CN103968634B - 一种冰箱防凝露加热控制方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冰箱防凝露加热控制方法及其应用，其特征是：将防凝露加热器设置在冰箱所需防凝露部位的内表面，通过所述防凝露加热器按照加热t2秒，断开t1秒的工作方式循环执行以实现防凝露功能。本发明使防凝露部位在不同环境温度和不同使用条件下均能实现自动调节加热器的工作方式，保证防凝露部位既不会出现凝露现象，同时避免过度加热的情况发生，从而有效降低冰箱使用能耗，增加防凝露功能的可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种冰箱防凝露加热控制方法及其应用，属于冰箱控制领域。
背景技术
目前市场上的法式对开门冰箱一般在两扇冷藏室门体之间设计有竖梁，多门冰箱两个冷冻室之间设计有横梁结构。由于结构及材料的局限性局部保温性能较差，冰箱正常制冷时该部位由于表面温度较低易产生凝露。为防止凝露一般在其内表面粘贴电加热器，通过电加热方式提高表面温度。
针对防凝露加热器的加热控制规则，各个厂家略有不同，一般有如下两种加热方式：一、采用恒定的加热比例，二、根据冰箱制冷周期同步(或延迟)开启加热器。
由于冰箱的使用环境温度及湿度随时都在变化，采用第一种方式在冰箱内外温差较小的情况下易使防凝露部位表面温度过高，增加冰箱使用能耗，或者在冰箱内外温差较大的情况下加热比例不够而出现凝露问题。
而采用第二种方法则会出现：在开机率低的情况下，加热比例不够而造成表面凝露；在开机率高的情况下，防凝露部位表面温度过高。
并且上述两种方法还共同存在一个缺点，即加热器加热时间和停止时间过长，防凝露部位表面温度波动较大，导致在加热停止的时间内也容易产生凝露。
如果想减小温度波动，在保证加热比例的情况下缩短加热时间则会出现加热器频繁的通断的问题，由于加热器的电源一般都是通过主控板上的继电器控制，继电器的每次通断会产生啪啪的噪音，影响用户使用体验，且影响继电器使用寿命。
现有技术中，有的厂商在其产品中将温度参数和湿度参数同时作为变量输入其控制单元，然后输出控制指令控制加热器进行工作，以使其表面温度不低于露点温度，如专利ZL201120119754.0公开一种防凝露加热丝的控制装置，基于这种设计理念，为了实现其基本的防凝露功能，则硬件部分至少包含一个湿度传感器、一个环境温度传感器和一个防凝露表面温度传感器，这些传感器的精度对防凝露的功能实现与否起着至关重要的作用。软件部分则必需要有湿空气参数的数据库，同样也必须有一系列可靠的指令对采集来的数据进行判断，最后输出一个指令对加热器进行控制。传感器的精度制约着软件指令的可靠性，所以为了实现防凝露要求则必需在软硬件方面下很大功夫，难度较大。
也有将环境温度和箱内温度作为控制防凝露加热器的依据，如申请号CN201310036397.5公开一种冰箱防凝露加热控制装置及控制方法。将空气湿度参数设定为恒定值，根据环境温度和箱内温度作为控制加热器工作状态的参数，且将环境温度范围分为m(m为正整数)个区间，将箱内温度范围分为n(n为正整数)个区间，每个环境温度区间和箱内温度区间对应一个工作方式，共有m*n个工作方式，每个工作方式对应一个加热器工作比例。该专利软件部分同样需要m、n取值数据库，数据库里每一个工作方式需通过具体实验得到。如果m和n取值区间较大，则很难做到防凝露部位实际所需的加热器加热比例，会出现过加热或加热比例不够等现象；如果m和n取值区间较小，则得到该数据库需做很多试验，耗用大量的时间和资源，且软件编写较为繁琐。因此，在现有的多种防凝露加热规则上均存在一定的缺陷，很难做到既简单又稳定可靠。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种冰箱防凝露加热控制方法及其应用，使防凝露部位在不同环境温度和不同使用条件下均能实现自动调节加热器的工作方式，保证防凝露部位既不会出现凝露现象，同时避免过度加热的情况发生，从而有效降低冰箱使用能耗，增加防凝露功能的可靠性和稳定性。
