具有高效、多蒸发器循 环的冰箱操作控制电路 本发明涉及一种用于电冰箱的运行控制回路，更具体地说，涉及一种用于在冷藏室和冷冻室内各有一个蒸发器和一个风扇的电冰箱的运行控制回路及其控制方法。
一般说来，一个电冰箱有两个室，即冷却温度互不相同的冷藏室和冷冻室。为了冷却这两个室，电冰箱具有一些构成制冷循环的装置。在这些装置中，蒸发器设在两室中的任意一个室内，以便通过与两室的内部空气的热交换冷却这两个室，风扇设在蒸发器附近，以便将由热交换操作产生的冷却空气吹送入两室内。
图1A表示包括一个冷冻室2和一个与冷冻室相互隔开的冷藏室3的现有电冰箱1的简单结构。蒸发器4设置在冷冻室2的后壁上，风扇5位于蒸发器4的上方。此外，该电冰箱1具有一条用于将在蒸发器4处产生的冷空气引入两室内的气流通道6和用于将两室的内部空气引到蒸发器4的气流通道6。
电冰箱1地这种制冷循环结构显示在图1B中。即，这种结构是一种由将制冷剂压缩成高温高压状态的压缩机7、将压缩后的制冷剂通过与环境空气进行热交换而使其冷凝的冷凝器8、使冷凝后的制冷剂膨胀的毛细管9以及上述蒸发器4组成的封闭回路，其中这些组成部件由制冷剂管将它们互相连接起来。制冷循环的工作流体，即制冷剂在压缩机7内压缩，在冷凝器8内冷凝，在毛细管9内膨胀，然后在蒸发器4内蒸发。制冷剂在蒸发器4内蒸发时，吸收在风扇5运行状态下通过蒸发器4的电冰箱1内部空气中的热量，然后形成冷空气。
但是，由于这种已有的电冰箱具有一个蒸发器和一个风扇，因此很难控制温度互不相同的两个空间。也就是说，为了冷冻食物，冷冻室应保持在适当的温度，即保持在-21℃～-15℃，而为了冷藏食物，冷藏室应保持在另一个适当的温度，即-1℃～6℃。因此，已有的电冰箱具有复杂的控制系统，以便使一个蒸发器为所需温度各不相同的两个室制冷。这就是说，它的结构是复杂的，并难以控制所需温度各不相同的两个室。此外，由于只使用一个蒸发器，并且其制冷能力有限，因而存在冷冻室和冷藏室不能迅速制冷以及不能迅速处理各室出现的温度变化(例如负荷变化、环境空气的温度变化等等)的问题。考虑到这些问题，则必须将各室的设定温度变化减小到最低限度。然而最适当的方法是简化电冰箱的内部结构。
本发明的一个目的是提供一种能分别控制冷冻室和冷藏室各自的温度的电冰箱的运行控制回路及其控制方法。
本发明的另一个目的是提供一种电冰箱的运行控制回路及其控制方法，其中在冷冻室和冷藏室内分别设置一个蒸发器和一个风扇，并且可选择运行其中的任意一个风扇，或同时运行这两个风扇，这样便可提高运行效率和降低能源消耗。
本发明还有一个目的是提供一种电冰箱的运行控制回路及其控制方法，分别控制冷冻室和冷藏室的温度，这样可简化具有气流通路的中间部分的结构。
按照本发明，用于电冰箱的运行控制回路包括：
相互隔开并分别冷却到不同温度的第一和第二室；
在每个室内设置的第一蒸发器和第二蒸发器；
用于检测第一室温度的第一温度传感装置；
用于检测第二室温度的第二温度传感装置；
分别安装在第一和第二室内的第一和第二风扇，这两个风扇并连连接在一个交流电源上；
与交流电源相连的压缩机；
用于在第二温度传感装置检测到的第二温度高于由使用者确定的第二设定温度时接通压缩机和第二风扇，并且在第二温度低于第二设定温度时断开压缩机和风扇的第一开关装置；
在压缩机和第二风扇处于运行状态下工作的第二开关装置，该装置用于在第一温度传感装置检测到的第一温度高于使用者确定的第一设定温度时接通第一风扇，在第一温度低于第一设定温度时断开第一风扇；
一个用于根据温度传感装置检测到的温度控制第一和第二开关装置的控制部分。
另外，利用本发明的控制方法控制的电冰箱具有分别设置在冷却成不同温度的第一和第二室内的第一和第二温度传感装置、安装在第一和第二室内的第一和第二风扇、用于接通压缩机和第二风扇和用于断开压缩机和该风扇的第一开关装置、用于在压缩机和第二风扇被第一开关装置接通时接通/断开第一风扇的第二开关装置以及用于控制第一和第二开关装置的控制部分，该方法包括如下步骤：
用于在确定的时间从温度传感器读取第一和第二室的温度数据的步骤；
用于将第二室的检测温度与使用者确定的第二设定温度进行比较的步骤；
控制第一开关装置，以便在第二室的温度低于在比较步骤中的第二设定温度时断开压缩机和风扇的步骤；
用于当第二室的温度高于在比较步骤中的第二设定温度时，将第一室的检测温度与使用者确定的第一设定温度进行比较的步骤；
