки 161 и 162 привода электродвигателей вентиляторов морозильной и холодильной камер отключают компрессор 56 и электродвигатели 28 и 42 вентиляторов морозильной и холодильной камер, соответственно. В результате этого электродвигатели 28 и 42 вентиляторов морозильной и холодильной камер отключаются, прекращая охлаждение морозильной и холодильной камер 22 и 24.
Затем на шаге S78 блок управления 120 выдает сигнал в оба блока 131 и 132 привода нагревателей морозильной и холодильной камер, чтобы осуществить размораживание для удаления инея, образовавшегося на испарителях 26 и 40 морозильной и холодильной камер. По сигналу из блока управления 120 блоки 131 и 132 привода нагревателей морозильной и холодильной камер приводят в действие нагреватели 33 и 47 испарителей морозильной и холодильной камер, соответственно. Вследствие этого иней, образовавшийся на испарителях 26 и 40 морозильной и холодильной камер удаляется с помощью тепла, выделяемого на нагревателях 33 и 47 испарителей морозильной и холодильной камер.
На шаге S79 температуру Р1 трубопровода испарителя 26 морозильной камеры, то есть, температуру Р1 хладагента, проходящего через испаритель 26 морозильной камеры, измеряет блок 141 измерения температуры трубопровода морозильной камеры блока 140 измерения температуры трубопроводов. Полученные данные поступают в блок управления 120. На шаге S80 блок управления 120 определяет, превышает ли температура Р1 трубопровода испарителя 26 морозильной камеры заданную температуру Pfs (а именно - температуру окончания размораживания, обеспечивающую полное удаление инея на испарителе 26 морозильной камеры), запомненную в блоке управления 120. Когда температура Р1 испарителя 26 морозильной камеры ниже заданной температуры Pfs (а именно - в случае ответа "Нет"), заключают, что иней на испарителе 26 морозильной камеры удален не полностью. В этом случае процедура возвращается к шагу S78. С шага S78 процедура повторяется до тех пор, пока температура Р1 трубопровода испарителя 26 морозильной камеры не достигнет заданной температуры Pfs.
С другой стороны, когда температура Р1 испарителя 26 морозильной камеры превышает заданную температуру Pfs (а именно - в случае ответа "Да"), заключают, что иней на испарителе 26 морозильной камеры удален полностью. В этом случае процедура переходит к шагу S81. На шаге S81 блок управления 120 выдает сигнал в блок 131 привода нагревателя морозильной камеры блока 130 привода нагревателей, чтобы прекратить выделение тепла из нагревателя 33 испарителя морозильной камеры. По сигналу из блока управления 120 блок 131 привода нагревателя морозильной камеры отключает нагреватель 33 испарителя морозильной камеры, прекращая тем самым операцию размораживания морозильной камеры 22.
После этого на шаге S82 блок 142 измеряет температуру Р2 трубопровода испарителя 40 холодильной камеры, т.е. температуру хладагента, проходящего через испаритель 40 холодильной камеры. Полученные данные поступают в блок управления 120. Затем на шаге S83 блок управления 120 определяет, превышает ли температура Р2 трубопровода испарителя 40 холодильной камеры заданную температуру Prs (а именно - температуру окончания размораживания, обеспечивающую полное удаление инея на испарителе 40 холодильной камеры), запомненную в блоке управления 120. Когда температура Р2 трубопровода испарителя 40 холодильной камеры ниже заданной температуры Prs (а именно, в случае ответа "Нет"), заключают, что иней, образовавшийся на испарителе 40 холодильной камеры, удален не полностью. В этом случае процедура переходит к шагу S78. С шага S78 процедура повторяется до тех пор, пока температура Р2 трубопровода испарителя 40 холодильной камеры не достигнет заданной температуры Prs.
С другой стороны, когда температура Р2 испарителя 40 холодильной камеры определена на шаге S79 как превышающая заданную температуру Prs (а именно - в случае ответа "Да"), заключают, что иней, образовавшийся на испарителе 40 холодильной камеры, удален полностью. В этом случае процедура переходит к шагу S84. На шаге S84 блок управления 120 выдает сигнал в блок 132 привода нагревателя холодильной камеры, чтобы прекратить выделение тепла из нагревателя 47 испарителя холодильной камеры. На основании управляющего сигнала из блока управления 120 блок 132 привода нагревателя холодильной камеры прекращает выделение тепла из нагревателя 47 испарителя холодильной камеры, прекращая тем самым размораживание холодильной камеры 24.