本发明为解决以上技术问题采用如下技术方案：
本发明一种冰箱防凝露加热控制方法的特点是：将防凝露加热器设置在冰箱所需防凝露部位的内表面，通过所述防凝露加热器按照加热t2秒，断开t1秒的工作方式循环执行以实现防凝露功能；所述断开时间t1为已知值，取值范围为5-300s；所述加热时间t2按如下步骤获得：
步骤一、设定冰箱所处的环境温度为T1，所需防凝露部位对应间室内的温度为T2；设定冰箱所处环境的最大相对湿度为a％RH，取值范围为50-100％；
步骤二、根据所述最大相对湿度a％RH和环境温度T1确定所需防凝露部位的表面露点温度T3；
步骤三、通过式(1)获得所需防凝露部位的表面温度T：
T＝T3+△t式(1)
式(1)中，△t表示所需防凝露部位的表面温度T与露点温度T3之间的差值，取值范围为0-10℃；
步骤四、通过式(2)获得所需防凝露部位的表面温度T与所需防凝露部位对应间室内的温度T2之间温差所引起的热量损失Q：
Q＝K×F(T-T2)式(2)
式(2)中，K为传热系数，F为换热面积；
步骤五、通过式(3)获得防凝露加热器的加热比例X：
X＝P1/P式(3)
式(3)中，P为所述防凝露加热器的额定功率；P1为单位时间内防凝露加热器的基础功率，且P1＝Q；
步骤六、通过式(4)获得加热时间t2：
t2＝t1X/(1-X)式(4)
本发明所述的冰箱防凝露加热控制方法的特点也在于：
如果冰箱所处环境温度T1低于T4时，则判断所述环境温度T1与所需防凝露部位对应间室内的温度T2相近，防凝露加热器停止工作；如果所需防凝露部位对应间室内的温度T2高于T5时，则判断所述对应间室处于降温过程，防凝露加热器停止工作；所述T4取值范围为0-15℃；T5取值范围为5-45℃。
所述环境温度T1由设置于冰箱外部的环境温度检测器检测获得。
所述所需防凝露部位对应间室内的温度T2由设置于防凝露部位对应的冰箱间室内的温度检测器检测获得，或为所需防凝露部位对应间室内的设定温度。
一种电冰箱的特点是：所述电冰箱采用如上所述任一特点的电冰箱防凝露加热控制方法。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明通过根据冰箱实际的使用环境和条件，通过采集环境温度和防凝露部位对应的箱内温度，自动调节防凝露加热器的加热时间和加热比例，防凝露部位通过加热器开停模式循环执行，使防凝露部位表面温度高于露点温度，且基本保持恒定，保证防凝露部位既不会出现凝露现象，同时也避免了过度加热的情况发生，从而有效降低冰箱使用能耗，保证防凝露功能的可靠性和稳定性，且不额外增加成本。
2、本发明通过实时计算热量损失的值来调整防凝露加热器的加热比例，从而克服了现有技术中采用恒定的加热比例所带来的能耗浪费或防凝露功能不足的问题。
3、本发明通过实时动态的调整防凝露加热器的加热时间，避免了防凝露部位表面温度波动较大，导致在加热停止的时间内也容易产生凝露。
4、本发明通过采集环境温度和防凝露部位对应的箱内温度即可调整防凝露加热器的加热时间和加热比例，避免了因需建立大量的数据库导致繁琐的软件，从而提高了防凝露功能实现的可靠性和稳定性。
附图说明
图1为本发明控制方法实施例的流程图。
具体实施方式
本实施例中，一种冰箱防凝露加热控制方法及采用该控制方法的电冰箱，是先设置一种冰箱防凝露加热控制装置，其组成包括环境温度检测器、冰箱间室内的温度检测器以及防凝露加热器；
环境温度检测器设置于冰箱外部用于检测冰箱所处的环境温度T1；
冰箱间室内的温度检测器设置于防凝露部位对应的冰箱间室内，用于检测冰箱当前间室内实际的温度参数，即为所需防凝露部位对应间室内的温度T2；所需防凝露部位对应间室内的温度T2也可以是该间室内所设定的温度；
将防凝露加热器粘贴在冰箱所需防凝露部位的内表面，用于提高该处外表面温度。通过防凝露加热器按照加热t2秒，断开t1秒的工作方式循环执行以实现防凝露功能；其中，断开时间t1为已知值，取值范围为5-300s；加热时间t2按如下步骤获得：