用于当第一室的温度高于在第一室温度的比较步骤中的第一设定温度时，控制第一和第二开关装置以便接通压缩机和风扇的步骤；
用于当第一室的温度低于在第一室温度的比较步骤中的第一设定温度时，控制第一开关装置以便接通压缩机和第二风扇和控制第二开关装置以便断开第一风扇的步骤。该控制方法由控制部分来实现。
现在将参考附图对本发明进行详细描述。其中：
图1A示意地给出了传统电冰箱的侧剖视图，图1B表示适用于传统电冰箱的制冷循环示意图；
图2A是示意地表示本发明的电冰箱的侧剖视图，图2B是表示适用于本发明电冰箱的制冷循环示意图；
图3是表示本发明一个实施例的运行控制回路；
图4是表示按照本发明一个实施例的运行控制回路的运行流程图；
图5是表示本发明另一个实施例的运行控制回路；
图6是表示按照本发明另一个实施例的运行控制回路的运行流程图。
参照图2A，电冰箱10具有一个冷冻室20和一个冷藏室30，这两个室相互隔开，以使两室内的冷空气不相互混合。第一蒸发器21安装在冷冻室20的后壁内，第二蒸发器31设置在冷藏室30的后壁内。第一和第二蒸发器21和31通过图2B中的制冷循环中的一根制冷剂管40互相串连连接。应用于本发明的制冷循环包括一个压缩机41、一个冷凝器42、第一和第二蒸发器21和31以及毛细管43，利用制冷剂管40将这些部件相互连接以构成一个闭合回路。由于第一和第二蒸发器21和31互相串连连接，从第一蒸发器21中出来的制冷剂就会流入第二蒸发器31中。这样，制冷剂在压缩机41内压缩，在冷凝器42中冷凝，在毛细管43中膨胀。膨胀后的制冷剂一部分在通过第一蒸发器21时蒸发，其余的量在通过第二蒸发器31时气化，从而在各室内完成热交换。制冷剂以气态流回到压缩机41内，从而完成制冷循环。在压缩机41运行过程中，该制冷循环不断重复进行。
这里应当注意，第一和第二蒸发器21和31具有本身固定的尺寸和与其容积和控制温度相匹配的容量。
另一方面，第一风扇22安装在靠近冷冻室20的第一蒸发器21的地方，而第二风扇32安装在靠近冷藏室30的第二蒸发器31的地方。第一和第二风扇22和32根据压缩机41的运行而运转，以使第一和第二蒸发器21和31分别与冷冻室和冷藏室21和31内的循环空气进行热交换。此时，各室的温度被控制在预定温度。第一和第二风扇22和32互相并连地连接在交流电源上。
由于冷冻室和冷藏室20和30的相互隔开的，因此，本发明除了中间部分，不需要任何其它辅助结构。换句话说，在中间部分26内不需要设置冷空气流动通道，由于取消了电冰箱后壁内的冷空气通道，所以既不需要管道，也不需要风门。这就意味着，可将电冰箱的结构进行简化。
图3示出本发明一个实施例的控制电冰箱运行的运行控制回路。该运行控制回路包括一个微处理器50以及连接到回路的输出部分上的第一和第二继电器51和52，该微处理器50又包括一个用于设定冷冻室20温度的冷冻温度调节器23、用于设定冷藏室30温度的冷藏温度调节器33和用于检测冷冻室20温度的冷冻温度传感器24、用于检测冷藏室30温度并与其输入部分相连的冷藏温度传感器34。冷冻温度调节器23设置在电冰箱的控制板(图中未示出)上，它用于将冷冻室20的温度设定在冷冻贮藏食品的适当温度下。冷冻贮藏温度的设定范围在-15℃至-21℃。一般来说，使用者习惯于在这个范围内确定冷冻室20的温度。实际上，冷冻室20的设定温度是从-21℃(属于强冷冻温度)，-18℃(中冷冻温度)和-15℃(弱冷冻温度)中选择其一的。冷藏温度调节器33设置在电冰箱的控制板(图中未示出)上，该调节器用于将冷藏室30的温度设定在食品冷藏的适当温度下。冷藏温度的设定范围是-1℃至6℃。使用者一般都习惯于在此范围内确定冷藏室30的温度。实际上，冷藏室30的设定温度是从-1℃(属于强冷藏温度)，3℃(中冷藏温度)和6℃(弱冷藏温度)中选择其一的。第一开关SW1和一端连接在一个交流电源AC上并按照第一继电器51的动作接通/断开。开关SW1的另一端与互相并联的第一和第二风扇22和32及压缩机41的一端相连。第二开关SW2设置在第一风扇22和第一开关SW1之间，并按照第二继电器52的动作接通/断开。因此，当第一开关SW1接通时就使压缩机41和第二风扇32接通。相反，当第一开关SW1断开时，压缩机41和第一和第二风扇22和32断开。第二开关SW2的操作是在第一开关SW1操作的情况下进行的。当第二开关SW2接通时，将第一风扇22接通。反之，当第二开关SW2断开时，将第一风扇22断开。
