CN104215016A - 医用冷藏箱的自动除霜系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种医用冷藏箱的自动除霜系统，包括用于温度传感器和除霜控制芯片，温度传感器的信号端与除霜控制芯片的信号端相连，还包括第一蒸发器、设于第一蒸发器上的第一加热器、第二蒸发器、设于第二蒸发器上的第二加热器、三位三通控制阀、变频压缩机和用于控制变频压缩机工作频率的变频控制芯片；变频压缩机的出口与三位三通控制阀的进口相连，三位三通控制阀的两个出口分别与第一蒸发器和第二蒸发器相连；除霜控制芯片的信号端分别与第一加热器、第二加热器和三位三通控制阀的控制端，以及变频控制芯片的信号端相连。本发明的医用冷藏箱的自动除霜系统能够在除霜时弥补制冷量的损失，使得除霜时箱内的温度在很小的温度范围内波动的。

Description

医用冷藏箱的自动除霜系统

技术领域

本发明涉及一种医用冷藏箱的制冷系统的组件。

背景技术

医用冷藏箱是血站、医院以及疾病预防控制中心用于冷藏血液的专业设备，也可用于冷藏药品试剂、生物制品等。由于医用冷藏箱对控制冷藏温度的要求很高，一般的医用冷藏箱都采用高精度的温控芯片采集箱内的温度，如果这个温度距离制冷目标温度值的偏差达到某一个预设值，温控芯片会发出指令给制冷元器件，接通或断开制冷回路，从而控制温度的升降，保证冷藏温度在较小范围内波动。而现有技术中的变频控制则是将制冷目标温度值与箱内温差、环境温度等因子作为变量，通过给定的方程计算出压缩机的工作频率，从而控制制冷量，进一步控制箱内温度变化范围。

目前，大多数的医用冷藏箱都具有自动除霜功能，并且很多自动除霜技术是从家用电冰箱上进行了移植。例如：中国专利文献CN102297565B公开了一种无霜冰箱自动除霜控制方法，智能判断除霜切入点，即通过测试冰箱蒸发温度、冷冻室温度、环境温度及实时运行状态，依据控制方法的设定算法，判断冰箱蒸发器换热能力的衰减程度，进而判断除霜的切入点，自动控制除霜过程，实现除霜切入准确、退出及时。中国专利文献CN102748917A公开了一种变频冰箱除霜控制方法，依据变频冰箱转速、蒸发器温度传感器、间室内温度传感器、环境温度传感器，通过冰箱控制器软件检测判断，准确的确定开始除霜的时刻、及时退出除霜过程。

由于自动除霜是通过适时的开启加热器对结霜的蒸发器进行加热来实现的，虽然可以通过一系列的方法控制最合理的切入和退出时间，但是导致箱内的实际温度在一段时间内偏离制冷目标温度是不可避免的。对于温度控制更加严格的医用冷藏箱来说，自动除霜如果时间过短，则达不到除霜的效果，如果时间过长，则会触动温度报警系统，如何提供一种适用于医用冷藏箱的自动除霜系统是本领域要解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够在除霜时弥补制冷量的损失，使得除霜时箱内的温度在很小的温度范围内波动的医用冷藏箱的自动除霜系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种医用冷藏箱的自动除霜系统，包括用于实时检测箱内温度的温度传感器和用于控制开始除霜和结束除霜的除霜控制芯片，所述温度传感器的信号端与所述除霜控制芯片的信号端相连，还包括第一蒸发器、设于所述第一蒸发器上的第一加热器、第二蒸发器、设于所述第二蒸发器上的第二加热器、三位三通控制阀、变频压缩机和用于控制所述变频压缩机工作频率的变频控制芯片；所述变频压缩机的出口与所述三位三通控制阀的进口相连，所述三位三通控制阀的两个出口分别与所述第一蒸发器和第二蒸发器相连；所述除霜控制芯片的信号端分别与所述第一加热器、第二加热器和三位三通控制阀的控制端，以及所述变频控制芯片的信号端相连；当医用冷藏箱正常工作时，所述变频压缩机与所述第一蒸发器和第二蒸发器相通；当所述除霜控制芯片分别对第一蒸发器或第二蒸发器除霜时，所述除霜控制芯片用于控制所述三位三通控制阀将所述变频压缩机与相应的第一蒸发器或第二蒸发器的通路断开，且增大所述变频控制芯片的压缩机工作频率。

