CN103575054B - 智能变频冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冰箱，该冰箱设置有第一上、下限温度，冰箱冷冻室温度达到第一上限温度时该压缩机运行，达到第一下限温度时该压缩机关闭，该冰箱还设置有末期制冷下限温度，在低电价时间段中设置一末期制冷时间点，该末期制冷时间点至低电价时间段终点的时间为压缩机在最佳工作频率下使冷冻室温度从第一上限温度下降至该末期制冷下限温度所用的时间，在该末期制冷时间点该压缩机运行，在冷冻室温度降至该末期制冷下限温度时该压缩机关闭。本发明提供了一种能够在低电价时间段中设置一额外制冷时间段的冰箱，该冰箱的压缩机能够利用低电价时间段进行额外的制冷，使得进入高电价时间段时冷冻室温度较低，从而减少高电价时间段内的耗电。

Description

智能变频冰箱

技术领域

本发明涉及一种冰箱，特别涉及一种智能变频冰箱。

背景技术

冰箱是保持恒定低温的一种制冷设备，也是一种使食物或其他物品保持恒定低温冷态的民用产品。目前世界上91～95％的冰箱是压缩式电冰箱：该种电冰箱由电动机提供机械能，通过压缩机对制冷系统做功。制冷系统利用低沸点的制冷剂，蒸发汽化时吸收热量的原理制成的。其优点是寿命长，使用方便。

压缩式电冰箱又分为定频冰箱和变频冰箱，前者更为简单，但定频冰箱维持冷冻温度是通过测温控制自动开关机来实现的，实际上是对食品进行反复的温度冲击。而变频冰箱则通过5摄氏度、0摄氏度等温控点的转速调节，使食品温度冲击变小，减少食品水分流失，节能效果也相应提高。然而现有的变频压缩机的控制方法比较单一，只是根据环境温度、冷冻室设定温度来决定压缩机的运行频率，忽视了实行阶梯电价的地区不同时间段的电价不同，这使得冰箱在白天的高电价时间段内运转率偏高，而在夜间又没能充分利用低电价时间段，使得电费支出偏高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的变频冰箱未考虑到高电价时间段和低电价时间段的差别，导致冰箱在白天的高电价时间段内运转率偏高，导致电费支出偏高的缺陷，提出一种在确定压缩机运行的频率和上、下限温度时考虑到不同时间段电价差异，从而使得压缩机能以更合理的运行以降低电费支出的智能变频冰箱。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种冰箱，包括一压缩机，该压缩机制冷效率最高时对应的工作频率为最佳工作频率，该冰箱设置有第一上限温度、第一下限温度，两者的平均值为第一基准温度，两者之差为第一温差，冰箱冷冻室温度达到该第一上限温度时该压缩机运行，冰箱冷冻室温度达到该第一下限温度时该压缩机关闭，其特点在于：该冰箱还设置有一温度低于该第一下限温度的末期制冷下限温度，在低电价时间段中设置有一末期制冷时间点，在到达该末期制冷时间点时该压缩机运行在最佳工作频率下直至当冰箱冷冻室温度降至该末期制冷下限温度时该压缩机关闭，该末期制冷时间点设置为使得：在该压缩机从该末期制冷时间点以该最佳工作频率启动运行直至低电价时间段的终点关闭的情况下，从该末期制冷时间点至低电价时间段的终点，冰箱冷冻室温度的下降可达到从该第一上限温度降至该末期制冷下限温度。

其中，该末期制冷时间点的设置，本领域技术人员可以根据该末期制冷下限温度、该第一上限温度以及该压缩机在最佳工作频率下的功率计算得出。本发明对于该末期制冷下限温度以及该末期制冷时间点不作具体的限制，只要能够完成在低电价时间段内进行一段时间的额外的制冷即可。无论在该末期制冷时间点前该压缩机处于运行还是关闭状态，在到达该末期制冷时间点时该压缩机都将运行在最佳工作频率下。在此之后，当冰箱冷冻室温度降至该末期制冷下限温度时该压缩机关闭，可以理解地，只需要能够在这一段时间中以该末期制冷下限温度替代原先设置的该第一下限温度，就能达到这样的目的。而在冰箱现有的控制模块中作这样的参数变更是本领域技术人员容易实现的。