在图3所示的运行控制回路中，第二风扇与压缩机同时运行，并且第一风扇根据冷冻室的温度运行。因此，冷冻室的第一蒸发器必须具备最大尺寸，而冷藏室的第二蒸发器必须具备与冷藏室的容量相匹配的最小尺寸。
按照图4所示的本发明的一个实施例，微处理机50参照冷藏室的温度控制压缩机和第二风扇，其方法如下：
在步骤101，微处理器50在每一确定的时间从冷冻和冷藏室温度传感器24和34中读取冷冻室20和冷藏室30的温度数据TF和TR。换句话说，利用温度传感器24和34检测冷冻和冷藏室20和30的温度TF和TR，然后输入到微处理器50中进行校验。步骤从101进行到102，在102将检测的冷藏温度TR与使用者利用温度调节器33设定的设定温度TRS进行比较。在步骤103，如果检测的冷藏温度TR高于第二设定温度，则将检测的冷冻温度TF与使用者利用温度调节器23设定的第一设定温度TFS进行比较。如果检测的冷冻温度TF高于第一设定温度TFS，则控制过程进行到步骤104，在该步骤第一和第二继电器51和52动作，以接通压缩机41和第一、第二风扇22和32。反之，如果检测的冷冻温度TF低于第一设定温度TFS，则控制过程进行到步骤105，在该步骤第一和第二继电器51和52动作，以接通压缩机41和第二风扇32并断开第一风扇22。在压缩机41、第一和第二风扇22和23运行期间，如果在步骤102，检测的冷藏温度TR低于第二设定温度TRS，则控制过程进行到步骤106，在该步骤第一继电器51动作，以断开第一开关SW1。然后压缩机41和第一、第二风扇22和32同时停止运转。
按照如图5和6所示的本发明第二实施例，运行回路参照冷冻室的温度控制压缩机和第一风扇，其方法如下：
除了开关和第一、第二风扇的布置外，第二实施例的运行控制回路与本发明的第一实施例的控制回路相似。即第一开关SW1的一端连接在交流电源AC上并按照第一继电器51的动作接通/断开。开关SW1的另一端与互相并联的第一和第二风扇22和32及压缩机41的一端相连。第二开关SW2设置在第一风扇22和第一开关SW1之间，并按照第二继电器52的动作接通/断开。因此，当第一开关SW1接通时就使压缩机41和第一风扇22接通。相反，当第一开关SW1断开时，压缩机41和第一和第二风扇22和32断开。第二开关SW2的操作是在第一开关SW1操作的情况下进行的。当第二开关SW2接通时，将第二风扇32接通。反之，当第二开关SW2断开时，将第二风扇32断开。
在图5所示的运行控制电路中，第一风扇与压缩机同时运行，并且第二风扇根据冷藏室的温度运行。因此，冷藏室的第二蒸发器必须具备最大尺寸，以便快速冷却，而冷冻室的第一蒸发器必须具备与冷藏室的容量相匹配的最小尺寸。
按照图6所示的本发明的一个实施例，微处理机50参照冷冻室的温度控制压缩机和第一风扇，其方法如下：
在步骤111，微处理器50在每一确定的时间从冷冻和冷藏室温度传感器24和34中读取冷冻室20和冷藏室30的温度数据TF和TR。换句话说，利用温度传感器24和34检测冷冻和冷藏室20和30的温度TF和TR，然后输入到微处理器50中进行校验。步骤从111进行到112，在112将检测的冷冻温度TF与使用者利用温度调节器23设定的第一设定温度TFS进行比较。在步骤113，如果检测的冷冻温度TF高于第一设定温度，则将检测的冷藏温度TR与使用者利用温度调节器33设定的第二设定温度TRS进行比较。如果检测的冷藏温度TR高于第二设定温度TRS，则控制过程进行到步骤114，在该步骤第一和第二继电器51和52动作，以接通压缩机41和第一、第二风扇22和32。反之，如果检测的冷藏温度TR低于第二设定温度TRS，则控制过程进行到步骤115，在该步骤第一和第二继电器51和52动作，以接通压缩机41和第一风扇22并断开第二风扇32。在压缩机41、第一和第二风扇22和32运行期间，如果在步骤102，检测的冷冻温度TF低于第一设定温度TFS，则控制过程进行到步骤116，在该步骤第一继电器51动作，以断开第一开关SW1、然后压缩机41和第一、第二风扇22和32同时停止运转。
如上所述，由于取消了空气通道并将制冷剂的量减小到最低限度，所以本发明使结构简化并通过根据传感器检测的冷冻和冷藏温度运行第一和/或第二风扇22和/或32这一有效运行控制而降低了能量的消耗。即，当两室具有内部不饱和温度时，本发明冷却这两个室，或当一个室不合适而另一个室适合时，本发明只冷却不适合的那个室，这样便防止了由于冷却适合室而造成的不必要的能量损耗。