用于冰箱的空气幕风扇的驱动装置和方法 技术领域
本发明涉及冰箱，特别是涉及根据冰箱的内部及外部条件来驱动空气幕风扇的空气幕风扇驱动装置和方法。
背景技术
首先来看冰箱中制冷剂的循环过程，当压缩机产生的高温高压气态制冷剂通过冷凝器时，该气态制冷剂将其热量传递到外部，同时转化为液态制冷剂。此后仍具有高压的液态制冷剂再通过干燥器，干燥器除去液态制冷剂当中的杂质和水分，不含杂质和水分的液态制冷剂流入到毛细管中。流过该毛细管的液态制冷剂膨胀成为易于蒸发的气液混合状态，因此，吸收周围的热量，使制冷剂回到其原来状态。制冷剂反复循环，成为冰箱中的冷却气源。
冰箱操作期间，如果冰箱冷藏室过载以及如果冷藏室门打开、外部空气流入到冷藏室中都会引起冰箱内部温度上升。此时，为了使冷藏室的内部温度恢复到正常状态，近年来，是通过在冷藏室内安装一个空气幕风扇(air curtainfan)来解决这一问题。
1993年11月23日授权给Mr.Park的美国专利第5263332号中公开了一种冰箱温度控制方法，用于通过使当冰箱门打开时发生的温度波动保持稳定来缩短冷却时间。该专利包括控制压缩机和风扇正常操作、以使冰箱的内部温度保持在用户预设定温度上地步骤(被称作“正常操作步骤”)。在开门控制步骤中，如果检测出冰箱门是开着的，则关风扇，计算出直到检测出门关的冰箱开门时间。之后，如果检测出冰箱门关着，则温度复位(reset)步骤在根据计算出的时间自动复位到预设定温度之后重新启动正常操作步骤。复位温度操作步骤判断正常操作步骤期间温度是否复位。如果温度复位，则驱动压缩机和风扇进行冷却操作，直到温度达到复位温度时为止。之后，复位温度操作步骤重新启动正常操作步骤。当冰箱门打开时受外部空气影响的内部温度在冰箱门关上之后能够迅速地稳定下来，所以Mr.Park的专利着重于食品保存及冰箱的效率。
下面，将参考附图1对常规的空气幕风扇驱动装置进行详细说明。图1的视图所示的是一常规的空气幕风扇驱动装置。该常规空气幕风扇驱动装置10包括空气幕风扇100，温度检测器102，压缩机104，压缩机驱动器106，冷却风扇108，冷却风扇驱动器110，空气幕风扇驱动器112以及控制器114。
温度检测器102在控制器114的控制之下检测冰箱的内部温度T1。检测出来的冰箱内部温度T1进一步为控制器114所用。压缩机104将正常的气态制冷剂转化为高温高压气态制冷剂。压缩机驱动器106驱动压缩机104。冷却风扇108将冷空气吹入到冷藏室中。冷却空气是由蒸发器(未示出)提供的。冷却风扇驱动器110控制驱动冷却风扇108。控制器114控制温度检测器102、压缩机驱动器106、冷却风扇驱动器110以及空气幕风扇驱动器112的操作。由于控制器114分别利用压缩机驱动器106和冷却风扇驱动器110来驱动压缩机104和冷却风扇108，所以控制器114能够使冰箱进行正常的冷却操作。控制器114判断由温度检测器102所检测出来的冷藏室内部温度T1是否是正常温度。
下面，对常规空气幕风扇驱动装置的操作进行详细说明。
图2是用于说明图1常规空气幕风扇驱动装置的操作的流程图。