После этого на шаге S85 определяют, истекло ли заданное время паузы, например, около 10 минут, после операции размораживания морозильной и холодильной камер 22 и 24. Если заданное время паузы еще не истекло (а именно - в случае ответа "Нет"), процедура с шага S85 повторяется до тех пор, пока не истечет заданное время паузы.
Если заданное время паузы истекло (а именно - в случае ответа "Да"), можно снова включать компрессор 56. В этом случае компрессор 56 не повреждается, поскольку выдержана надлежащая пауза. Поэтому блок управления 120 прекращает размораживание холодильника, а потом, на шаге S86, уточняет подсчитанные времена работы Cf и Cr вентиляторов 30 и 44 морозильной и холодильной камер. Таким образом операция размораживания завершается.
С другой стороны, когда на шаге S76 определено, что время работы Cf вентилятора 30 морозильной камеры меньше, чем заданное время С1 (а именно - в случае ответа "Нет"), ни морозильная камера 22, ни холодильная камера 24 не требуют размораживания. В этом случае процедура переходит к шагу S87. На шаге S87 определяют, ниже или нет текущая внутренняя температура Tf морозильной камеры 22, измеренная блоком 111, чем заданная температура Tfs, запомненная в блоке управления 120. Когда внутренняя температура Tf морозильной камеры 22 превышает заданную температуру Tfs (а именно - в случае ответа "Нет"), процедура возвращается к шагу S74, чтобы обеспечить непрерывное охлаждение морозильной камеры 22. С шага S74 процедура выполняется повторно.
Когда внутренняя температура Tf морозильной камеры ниже, чем заданная температура Tfs (а именно - в случае ответа "Да"), процедура переходит к шагу S88. На шаге S88 блок управления 120 выдает сигнал прекращения охлаждения морозильной камеры 22 в блок 150 привода компрессора и блок 161 привода электродвигателя вентилятора морозильной камеры.
По сигналу из блока управления 120 блок 150 привода компрессора и блок 161 привода электродвигателя вентилятора морозильной камеры отключают компрессор 56 и электродвигатель 28 вентилятора морозильной камеры, соответственно. В результате этого охлаждение морозильной камеры 22 завершается. Потом процедура переходит к шагу S63. Затем процедура повторяется с шага S63.
Далее будет описан способ управления операцией размораживания холодильника в соответствии с четвертым вариантом воплощения настоящего изобретения.
Сразу после подачи электропитания на холодильник, блок 90 питания постоянного тока преобразует напряжение питания, получаемое от источника питания переменного тока на входном силовом каскаде переменного тока (не показан), в напряжение постоянного тока с уровнем напряжения, требуемым для работы различных блоков холодильника. Затем напряжение постоянного тока подается на блок управления 120, а также на различные схемы привода.
На шаге S91 (фиг. 9А) блок управления 120 приводит холодильник в предпусковое состояние. На шаге S92 желаемые внутренние температуры Tfs и Trs морозильной и холодильной камер 22 и 24 задают с помощью блоков 101 и 102 задания температуры морозильной и холодильной камер блока 100 задания температуры. Затем процедура переходит к шагу S93, чтобы определить, находится ли переключатель быстрого охлаждения в положении "Вкл" (ON). Когда переключатель быстрого охлаждения квалифицируется на шаге S93 как находящийся в положении "Вкл" (а именно - в случае ответа "Нет"), блок управления 120 снова выполняет процедуру с шага S93, осуществляя при этом управление так, что холодильник оказывается в режиме ожидания операции быстрого охлаждения. Когда переключатель быстрого охлаждения квалифицируется
на шаге S93 как находящийся в положении "Вкл" (а именно - в случае ответа "Да"), процедура переходит к шагу S94 для быстрого охлаждения холодильной камеры 24. На шаге S94 блок 112 измерения температуры холодильной камеры измеряет внутреннюю температуру ТО холодильной камеры 24 в момент времени, когда начинается операция быстрого охлаждения. Полученные данные поступают в блок управления 120. После этого процедура переходит к шагу S95. На шаге S95 блок управления 120 выдает сигнал для быстрого охлаждения морозильной камеры 24 и в блок 150 привода компрессора, и в блок 162 привода электродвигателя вентилятора холодильной камеры. По сигналу приводится в действие электродвигатель 42 вентилятора холодильной камеры, начинает вращаться вентилятор 44 холодильной камеры, соединенный с вращающимся валом своего электродвигателя.