上述“末期制冷下限温度”和“末期制冷时间点”中的“末期”表示的是这一段制冷的时间段是在低电价时间段的末端，相应的这样设置的作用就是使得压缩机利用低电价时间额外的制冷，从而在进入高电价时间段时冰箱冷冻室温度较低，减少高电价时间段内的耗电。

较佳地，该末期制冷下限温度低于该第一下限温度2-6摄氏度。本领域技术人员应当理解，该末期制冷下限温度并非越低越好，一方面是因为该末期制冷下限温度过低会使压缩机的制冷效率下降，另一方面是冰箱冷冻室降到很低的温度后还将经历升温至该第一上限温度，温度变化的幅度过大不利于冰箱冷冻室内贮存的食物的保鲜。

较佳地，该末期制冷下限温度低于该第一下限温度3摄氏度。

较佳地，该第一温差为2.5-3.5摄氏度。

较佳地，该第一温差为3摄氏度。

较佳地，该冰箱在低电价时间段内设置有第二温差、第二上限温度和第二下限温度分别替代该第一温差、第一上限温度和第一下限温度，其中该第二温差小于该第一温差，该第二上限温度和该第二下限温度之差为该第二温差，该第二上限温度和该第二下限温度的平均值为该第一基准温度。

基于现有的冰箱控制冷冻室温度的手段，只需要在控制模块中用新的参数(即第二温差、第二上限温度和第二下限温度)分别替代原有的参数(第一温差、第一上限温度和第一下限温度)，其他方面不需要做任何变化，就能够使冰箱在冷冻室温度基本与原来相同(即为第一基准温度)，但在低电价时间段内的冷冻室温度变化范围变小，从而保证冰箱温度的均匀性。

较佳地，该第二温差大于等于1摄氏度小于2.5摄氏度。

较佳地，该冰箱在高电价时间段内设置有第三温差、第三上限温度和第三下限温度分别替代该第一温差、第一上限温度和第一下限温度，其中该第三温差大于该第一温差，该第三上限温度和该第三下限温度之差为该第三温差，该第三上限温度和该第三下限温度的平均值为该第一基准温度。

同样的，这样的设置也只需要在现有的冰箱的控制模块中用新的参数替代原有的参数，即可实现在高电价时间段内的冷冻室温度变化范围变大的技术效果，减少压缩机开停机的次数。

较佳地，该第三温差大于3.5摄氏度小于等于4摄氏度。

较佳地，该压缩机在高电价时间段内的工作频率大于或等于该最佳工作频率。

较佳地，该压缩机在从低电价时间段的起点至该末期制冷时间点的过程中的工作频率小于或等于该压缩机在高电价时间段内的工作频率。

低电价时间段对应的是夜间的时间段，高电价时间段对应的是白天的时间段。压缩机在高电价时间段内，即在白天的工作频率避免小于最佳工作频率的情况，能使得压缩机尽可能工作在比较高效的状态下。而在低电价时间段内，即在夜间时工作频率小于或等于在白天时的工作频率，能使得夜间压缩机的工作噪音较小。

本发明的积极进步效果在于：本发明的冰箱通过在低电价时间段的末端设置一额外的制冷时间段，在这一时间段内压缩机工作在其效率最高的频率上，这样的设置使得压缩机能够利用低电价时间进行额外的制冷，从而在进入高电价时间段时冰箱冷冻室温度较低，减少高电价时间段内的耗电，达到节省电费的目的。

附图说明

图1为本发明第一实施例的冰箱的温度控制的示意图。

图2为本发明第二、三、四实施例的冰箱的温度控制的示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

实施例1

如图1所示为实施例1中的冰箱的温度控制的示意图，图1中横坐标为时间轴，上方的曲线的纵坐标为温度，示出冰箱的温度随时间的变化，用于说明冰箱的温度控制，下方的曲线示出对应于温度变化的该冰箱的压缩机的开启和关闭的情况，该下方的曲线中靠上的部分表示该冰箱的压缩机开启，靠下的部分表示该冰箱的压缩机关闭。本实施例的冰箱与本领域常规设计的冰箱相同的部分为：包括一压缩机，该压缩机制冷效率最高时对应的工作频率为最佳工作频率，该冰箱设置有第一上限温度、第一下限温度2，两者的平均值为第一基准温度5，两者之差为第一温差1，冰箱冷冻室温度达到该第一上限温度时该压缩机运行，冰箱冷冻室温度达到该第一下限温度2时该压缩机关闭。而本实施例中的冰箱在上述常规设计的基础上，还设置有一温度低于该第一下限温度2的末期制冷下限温度3，在低电价时间段中设置有一末期制冷时间点，在到达该末期制冷时间点时该压缩机运行在最佳工作频率下直至当冰箱冷冻室温度降至该末期制冷下限温度3时该压缩机关闭，该末期制冷时间点设置为使得：在该压缩机从该末期制冷时间点以该最佳工作频率启动运行直至低电价时间段的终点关闭的情况下，从该末期制冷时间点至低电价时间段的终点，冰箱冷冻室温度的下降可达到从该第一上限温度降至该末期制冷下限温度3。其中，从该末期制冷时间点至低电价时间段的终点的该段时间如图1中所示的时间段7。