为了使得除霜时箱内的温度波动范围被控制得更小，一种优选的技术方案是：上述除霜控制芯片分别对第一蒸发器或第二蒸发器除霜时，所述温度传感器用于记录开始除霜时的箱内温度T₁，所述除霜控制芯片用于记录开始除霜时的压缩机第一工作频率f₁，且计算出增大后的压缩机第二工作频率f₂：

f₂= f₁×α×（T₁-T₀+β）

式中，T₀是医用冷藏箱的预设制冷目标温度，

α是根据医用冷藏箱容量得出的容量修正系数，0.28≤α≤0.40，

β是根据预设制冷目标温度得出的温度修正系数，5.5≤β≤6.5。

一种进一步的优选是：上述T₀的取值范围是3℃≤T₀≤5℃。

一种更进一步的优选是：上述T₀=4℃，α=0.32，β=6。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本发明的医用冷藏箱的自动除霜系统采用变频压缩机，设有两个蒸发器，自动除霜时轮流对其中一个蒸发器进行除霜，当对其中一个蒸发器除霜时，断开该蒸发器与压缩机的通路，并且将压缩机的工作频率增大，使得对除霜时损失的制冷量进行及时的补充，从而可以将医用冷藏箱内的温度变化控制在很小的范围内，有利于提高医用冷藏箱内物品的保存质量。

（2）本发明的医用冷藏箱的自动除霜系统将开始除霜时的箱内温度作为变量，确定了一个蒸发器停止工作且进行加热时的制冷损失量，与另一个蒸发器在增大压缩机运行频率工作时的制冷补充量之间的关系，可以实时的补充制冷量，维持医用冷藏箱内的温度，另外在计算压缩机运行频率时充分考虑了医用冷藏箱容量和预设制冷目标温度的影响，更加有利于控制除霜时医用冷藏箱内的温度波动。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本发明的医用冷藏箱的自动除霜系统作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明的医用冷藏箱的自动除霜系统的结构示意图。

上述附图的标记如下：

第一蒸发器1，第一加热器2，第二蒸发器3，第二加热器4，三位三通控制阀5，变频压缩机6，变频控制芯片7，除霜控制芯片8，温度传感器9。

具体实施方式

（实施例1）

见图1，本实施例的医用冷藏箱的自动除霜系统，包括第一蒸发器1、设于第一蒸发器1上的第一加热器2、第二蒸发器3、设于第二蒸发器3上的第二加热器4、三位三通控制阀5、变频压缩机6、用于控制变频压缩机工作频率的变频控制芯片7、用于实时检测箱内温度的温度传感器9和用于控制开始除霜和结束除霜的除霜控制芯片8。温度传感器9的信号端与除霜控制芯片8的信号端相连。除霜控制芯片8的信号端分别与第一加热器2、第二加热器4和三位三通控制阀5的控制端，以及变频控制芯片7的信号端相连。

本实施例的医用冷藏箱采用现有的变频制冷技术，本实施例的医用冷藏箱的自动除霜系统采用现有的自动除霜控制技术，智能判断除霜切入点。

当医用冷藏箱正常工作时，变频压缩机6与第一蒸发器1和第二蒸发器3相通。在除霜控制芯片8的控制下，轮流对第一蒸发器1和第二蒸发器3进行除霜。

当除霜控制芯片8对第一蒸发器1除霜时，除霜控制芯片8控制三位三通控制阀5将变频压缩机6与第一蒸发器1的通路断开，温度传感器9记录开始除霜时的箱内温度T₁，除霜控制芯片8记录开始除霜时的压缩机第一工作频率f₁，且除霜控制芯片8还计算出增大后的压缩机第二工作频率f₂：