Если компрессор 56 и вентилятор 44 холодильной камеры включены, а вентилятор 30 морозильной камеры отключен, только испаритель 40 холодильной камеры может осуществлять теплообмен между хладагентом и окружающим воздухом. То есть, хладагент, сжатый с образованием газообразной фазы при высоких температуре и давлении, выходит из компрессора 56 в направлении к вспомогательному конденсатору 60. Проходя через вспомогательный конденсатор 60, хладагент испаряет воду, собранную в испарительном поддоне 54. Затем хладагент попадает в основной конденсатор 58. Проходя через основной конденсатор 58, хладагент осуществляет теплообмен с окружающим воздухом в соответствии с явлением естественной или принудительной конвекции, вследствие чего охлаждается с переходом в жидкую фазу при низкой температуре и высоком давлении, т. е. хладагент сжижается.
Находящийся в жидкой фазе низкотемпературный хладагент высокого давления, сжиженный в основном конденсаторе 58, затем проходит через капиллярную трубку 57. В капиллярной трубке 57 хладагент изменяется и становится низкотемпературным хладагентом низкого давления, вследствие чего он может легко испаряться. Хладагент, выходящий из капиллярной трубки 57, затем попадает в испарители 26 и 40 морозильной и холодильной камер.
Проходя через испарители 26 и 40 морозильной и холодильной камер, каждый из которых состоит из множества труб, низкотемпературный хладагент низкого давления осуществляет теплообмен с воздухом, нагнетаемым в морозильную и холодильную камеры 22 и 24. За счет этого теплообмена хладагент испаряется при одновременном охлаждении воздуха. Получающиеся в результате потоки газообразного низкотемпературного хладагента низкого давления, соответственно выходящие из испарителей 26 и 40 морозильной и холодильной камер, затем попадают в компрессор 56. Таким образом, хладагент повторно циркулирует в холодильном цикле, показанном на фиг. 4.
Однако, в вышеуказанном случае нет потока воздуха, нагнетаемого в направлении к морозильной камере 22, поскольку не задействован вентилятор 30 морозильной камеры. Поэтому теплообмена на испарителе 26 морозильной камеры нет. Теплообмен осуществляется только на испарителе 40 холодильной камеры.
Холодный воздух, вовлеченный испарителем 40 холодильной камеры в теплообмен с хладагентом, нагнетается за счет вращательного усилия вентилятора 44 холодильной камеры и направляется канальным элементом 46 холодильной камеры так, что выпускается в холодильную камеру 24 через отверстие 46а для выпуска холодного воздуха. В результате этого осуществляется операция быстрого охлаждения холодильной камеры 24.
Блок 112 измеряет текущую внутреннюю температуру Tr холодильной камеры 24, изменяющуюся во время операции быстрого охлаждения холодильной камеры 24, осуществляемой за счет приведения в действие компрессора 56 и вентилятора 44 холодильной камеры. Полученные данные поступают в блок управления 120.
После этого процедура переходит к шагу S96. На этом шаге таймер подсчитывает время работы вентилятора 44 холодильной камеры. Затем на шаге S97 определяют, превышает или нет подсчитанное время время Δ t проведения замеров (опорное время около 10 минут, требуемое на изменение внутренней температуры холодильной камеры 24 во время быстрого охлаждения).
Когда подсчитанное время работы Cr вентилятора 44 холодильной камеры превышает время Δ t проведения замеров (а именно - в случае ответа "Да"), процедура переходит к шагу S98. На этом шаге блок 112 измерения температуры холодильной камеры измеряет внутреннюю температуру Tr холодильной камеры 24 и выдает полученные данные в блок управления 120. После этого процедура переходит к шагу S99, чтобы определить, следует ли размораживать холодильную камеру 24, то есть, находится холодильная камера 24 в условиях, требующих осуществления размораживания, или нет. Чтобы это определить, суммируют время работы Cr вентилятора 44 холодильной камеры, подсчитанное при операции быстрого охлаждения, и время работы вентилятора 44 холодильной камеры, подсчитанное в режиме нормальной работы. Затем определяют, превышает ли накопленное время заданное время, соответствующее времени работы, вызывающему размораживание испарителя 40 холодильной камеры.
Если холодильная камера 24 квалифицирована на шаге S99 как находящаяся в условиях, требующих осуществления размораживания (а именно - в случае ответа "Да"), выполняется шаг S100. На шаге S100 определяют, превышает ли время работы С вентилятора 44 холодильной камеры, подсчитанное во время операции быстрого охлаждения, заданное время (например, около 20 минут или более).