当接通电源时，控制器114利用压缩机驱动器106和冷却风扇驱动器110来分别驱动压缩机104和冷却风扇108，以进行正常的冷却操作(步骤S201)。温度检测器102在控制器114的控制下检测冰箱的内部温度T1(步骤S202)。检测出来的内部温度T1再传送到控制器114中。控制器114判断由温度检测器102检测出的温度T1是否是正常温度(步骤S203)。如果步骤S203的判断结果是所检测到的内部温度T1低于或高于正常温度，则压缩机驱动106在控制器114的控制下驱动压缩机104(步骤S204)。之后，冷却风扇驱动器108和空气幕风扇驱动器112在控制器114的控制下分别驱动冷却风扇108和空气幕风扇100(步骤S205)。在步骤S206中，控制器114再次判断温度检测器102所检测出的内部温度T1是否是正常温度，如果步骤S206的判断结果表明所检测到的内部温度T1低于或高于正常温度，则重新进行步骤S204。
同时，如果判断出所检测到的内部温度T1是正常温度，则控制器114使冰箱进行正常的冷却操作(步骤S207)。
利用上述的常规方法，如果冷藏室的温度低于正常温度，则通过驱动空气幕风扇及冷却风扇能够提高冷却效率。但利用上述常规方法，如果冰箱门是开着的，则不论冷藏室的内部或外部温度是多少都要驱动空气幕风扇。因此，当冰箱门打开时，空气幕风扇能够避免冷却空气流出，但耗电量过大。
本发明的概述
本发明的一个目的在于提供一种用于冰箱的空气幕风扇驱动装置，该空气幕风扇驱动装置能够根据冰箱冷藏室的内部和外部条件来有效地控制驱动空气幕风扇。
本发明的另一个目的在于提供一种用于冰箱的空气幕风扇驱动方法，该空气幕风扇驱动方法能够根据冰箱冷藏室的内部和外部条件来有效地控制驱动空气幕风扇。
为了实现上述目的，本发明的空气幕风扇驱动装置包括温度设定部件，门开/关检测部件，第一和第二温度检测部件，空气幕风扇驱动部件及控制部件。温度设定部件设定出冰箱冷藏室内部参考温度。门开/关检测部件检测出冷藏室门的开关状态。第一和第二温度检测部件分别检测出冷藏室的内部温度和外部温度。空气幕风扇驱动部件用于驱动空气幕风扇。当内部温度低于参考温度时，控制部件进行正常的冷却操作，通过驱动冷却风扇来控制冷藏室的内部温度，驱动空气幕风扇，使每一转数对应于几个温度范围中的每一个，如果检测出冷藏室的门是关着的，则停止驱动空气幕风扇以进行正常的冷却操作。温度差表示外部温度。温度差指的是内部温度和外部温度之间的差值。如果驱动冷却风扇，则冷藏室空气幕风扇驱动装置的控制部件设定出一个加权值，并且如果在驱动冷却风扇时冷藏室的门是开着的、则驱动空气幕风扇，使其转数为将加权值相加于空气幕风扇转数所得到的转数。
为了实现空气幕风扇驱动方法，该方法应包括以下步骤：a)通过设定冰箱冷藏室参考温度并在该参考温度下驱动冷却风扇，来进行正常的制冷操作，以控制冷藏室的内部温度，b)驱动空气幕风扇，使其转数为根据几个温度范围设定的空气幕风扇转数，其中该几个温度范围是如检测出冰箱冷藏室门打开时根据内部温度和外部温度计算的差值形成的，和c)如果检测出冰箱冷藏室门是关的，则停止空气幕风扇以进行正常的制冷操作。在上述步骤中，温度差是外部温度。温度差指的是冰箱冷藏室外部温度和内部温度之间的差值。此外，在一空气幕风扇驱动方法中，可以包括以下步骤：a)通过设定冰箱冷藏室参考温度并在该参考温度下驱动冷却风扇，来进行正常的制冷操作，以控制冷藏室的内部温度，b)驱动空气幕风扇，使其转数为根据几个温度范围设定的空气幕风扇转数，其中该几个温度范围是如检测出冰箱冷藏室门打开时根据内部温度和外部温度计算的差值形成的，和c)如果检测出冰箱冷藏室门是关的，则通过停止空气幕风扇来进行正常的制冷操作。温度差是外部温度。温度差指的是冷藏室外部温度和内部温度之间的差值。
附图的简要说明
参考附图，通过下述实施例能够理解本发明的这些及其他目的和特征，其中：
图1的视图所示的是用于冰箱的常规空气幕风扇驱动装置；