步骤一、设定冰箱使用时所处的环境温度由环境温度检测器获得为T1，所需防凝露部位对应间室内的温度为T2；根据冰箱所处的区域环境不同，设定冰箱所处环境的最大相对湿度为a％RH，且为恒定值，取值范围为50-100％；
步骤二、根据最大相对湿度a％RH，可通过经验公式获得环境温度与湿度对应的露点温度数据库。根据冰箱检测的环境温度T1，通过调用该露点温度数据库确定所需防凝露部位的表面露点温度T3；
步骤三、通过式(1)获得所需防凝露部位的表面温度T：
T＝T3+△t式(1)
式(1)中，为保证防凝露可靠性及稳定性，一般所需防凝露部位的表面温度T要高于当前的表面露点温度T3，△t表示所需防凝露部位的表面温度T与露点温度T3之间的差值，取值范围为0-10℃；
步骤四、通过式(2)获得所需防凝露部位的表面温度T与所需防凝露部位对应间室内的温度T2之间温差所引起的热量损失Q：
Q＝K×F(T-T2)式(2)
式(2)中，K为传热系数，F为换热面积；对于同一类型的冰箱，K与F的乘积为定值；
步骤五、通过式(3)获得防凝露加热器的加热比例X：
X＝P1/P式(3)
式(3)中，P为防凝露加热器的额定功率，且为已知值；P1为单位时间内防凝露加热器的基础功率，且P1＝Q；
步骤六、通过式(4)获得加热时间t2：
t2＝t1X/(1-X)式(4)
进一步地，如果冰箱所处环境温度T1低于T4时，则判断环境温度T1与所需防凝露部位对应间室内的温度T2相近；即此时环境温度T1略高于或略低于所需防凝露部位对应间室内的温度T2，一般不会出现凝露现象，防凝露加热器停止工作；如果当所需防凝露部位对应间室内的温度T2高于T5时，则判断对应间室处于降温过程，防凝露加热器停止工作；T4取值范围为0-15℃；T5取值范围为5-45℃。
Claims (5)
1.一种冰箱防凝露加热控制方法，其特征是：将防凝露加热器设置在冰箱所需防凝露部位的内表面，通过所述防凝露加热器按照加热t2秒，断开t1秒的工作方式循环执行以实现防凝露功能；所述断开时间t1为已知值，取值范围为5-300s；所述加热时间t2按如下步骤获得：
步骤一、设定冰箱所处的环境温度为T1，所需防凝露部位对应间室内的温度为T2；设定冰箱所处环境的最大相对湿度为a％RH，取值范围为50-100％；
步骤二、根据所述最大相对湿度a％RH和环境温度T1确定所需防凝露部位的表面露点温度T3；
步骤三、通过式(1)获得所需防凝露部位的表面温度T：
T＝T3+△t式(1)
式(1)中，△t表示所需防凝露部位的表面温度T与露点温度T3之间的差值，取值范围为0-10℃；
步骤四、通过式(2)获得所需防凝露部位的表面温度T与所需防凝露部位对应间室内的温度T2之间温差所引起的热量损失Q：
Q＝K×F(T-T2)式(2)
式(2)中，K为传热系数，F为换热面积；
步骤五、通过式(3)获得防凝露加热器的加热比例X：
X＝P1∕P式(3)
式(3)中，P为所述防凝露加热器的额定功率；P1为单位时间内防凝露加热器的基础功率，且P1＝Q；
步骤六、通过式(4)获得加热时间t2：
t2＝t1X∕(1-X)式(4)。
2.根据权利要求1所述冰箱防凝露加热控制方法，其特征在于：如果冰箱所处环境温度T1低于T4时，则判断所述环境温度T1与所需防凝露部位对应间室内的温度T2相近，防凝露加热器停止工作；如果所需防凝露部位对应间室内的温度T2高于T5时，则判断所述对应间室处于降温过程，防凝露加热器停止工作；所述T4取值范围为0-15℃；T5取值范围为5-45℃。
3.根据权利要求1所述冰箱防凝露加热控制方法，其特征在于：所述环境温度T1由设置于冰箱外部的环境温度检测器检测获得。
4.根据权利要求1所述冰箱防凝露加热控制方法，其特征在于：所述所需防凝露部位对应间室内的温度T2由设置于防凝露部位对应的冰箱间室内的温度检测器检测获得，或为所需防凝露部位对应间室内的设定温度。
5.一种电冰箱，其特征在于：所述电冰箱采用权利要求1-4中任一权利要求所述的电冰箱防凝露加热控制方法。
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