Причина, по которой определяют, истекло или нет это заданное время, состоит в том, что по меньшей мере два набора данных о проведении измерений необходимы для вычисления градиента Та падения температуры, соответствующего изменению внутренней температуры холодильной камеры 24, исходя из внутренней температуры Tr, измеренной в течение каждого времени Δ t проведения измерений, чтобы можно было точно определить расчетный градиент Та падения температуры.
Когда на шаге S100 определено, что заданное время еще не истекло (а именно, в случае ответа "Нет"), процедура возвращается к шагу S96. С шага S96 процедура далее выполняется повторно. Когда заданное время истекло (а именно - в случае ответа "Да"), процедура переходит к шагу S101. Поскольку в этом случае можно точно вычислить изменение внутренней температуры холодильной камеры 24, на шаге S101 вычисляют градиент Та падения температуры во время быстрого охлаждения вплоть до текущего момента времени.
Предположим, что с момента начала операции быстрого охлаждения истекло 50 минут, тогда количество данных об измеренной внутренней температуре равно пяти, поскольку время Δ t проведения измерений составляет около 10 минут в обоих случаях.
Соответственно, градиент Та падения температуры вычисляют путем определения абсолютной величины разности между данными Т5 о внутренней температуре в момент времени, когда истекли 50 минут после начала операции быстрого охлаждения, и данными Т0 о внутренней температуре в момент времени, когда операция быстрого охлаждения начинается, с последующим делением полученного абсолютного значения на количество раз проведения измерений, а именно - на 5, что выражается следующим равенством:
Та = (Т5 -Т0)/5...................... (1).
После вычисления градиента Та падения температуры, как указано выше, процедура переходит к шагу S102, показанному на фиг. 9В. На шаге S102 определяют, превышает ли градиент Та падения температуры опорный градиент TaS, запомненный в блоке управления 120. Если градиент Та падения температуры превышает опорный градиент TaS (а именно - в случае ответа "Да"), процедура возвращается к шагу S95, так как внутренняя температура Tr холодильной камеры 24 нормально понижается во время операции быстрого охлаждения. Потом процедура повторяется с шага S95. С другой стороны, когда градиент Та падения температуры не превышает опорный градиент TaS (а именно, в случае ответа "Нет"), заключают, что испаритель 40 холодильной камеры покрылся инеем, поскольку внутренняя температура Tr холодильной камеры 24 аномально понижается во время операции быстрого охлаждения. В этом случае процедура переходит к шагу S103. На этом шаге определяют, превышает ли время работы Cr вентилятора 44 холодильной камеры, подсчитанное таймером, заданное время CrS (заданное время быстрого охлаждения, составляющее, например, около 2 часов), запомненное в блоке управления 120.
Когда время работы Cr вентилятора 44 холодильной камеры меньше, чем заданное время CrS (а именно - в случае ответа "Нет"), процедура возвращается к шагу S95. Затем процедура повторяется с шага S95. Когда время работы Cr вентилятора 44 холодильной камеры превышает заданное время CrS (а именно - в случае ответа "Да"), процедура переходит к шагу S104. На этом шаге блок управления 120 выдает сигнал прекращения быстрого охлаждения холодильной камеры 24 в блок 150 привода компрессора и в блок 162 привода электродвигателя вентилятора холодильной камеры.
По сигналу из блока управления 120 блок 150 привода компрессора и блок 162 привода электродвигателя вентилятора холодильной камеры отключают компрессор 56 и электродвигатель 42 вентилятора холодильной камеры, соответственно. В результате этого операция быстрого охлаждения холодильной камеры 24 завершается.
После этого процедура переходит к шагу S105. На этом шаге S105 блок управления 120 выдает сигнал в блок 132 привода нагревателя холодильной камеры, чтобы осуществить операцию размораживания для удаления инея, образовавшегося на испарителе 40 холодильной камеры.
По сигналу из блока управления 120 блок 132 привода нагревателя холодильной камеры включает нагреватель 47 испарителя холодильной камеры. Вследствие этого иней, образовавшийся на испарителе 40 холодильной камеры, удаляется.