图2是用于说明图1常规空气幕风扇驱动装置的操作过程流程图；
图3的方框图所示的是根据本发明第一和第二实施例的、用于冰箱的空气幕风扇驱动装置；
图4是用于说明根据本发明第一实施例的、用于冰箱的空气幕风扇驱动装置的操作过程流程图。
图5是用于说明根据本发明第二实施例的、用于冰箱的空气幕风扇驱动装置的操作过程流程图。
优选实施例的详细描述
下面，参考附图对根据本发明第一和第二实施例的空气幕风扇驱动装置进行详细描述。
第一实施例
根据本发明第一实施例的用于冰箱的空气幕风扇驱动装置30如图3所示。
装置30包括温度设定部件302，门开/关检测部件304，第一温度检测部件306，第二温度检测部件308，冷却风扇驱动部件310，空气幕风扇驱动部件312，冷却风扇314，空气幕风扇316，以及控制部件300。
用户利用温度设定部件302设定一个用于控制冷藏室内部温度T1的参考温度Tr。门开/关检测部件304利用一个开关电路来检测出冰箱的门是开着的还是关着的。第一温度检测部件306测出冷藏室的内部温度T1。第二温度检测部件308测出冷藏室周围的外部温度T0。测得的内部和外部温度T1和T0提供到控制部件300中。冷却风扇驱动部件310控制冷却风扇314的驱动。空气幕风扇驱动部件310控制空气幕风扇300的驱动。如果冷藏室的内部温度T1高于冷藏室的参考温度Tr，则控制部件300通过操作冷却风扇314进行正常的冷却操作，使冷藏室温度保持在参考温度Tr。正常冷却操作期间，当冷却风扇停用时，控制部件300将加权值M设定为“0”。此外，当启用冷却风扇时，控制部件300将加权值M设定为“M0”。当正常冷却操作期间，由开/关检测部件304检测出冷藏室门开着时，控制部件300确定是否驱动冷却风扇314。由第二温度检测部件308测得的冷藏室外部温度T0被划分为不同的温度范围。如果冷藏室门打开时冷却风扇314停用，则空气幕风扇316在较高温度范围内高速运转。例如，外部温度T0被划分为不同的温度范围如T1(T0＜20℃)，T2(20℃≤T0≤30℃),T3(30℃≤T0)。根据几个温度范围，按照几个转数驱动空气幕风扇，这些几个转数分别用参考标号RPM1,RPM2和RPM3来表示，因此在较高的温度范围下按较高的转数驱动空气幕风扇。正常温度下空气幕风扇的转数用参考标号RPM表示。如果打开冷藏室的门，则将为每个温度范围所确定的加权值M相加至相应的转数。即如果驱动冷却风扇314，则驱动空气幕风扇316，使转数为向对应于多个温度范围中的每一个的转数RPM1,RPM2,RPM3中的每一个转数相加M0的形成的转数。例如，在将外部温度划分为T1(T0＜20℃)或T2(20℃≤T0≤30℃)或T3(30℃≤T0)时，空气幕风扇驱动的转数为RPM1′或RPM2′或RPM3′，其中RPM1′=RPM1+M0,RPM2′=RPM2+M0,RPM3′=RPM3+M0。
下面将参考图4对根据本发明第一实施例的空气幕风扇的驱动方法进行详细描述。图4是用于说明根据本发明第一实施例的用于冰箱的空气幕风扇驱动方法的流程图。
如果用户通过操作温度设定部件302设定了一个用于控制冷藏室内部温度T1的参考温度Tr，则该设定参考温度Tr将被输入到控制部件312中(步骤S401)。通常，由于冷藏室内部温度T1的温度范围为0℃到5℃，所以一般将参考温度Tr设定为0℃到5℃之间的数值。
在步骤S402中，如果冷藏室的内部温度T1高于冷藏室的参考温度Tr，则控制部件300驱动冷却风扇314，以进行正常的冷却操作，使冷藏室的温度保持在参考温度Tr。