其中，该压缩机在最佳工作频率下的功率是一个确定的值，在该末期制冷下限温度3和该第一上限温度确定的情况下，本领域技术人员可以计算出压缩机在最佳工作频率下使得冰箱冷冻室温度从第一上限温度下降至该末期制冷下限温度3所用的时间。低电价时间段的终点是公知的，据此可以计算出该末期制冷时间点的确切时刻，并在冰箱现有的控制模块中增加末期制冷时间点这一参数即可。本领域技术人员应当理解，本发明对于该末期制冷下限温度3以及该末期制冷时间点不作具体的限制，只要它们具有确定的数值，并能够完成在低电价时间段内进行一段时间的额外的制冷，都可适用。公知地，在实行阶梯电价的地区，不同时间段的电价是不同的，即存在着高电价时间段和低电价时间段，在低电价时间段内进行一段时间的额外制冷实际上是使得压缩机用一段低电价时间内的做功替代了一段高电价时间内的做功，从而节省了电费开支。

在一个优选实施例中，该末期制冷下限温度3的值低于该第一下限温度2达2-6摄氏度。本领域技术人员应当理解，因为第一上、下限温度值均可以根据实际需要作调整，而该末期制冷下限温度3的取值及其作用又与之相关，所以该末期制冷下限温度3的取值需要满足和第一下限温度2值一定的数值关系即可，举例来说，可以设置为该末期制冷下限温度3比该第一下限温度2低3摄氏度。

另外，无论在该末期制冷时间点前该压缩机处于运行还是关闭状态，在到达该末期制冷时间点时该压缩机都将运行在最佳工作频率下。在此之后，当冰箱冷冻室温度降至该末期制冷下限温度3时该压缩机关闭。可以理解地，只需要能够在这一段时间中以该末期制冷下限温度3替代原先设置的该第一下限温度2，就能达到这样的目的。而在冰箱现有的控制模块中作这样的参数变更是本领域技术人员容易实现的。

实施例2

在实施例1的基础上，该第一温差1为2.5-3.5摄氏度。更具体的，该第一温差1可以为3摄氏度。如图2所示，本实施例中的该冰箱在低电价时间段内设置有第二温差4、第二上限温度和第二下限温度分别替代该第一温差1、第一上限温度和第一下限温度2，其中该第二温差4小于该第一温差1，该第二上限温度和该第二下限温度之差为该第二温差4，该第二上限温度和该第二下限温度的平均值为该第一基准温度5。

这样的话，在第一基准温度5不变的同时，以较小的第二温差4替代了原先的第一温差1，也就是说冰箱冷冻室的平均温度不变而温度的变化范围减小，从而提高了冰箱冷冻室温度的均匀性。这一效果的实现只需要在控制模块中用新的参数(即第二温差4、第二上限温度和第二下限温度)分别替代原有的参数(第一温差1、第一上限温度和第一下限温度2)即可，其他方面不需要做任何变化，通过本领域常规技术手段即可实现。优选地，该第二温差4为2摄氏度。本领域技术人员应当理解，该第二温差4只需要低于该第一温差1，都可以达到提高冰箱冷冻室温度的均匀性的效果，同时为了避免温差过小导致压缩机频繁开关，本领域中冰箱的温差设置不低于1摄氏度。

实施例3

在实施例1或实施例2的基础上，该冰箱可以在高电价时间段内设置有第三温差6、第三上限温度和第三下限温度分别替代该第一温差1、第一上限温度和第一下限温度2，其中该第三温差6大于该第一温差1，该第三上限温度和该第三下限温度之差为该第三温差6，该第三上限温度和该第三下限温度的平均值为该第一基准温度5。如图2所示的一时间点8分隔高电价时间段和低电价时间段，其中该时间点8之前为高电价时间段。同样的，这样的设置也只需要在现有的冰箱的控制模块中用新的参数替代原有的参数。这样的参数替代能够使得在高电价时间段内的冷冻室温度变化范围变大，减少压缩机开停机的次数，从而延长压缩机的使用寿命。