Когда нагреватель 47 испарителя холодильной камеры выделяет тепло, измеряется температура холодильного агента, проходящего через испаритель 40 холодильной камеры, то есть, температура Р2 трубопровода испарителя 40 холодильной камеры блоком 142. Полученные данные из блока 142 измерения температуры трубопровода холодильной камеры проходят в блок управления 120. Эта процедура осуществляется на шаге S106. Затем на шаге S107 блок управления 120 определяет, превышает ли температура Р2 трубопровода испарителя 40 холодильной камеры заданную температуру PS (а именно, температуру окончания размораживания), запомненную в блоке управления 120. Когда температура Р2 ниже, чем заданная температура PS (а именно - в случае ответа "Нет"), заключают, что иней на испарителе 40 холодильной камеры удален не полностью. В этом случае процедура возвращается к шагу S105. С шага S105 процедура осуществляется повторно до тех пор, пока температура Р2 трубопровода испарителя 40 холодильной камеры не достигнет заданной температуры PS.
С другой стороны, когда температура Р2 испарителя 40 холодильной камеры превышает заданную температуру PS (а именно - в случае ответа "Да"), заключают, что иней на испарителе 40 холодильной камеры удален полностью. В этом случае процедура переходит к шагу S108. На шаге S108 блок управления 120 выдает сигнал в блок 132 привода нагревателя холодильной камеры, чтобы прекратить выделение тепла из нагревателя 47 испарителя холодильной камеры.
По сигналу из блока управления 120 блок 132 привода нагревателя холодильной камеры отключает нагреватель 47 испарителя холодильной камеры, прекращая операцию размораживания испарителя 40 холодильной камеры.
После этого на шаге S109 определяют, истекло ли заданное время паузы (а именно, заданное время задержки, например, около 10 минут, для защиты компрессора 56) после операции размораживания холодильной камеры 24. Если время паузы еще не истекло (а именно - в случае ответа "Нет"), процедура с шага S109 повторяется до тех пор, пока не истечет заданное время паузы.
Если заданное время паузы истекло (а именно - в случае ответа "Да"), можно снова включить компрессор 56. В этом случае компрессор 56 не повреждается, поскольку выдержана надлежащая пауза. Поэтому блок управления 120 прекращает размораживание холодильной камеры 24.
С другой стороны, когда холодильная камера 24 не находится в условиях, требующих размораживания (а именно - в случае ответа "Нет"), выполняется шаг S111. На шаге S111 определяют, превышает ли время Cr включения вентилятора 44 холодильной камеры, подсчитанное во время операции быстрого охлаждения, заданное время Crs (а именно, заданное время быстрого охлаждения, составляющее около 2 часов), запомненное в блоке управления 120.
Когда время включения Cr вентилятора 44 холодильной камеры меньше, чем заданное время Crs (а именно - в случае ответа "Нет"), процедура возвращается к шагу S95. Затем процедура повторяется с шага S95. Когда время включения Cr вентилятора 44 холодильной камеры превышает заданное время Crs (а именно - в случае ответа "Да"), процедура переходит к шагу S112. На этом шаге блок управления 120 выдает сигнал прекращения операции быстрого охлаждения холодильной камеры 24 в блок 150 привода компрессора и в блок 162 привода электродвигателя вентилятора холодильной камеры.
По сигналу из блока управления 120 блок 150 привода компрессора и блок 162 привода электродвигателя вентилятора холодильной камеры отключают компрессор 156 и электродвигатель 42 вентилятора холодильной камеры, соответственно. В результате этого операция быстрого размораживания холодильной камеры 24 завершается.
Хотя четвертый вариант воплощения настоящего изобретения был описан в связи с операцией быстрого охлаждения холодильной камеры 24, его можно аналогично применить к операции быстрого замораживания морозильной камеры 22.
Промышленная применимость
Как очевидно из вышеизложенного описания, настоящее изобретение представляет собой размораживающее устройство для холодильника и способ управления этим размораживающим устройством, при котором холодильная камера охлаждается независимо от внутренней температуры морозильной камеры, когда внутренняя температура холодильной камеры превышает заданную температуру, так что холодильная камера поддерживается при температуре ниже заданной температуры. В соответствии с настоящим изобретением, операция размораживания осуществляется в соответствии с временами работы компрессора и вентилятора холодильной камеры, когда внутренняя температура холодильной камеры превышает заданную температуру, даже если компрессор и вентилятор холодильной камеры работают одновременно. Поэтому можно повысить эффективность охлаждения. В соответствии с настоящим изобретением, момент времени, когда начинается операция размораживания, определяют на основании времен работы компрессора и вентилятора холодильной камеры и изменяющихся условий окружающей среды. Поэтому можно добиться эффективного проведения размораживания.