在进行正常的冷却操作时，在冷却风扇停用的情况下，控制部件300将加权值M设定为“0”，在冷却风扇启用的情况下，控制部件将加权值M同设定为M0。
在步骤S403中，正常冷却操作期间，控制部件300从门开/并检测部件304中检测出冷藏室的门是打开的还是关的。如果冰箱门是关的，则冰箱返回到正常冷却操作(步骤S402)。如果冰箱门是打开的，则在步骤S404中，控制部件300将外部温度T0划分为不同的温度范围，外部温度是由第二温度检测部件308测得的。例如，外部温度T0被划分为T1(T0＜20℃),T2(20℃≤T0≤30℃)和T3(30℃≤T0)。
在步骤S405中，控制部件300设定对应于每一温度范围的转数RPM(步骤S405：当参考温度T0在温度范围T1中时，RPM←RPM1，当参考温度T0在温度范围T2中时，RPM←RPM2，当参考温度T0在温度范围T3中时，RPM←RPM3)。由表1可知，转数RPM1被预设定为1500，转数RPM2被预设定为1700，转数RPM3被预设定为1900。
在步骤S406中，将预设定的空气幕风扇转数再加上M设定为空气幕风扇的转数RPM(RPM←RPM+M)。也就是说，如果当冷藏室门打开时、冷却风扇314停用，则由于M=M0(RPM←RPM+0)，所以需驱动空气幕风扇旋转，其转数应为空气幕风扇预设定转数再加上M0。同时，如果当冷藏室门打开时、驱动冷却风扇314，则由于M=M0(RPM←RPM+M0)，所以需驱动空气幕风扇旋转，其转数为空气幕风扇转数再加上M0。由表1可以看出，加权值M0被被定为300。
在步骤S407中，驱动空气幕风扇316，转数为已设定的RPM转。
表1
Ex)外部温度范围：T1/T2/T3
T1:T0＜20℃,T2:20℃≤T0≤30℃,T3:30℃≤T0
步骤S408检测冷藏室门是否关。如果冷藏室的门是打开的，则继续驱动空气幕风扇316(步骤S408)，如果冷藏室的门是关的，则打开空气幕风扇316(步骤S409)，使空气幕风扇开始进行正常的冷却操作(步骤S402)。
如上所述，根据该实施例，外部温度被划分为几个温度范围。较高的外部温度范围需要空气幕风扇旋转较多的转数。另外，在冷藏室的门打开时，冷却风扇仍被驱动，则冷却风扇将自动停止。为了对此进行补偿，可驱动空气幕风扇旋转，其转数为空气幕风扇转数再加上加权值所形成的转数。因此，能够根据冷藏室的内外条件来有效地驱动空气幕风扇，使冷却效率和供电效率都得以提高。
第二实施例
图3的方框图所示的是根据本发明第二实施例的用于冰箱的空气幕风扇驱动装置30。第二实施例的结构与第一实施例相同。然而，第一实施例是将由第二温度检测部件308测得的冷藏室外部温度T0划分为几个温度范围，而第二实施例是将外部温度T0和内部温度T1之间的温度差值(T0-T1)划分为几个范围，其中冷藏室的外部温度T0是由第二温度检测部件308测得的，冷藏室的内部温度T1是由第一温度检测部件306测得的。例如，温度差(T0-T1)被划分为T4(T0-T1＜15℃)，T5(15℃≤T0-T1≤25℃)，和T6(25℃≤T0-T1)。为了在较高的温度范围内驱动空气幕风扇旋转较多的转数，对应于不同的温度范围，分别将空气幕风扇的转数设定为RPM4,RPM5和RPM6。
下面将参考图5对根据本发明第二实施例的空气幕风扇的驱动方法进行详细描述。图5是用于说明根据本发明第二实施例的用于冰箱的空气幕风扇驱动方法的流程图。