另一方面，如果该第三温差6过大，即高电价时间段内冰箱冷冻室的温度变化范围过大，将会使得储存的食品经历大范围的升温降温的过程，不利于食品的保鲜，所以该第三温差6的取值也不应过大。该第三温差6可选择的最大值的确定属于本领域的常规技术手段，在此不再赘述。在一个优选实施例中，该第三温差为4摄氏度。可以理解地，该第三温差也可设置为其他值，只需要大于该第一温差1，同时取值不过大而影响食品的保鲜，都可适用。

实施例4

本实施例与实施例1、2、3的差别在于，该压缩机在高电价时间段内的工作频率大于或等于该最佳工作频率，而在从低电价时间段的起点至该末期制冷时间点的过程中的工作频率小于或等于该压缩机在高电价时间段内的工作频率。

公知的，低电价时间段对应的是夜间的时间段，高电价时间段对应的是白天的时间段。压缩机在高电价时间段内，即在白天的工作频率避免小于最佳工作频率的情况，这样能使得压缩机尽可能工作在比较高效的状态下。而在低电价时间段内，即在夜间时工作频率小于或等于在白天时的工作频率，能使得夜间压缩机的工作噪音尽可能的小。

本实施例并未给出该压缩机在不同时间段具体的工作频率，因为压缩机的工作频率直接影响到其制冷功率，所以其工作频率的选择首先应当保证至少能够完成制冷功能。通过本领域的常规技术手段能够确定在不同的室温下，压缩机能够完成制冷功能的功率范围及相应的工作频率范围，在这一范围中再分别根据不同时间段选择功率，即可。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种冰箱，包括一压缩机，该压缩机制冷效率最高时对应的工作频率为最佳工作频率，该冰箱设置有第一上限温度、第一下限温度，两者的平均值为第一基准温度，两者之差为第一温差，冰箱冷冻室温度达到该第一上限温度时该压缩机运行，冰箱冷冻室温度达到该第一下限温度时该压缩机关闭，其特征在于，该冰箱还设置有一温度低于该第一下限温度的末期制冷下限温度，在低电价时间段中设置有一末期制冷时间点，在到达该末期制冷时间点时该压缩机运行在最佳工作频率下，直至当冰箱冷冻室温度降至该末期制冷下限温度时该压缩机关闭，该末期制冷时间点的设置方式为：将低电价时间段的终点向前推移一时间段后的时间点作为该末期制冷时间点，其中，该时间段为该压缩机在最佳工作频率下使得冰箱冷冻室的温度从该第一上限温度下降至该末期制冷下限温度所用的时间；

该冰箱在高电价时间段内设置有第三温差、第三上限温度和第三下限温度分别替代该第一温差、第一上限温度和第一下限温度，其中该第三温差大于该第一温差，该第三上限温度和该第三下限温度之差为该第三温差，该第三上限温度和该第三下限温度的平均值为该第一基准温度；

该冰箱在低电价时间段内设置有第二温差、第二上限温度和第二下限温度分别替代该第一温差、第一上限温度和第一下限温度，其中该第二温差小于该第一温差，该第二上限温度和该第二下限温度之差为该第二温差，该第二上限温度和该第二下限温度的平均值为该第一基准温度。

2.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，该末期制冷下限温度低于该第一下限温度2-6摄氏度。

3.如权利要求2所述的冰箱，其特征在于，该末期制冷下限温度低于该第一下限温度3摄氏度。

4.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，该第一温差为2.5-3.5摄氏度。

5.如权利要求4所述的冰箱，其特征在于，该第一温差为3摄氏度。

6.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，该第二温差大于等于1摄氏度小于2.5摄氏度。

7.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，该第三温差大于3.5摄氏度小于等于4摄氏度。

8.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，该压缩机在高电价时间段内的工作频率大于或等于该最佳工作频率。

9.如权利要求8所述的冰箱，其特征在于，该压缩机在从低电价时间段的起点至该末期制冷时间点的过程中的工作频率小于或等于该压缩机在高电价时间段内的工作频率。