Если операция размораживания холодильной камеры осуществляется в пределах заданного времени в условиях, требующих осуществления размораживания морозильной камеры, операция размораживания морозильной камеры задерживается, так что операции размораживания морозильной и холодильной камер можно осуществлять одновременно. С другой стороны, если холодильная камера находится в условиях, требующих размораживания, операции размораживания морозильной и холодильной камер осуществляются одновременно, независимо от условий, требующих размораживания морозильной камеры, В этом случае повышается эффективность охлаждения.
В случае операции быстрого охлаждения, момент времени, когда начинается операция размораживания холодильной камеры, точно определяют путем вычисления градиента падения температуры на основе изменения внутренней температуры холодильной камеры. В случае операции быстрого замораживания, момент времени, когда начинается операция размораживания морозильной камеры, определяют путем вычисления градиента падения температуры на основе изменения внутренней температуры морозильной камеры. В любом случае, соответственно, можно эффективно осуществлять операцию размораживания.
Формула изобретения: 1. Устройство размораживания холодильника, содержащее холодильную камеру для хранения охлаждаемых продуктов, морозильную камеру для хранения замораживаемых продуктов, образованную над холодильной камерой промежуточной перегородкой, компрессор, предназначенный для сжатия хладагента до высокой температуры и высокого давления под управлением устройства привода компрессора, пару средств теплообмена, связанных соответственно с морозильной и холодильной камерами и предназначенных для вовлечения потоков воздуха, нагнетаемого в морозильную и холодильную камеры, в теплообмен с хладагентом и охлаждения потоков воздуха, пару средств вентиляции, связанных соответственно с морозильной и холодильной камерами и предназначенных для подачи потоков холодного воздуха, вовлеченных в теплообмен со средствами теплообмена, в морозильную и холодильную камеры под управлением средств привода электродвигателей вентиляторов, пару средств нагрева, связанных соответственно с морозильной и холодильной камерами и предназначенных для размораживания средств теплообмена морозильной и холодильной камер под управлением средств привода нагревателей, средство измерения температуры, предназначенное для измерения соответствующих внутренних температур морозильной и холодильной камер, средство задания температуры, предназначенное для задания соответствующих требуемых температур морозильной и холодильной камер и для задания режимов быстрого замораживания и быстрого охлаждения, отличающееся тем, что содержит средство определения температуры трубопроводов, предназначенное для определения соответствующей температуры в трубопроводах средств теплообмена морозильной и холодильной камер во время соответствующих операций выделения тепла нагревательными устройствами морозильной и холодильной камер, и средство управления, предназначенное для определения момента времени, когда начинается операция размораживания каждого средства теплообмена, на основе времени включения компрессора и соответствующих времен включения средств вентиляции морозильной и холодильной камер, и для вычисления градиентов соответствующих внутренних температур морозильной и холодильной камер, и выдачи сигнала размораживания морозильной и холодильной камер в соответствии с градиентами и температурами трубопроводов, подключенное к паре средств нагрева и к средству привода нагревателей.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство теплообмена морозильной и холодильной камер представляет собой испаритель морозильной камеры и испаритель холодильной камеры, установленные в морозильной и холодильной камерах соответственно.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство вентиляции морозильной и холодильной камер представляет собой вентилятор морозильной камеры и вентилятор холодильной камеры, соединенные с вращающимися валами электродвигателей вентиляторов морозильной и холодильной камер соответственно.