如果用户通过操作温度设定部件302设定了一个用于控制冷藏室内部温度T1的参考温度Tr，则该设定参考温度Tr将被输入到控制部件312中(步骤S501)。通常，由于冷藏室内部温度T1的温度范围为0℃到5℃，所以一般将参考温度Tr设定为0℃到5℃之间的数值。
在步骤S502中，如果冷藏室的内部温度T1高于冷藏室的参考温度Tr，则控制部件300驱动冷却风扇314，以进行正常的冷却操作，使冷藏室的温度保持在参考温度Tr。
在进行正常的冷却操作时，在冷却风扇停用的情况下，控制部件300将加权值M设定为“0”，在冷却风扇启用的情况下，控制部件将加权值M设定为M0。
在步骤S503中，正常冷却操作期间，控制部件300从门开/并检测部件304中检测出冷藏室的门是打开的还是关的。如果冰箱门是关的，则冰箱返回到正常冷却操作(步骤S502)。如果冷藏室门是打开的，则在步骤(S504)中，控制部件300将温度差T0-T1划分为几个温度范围，其中温度T0表示由第二温度检测部件308测得的冷藏室的外部温度，温度T1表示由第一温度检测部件306测得的冷藏室的内部温度，例如，如表2中所示，温度差(T0-T1)被划分为几个温度范围T4(T0-T1＜15℃)，T5(15℃≤T0-T1≤25℃)，和T6(25℃≤T0-T1)。
在步骤S505中，控制部件300设定出对应于每一温度范围的转数RPM，其中在步骤S505中，当温度差范围(T0-T1)在T4中时，转数从RPM4变为RPM，当温度差范围(T0-T1)在T5中时，转数从RPM5变为RPM，当温度差范围(T0-T1)在T6中时，转数从RPM6变为RPM。在表2中，转数RPM4被预设定为1500，转数RPM5被预设定为1700，转数RPM6被预设定为1900。
在步骤S506中，将预设定的空气幕风扇转数再加上M设定为空气幕风扇的转数RPM即RPM←RPM+M。详细地说，如果当冷藏室门打开时、冷却风扇314停用，则由于加权值M是0，所以需驱动空气幕风扇，其转数应为空气幕风扇转数(RPM←RPM+0)。
同时，如果当冷藏室门打开时、驱动冷却风扇314，则由于加权值为M0，所以需驱动空气幕风扇，其转数为空气幕风扇设定转数再加上M0(RPM←RPM+M0)。由表2可以看出，加权值M0被被定为300。在步骤S507中，驱动空气幕风扇316，转数为RPM。
表2
Ex)冷藏室外部温度T0和内部温度T1之间温度差范围：T4/T5/T6
T4:T0-T1＜20℃
T5:20℃≤T0-T1≤30℃
T6:30℃≤T0-T1
在步骤S508中，控制部件300检测冷藏室门是否关。
如果冷藏室的门是打开的，则继续驱动空气幕风扇316(步骤S508)，如果冷藏室的门是关的，则关空气幕风扇316(步骤S509)，使空气幕风扇316开始进行正常的冷却操作。
如上所述，根据本发明第二实施例，外部温度被划分为几个温度范围。在外部温度范围较高时，需要驱动空气幕风扇旋转较多的转数。另外，如果在驱动冷却风扇期间打开冷藏室的门，则冷却风扇自动停止。因此，为了对冷却风扇停止进行补偿，控制部件300驱动空气幕风扇旋转，其转数为空气幕风扇的正常转数再加上加权值，因此，根据冷藏室的内外条件有效地驱动空气幕风扇，可以使冷却效率和供电效率都得以提高。
应当理解，在不背离本发明范围和构思的情况下，对于本领域的普通技术人员来说各种各样的变型都是显而易见并可易于实现的。因此，本发明所附加权利要求的范围并不局限于该说明书，而是包含了本发明所有可专利的新颖性特征，包括本领域技术人员认为是等效特征的所有特征。