4. Способ управления устройством размораживания холодильника, заключающийся в том, что задают требуемую температуру морозильной и холодильной камер с помощью средства задания температуры морозильной и холодильной камер, включают на некоторое время средства вентиляции морозильной и холодильной камер вместе с компрессором для изменения исходных температур морозильной и холодильной камер до достижения заданных на шаге задания температур, определяют температуру морозильной камеры в отношении того, превышает ли внутренняя температура морозильной камеры требуемую (заданную) температуру, установленную средством задания температуры морозильной камеры, и поддерживают включенным компрессор и средство вентиляции морозильной камеры, если температура морозильной камеры выше заданной температуры, определяют температуру холодильной камеры в отношении того, превышает ли внутренняя температура холодильной камеры требуемую температуру, установленную средством задания температуры холодильной камеры, поддерживают включенным средство вентиляции холодильной камеры, когда внутренняя температура холодильной камеры превышает заданную температуру, заданную средством задания температуры холодильной камеры, и понижают внутреннюю температуру холодильной камеры, отключают средство вентиляции холодильной камеры, когда внутренняя температура холодильной камеры ниже требуемой температуры, заданной средством задания температуры холодильной камеры, поддерживают включенным средство вентиляции морозильной камеры, когда внутренняя температура холодильной камеры ниже требуемой температуры, заданной средством задания температуры холодильной камеры, отключают компрессор и средство вентиляции морозильной камеры, когда внутренняя температура морозильной камеры ниже требуемой температуры, заданной средством задания температуры морозильной камеры, и осуществляют измерение температуры холодильной камеры, определяют, превышает ли внутренняя температура холодильной камеры, измеренная на шаге измерения температуры холодильной камеры, заданную температуру, заполненную в средстве управления, отличающийся тем, что задают в блоке управления время работы холодильной камеры, время работы средства вентиляции холодильной камеры и время работы компрессора, определяют, истекло ли заданное время работы холодильной камеры, если внутренняя температура холодильной камеры выше заданной температуры, определяют время работы компрессора и средства вентиляции холодильной камеры, когда установлено, что заданное время истекло, а затем подсчитывают время работы средства вентиляции холодильной камеры, определяют, превышает ли подсчитанное время работы средства вентиляции холодильной камеры заданное время, запомненное в средстве управления, выясняют, меньше ли подсчитанное время работы средства вентиляции холодильной камеры, чем заданное время, запомненное в средстве управления, а затем определяют, превышает ли общее время работы компрессора заданное время работы, запомненное в блоке управления, включают средство нагрева испарителя холодильной камеры, когда время работы холодильной камеры превышает заданное время работы, посредством чего размораживают испаритель холодильной камеры, определяют температуру трубопровода испарителя холодильной камеры при выделении тепла средством нагрева испарителя холодильной камеры, определяют, превышает ли температура трубопровода испарителя холодильной камеры заданную температуру трубопровода, запомненную в средстве управления, прекращают нагрев, для чего прекращают работу средства нагрева испарителя холодильной камеры, если определено, что температура трубопровода испарителя холодильной камеры выше заданной температуры трубопровода.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что дополнительно уточняют время работы средства вентиляции холодильной камеры, подсчитанное таймером, входящим в блок управления, когда внутренняя температура холодильной камеры ниже, чем заданная температура.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что дополнительно непрерывно подсчитывают время работы средства вентиляции холодильной камеры, когда подсчитанное время работы холодильной камеры меньше, чем заданное время, запомненное в блоке управления.
7. Способ управления размораживающим устройством холодильника, заключающийся в том, что подсчитывают времена работы средства вентиляции морозильной и холодильной камер с помощью таймеров, содержащихся в средстве управления, и затем вычисляют время работы компрессора на основании времени работы средства вентиляции морозильной и холодильной камер, определяют условия, требующие размораживания испарителей морозильной и холодильной камер, на основании времен работы компрессора и средств вентиляции морозильной и холодильной камер, проводят размораживание для удаления инея, образовавшегося на испарителях морозильной и холодильной камер, в соответствии с условиями размораживания испарителей морозильной и холодильной камер, определенными на предыдущем шаге, определяют окончание размораживания путем измерения соответствующих температур трубопроводов испарителей морозильной и холодильной камер, которые изменяются во время размораживания, и определяют, полностью или удален иней на испарителях морозильной и холодильной камер, на основании измеренных температур трубопроводов.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что определение условий, требующих размораживания, заключается в том, что определяют условия, требующие размораживания испарителя морозильной камеры на основании времени работы компрессора и времени работы средства вентиляции морозильной камеры, и определяют условия, требующие размораживания испарителя холодильной камеры, на основании времени работы средства вентиляции холодильной камеры, когда определено, что испаритель морозильной камеры требует размораживания.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что операция размораживания заключается в том, что одновременно осуществляют размораживание для удаления инея, образовавшегося на испарителях морозильной и холодильной камер, когда времена работы средства вентиляции морозильной и холодильной камер превышают заданные времена, запомненные в средстве управления, для морозильной и холодильной камер.
10. Способ по п.7, отличающийся тем, что операция размораживания заключается в том, что индивидуально осуществляют операции размораживания для удаления инея, образовавшегося на испарителях морозильной и холодильной камер, когда времена работы средств вентиляции морозильной и холодильной камер меньше, чем заданные времена, запомненные в средстве управления для средств вентиляции морозильной и холодильной камер.
11. Способ управления операцией размораживания холодильника, отличающийся тем, что подсчитывают время работы средства вентиляции холодильной камеры в соответствии с режимом работы холодильника, который изменяется, когда работает вентилятор холодильной камеры, определяют условия, требующие размораживания испарителя холодильной камеры по подсчитанному времени работы средства вентиляции холодильной камеры, подсчитывают время работы средства вентиляции морозильной камеры, когда вентилятор морозильной камеры работает в соответствии с внутренней температурой морозильной камеры, определяют условия, требующие размораживания испарителя морозильной камеры, по подсчитанному времени работы средства вентиляции морозильной камеры и размораживают испарители морозильной и холодильной камер для удаления инея, образовавшегося в холодильной и морозильной камерах, учитывая условия размораживания испарителей морозильной и холодильной камер.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что одновременно размораживают испарители морозильной и холодильной камер при условии, что либо испаритель морозильной камеры, либо испаритель холодильной камеры находятся в состоянии, требующем размораживания.
13. Способ управления операцией размораживания холодильника, заключающийся в том, что проводят операцию быстрого охлаждения и при этом измеряют начальную температуру холодильной камеры, отличающийся тем, что включают компрессор и средство вентиляции холодильной камеры, измеряют внутреннюю температуру холодильной камеры, которая изменяется на заданных временных интервалах при подсчете времени работы средства вентиляции холодильной камеры, вычисляют градиент падения температуры, соответствующий изменению внутренней температуры холодильной камеры, на основании измеренной внутренней температуры и начальной температуры, определяют момент начала размораживания испарителя холодильной камеры на основании изменения градиента падения температуры и проводят размораживание испарителя холодильной камеры на основании момента начала размораживания.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что вычисление изменения градиента падения температуры заключается в том, что определяют абсолютную величину разности между измеренной внутренней температурой холодильной камеры и начальной внутренней температурой холодильной камеры, а затем делят полученную абсолютную величину на количество проведенных измерений.
15. Способ по п.13, отличающийся тем, что определение момента начала размораживания заключается в том, что определяют наличие инея на испарителе холодильной камеры, когда градиент падения температуры не превышает заданный опорный градиент, запомненный в средстве управления, по которому определяют момент времени, когда начинается размораживание испарителя холодильной камеры.
16. Способ управления операцией размораживания холодильника, заключающийся в том, что осуществляют обычное охлаждение путем включения компрессора на основании внутренней температуры морозильной камеры и управления средством вентиляции холодильной камеры на основании соответствующих изменяемых внутренних температур морозильной и холодильной камер, отличающийся тем, что измеряют внутренние температуры морозильной и холодильной камер, которые изменяются во время охлаждения, осуществляемого в процессе нормальной работы, измеренные таким образом внутренние температуры морозильной и холодильной камер и соответственно состояния этих камер определяют как аномальные, если по истечении установленного времени они превышают заданные запомненные в средстве управления, осуществляют аномальное охлаждение морозильной и холодильной камер путем включения средств вентиляции морозильной и холодильной камер совместно с компрессором, когда морозильная и холодильная камеры находятся в аномальном температурном состоянии, измеряют соответствующие внутренние температуры морозильной и холодильной камер, которые изменяются после включения средств вентиляции морозильной и холодильной камер вместе с компрессором, определяют моменты начала размораживания морозильной и холодильной камер на основании времен включения средств вентиляции морозильной и холодильной камер и времени включения компрессора, когда внутренние температуры морозильной и холодильной камер превышают заданные температуры, запомненные в средстве управления, и проводят размораживание испарителей морозильной и холодильной камер на основании операций определения моментов начала размораживания.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что включают компрессор и средство вентиляции холодильной камеры для охлаждения холодильной камеры независимо от внутренней температуры морозильной камеры, когда внутренняя температура холодильной камеры выше заданной температуры.
18. Способ по п.16, отличающийся тем, что осуществление операции аномального охлаждения заключается в том, что определяют наличие инея на испарителях морозильной и холодильной камер, когда внутренние температуры морозильной и холодильной камер превышают заданные температуры, и осуществляют размораживание испарителей морозильной и холодильной камер.
Приоритет по пунктам:
17.11.94 - по пп.1 - 3, 7 - 11, 14 и 15;
31.05.95 - по пп.4 - 6;
04.01.95 - по пп.12 и 13;
22.11.94 - по пп.16 - 18.