f₂= f₁×α×（T₁-T₀+β）

式中，T₀是医用冷藏箱的预设制冷目标温度，由于本实施例的医用冷藏箱的温度必须控制在4±1℃范围内，所以T₀取值为4℃，

α是根据医用冷藏箱容量得出的容量修正系数，本实施例的医用冷藏箱的容量为120L，根据实验数据计算得α取值为0.32。

β是根据预设制冷目标温度得出的温度修正系数，由于T₀取值为4℃，根据实验数据计算得β取值为6。

本实施例中的压缩机第一工作频率f₁为25Hz，T₁为3.5℃，所以压缩机第二工作频率f₂为44Hz。

（实施例2）

本实施例的的其余部分与实施例1相同，不同之处在于：本实施例中的压缩机第一工作频率f₁为25Hz，T₁为3.2℃，所以压缩机第二工作频率f₂为41.6Hz。

（实施例3）

本实施例的的其余部分与实施例1相同，不同之处在于：本实施例中的压缩机第一工作频率f₁为25Hz，T₁为3.8℃，所以压缩机第二工作频率f₂为46.4Hz。

（实施例4）

本实施例的的其余部分与实施例1相同，不同之处在于：本实施例的医用冷藏箱的容量为146L，所以α取值为0.35。本实施例中的压缩机第一工作频率f₁为30Hz，T₁为3.6℃，所以压缩机第二工作频率f₂为58.8Hz。

（实施例5）

本实施例的的其余部分与实施例1相同，不同之处在于：本实施例的医用冷藏箱的T₀取值为3.5℃，所以根据实验数据计算得β取值为6.2。本实施例中的压缩机第一工作频率f₁为25Hz，T₁为3℃，所以压缩机第二工作频率f₂为45.6Hz。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种医用冷藏箱的自动除霜系统，包括用于实时检测箱内温度的温度传感器（9）和用于控制开始除霜和结束除霜的除霜控制芯片（8），所述温度传感器（9）的信号端与所述除霜控制芯片（8）的信号端相连，其特征在于：还包括第一蒸发器（1）、设于所述第一蒸发器（1）上的第一加热器（2）、第二蒸发器（3）、设于所述第二蒸发器（3）上的第二加热器（4）、三位三通控制阀（5）、变频压缩机（6）和用于控制所述变频压缩机工作频率的变频控制芯片（7）；所述变频压缩机（6）的出口与所述三位三通控制阀（5）的进口相连，所述三位三通控制阀（5）的两个出口分别与所述第一蒸发器（1）和第二蒸发器（3）相连；所述除霜控制芯片（8）的信号端分别与所述第一加热器（2）、第二加热器（4）和三位三通控制阀（5）的控制端，以及所述变频控制芯片（7）的信号端相连；当医用冷藏箱正常工作时，所述变频压缩机（6）与所述第一蒸发器（1）和第二蒸发器（3）相通；当所述除霜控制芯片（8）分别对第一蒸发器（1）或第二蒸发器（3）除霜时，所述除霜控制芯片（8）用于控制所述三位三通控制阀（5）将所述变频压缩机（6）与相应的第一蒸发器（1）或第二蒸发器（3）的通路断开，且增大所述变频控制芯片（6）的压缩机工作频率。

2.按照权利要求1所述的医用冷藏箱的自动除霜系统，其特征在于：所述除霜控制芯片（8）分别对第一蒸发器（1）或第二蒸发器（3）除霜时，所述温度传感器（9）用于记录开始除霜时的箱内温度T₁，所述除霜控制芯片（8）用于记录开始除霜时的压缩机第一工作频率f₁，且计算出增大后的压缩机第二工作频率f₂：

f₂= f₁×α×（T₁-T₀+β）

式中，T₀是医用冷藏箱的预设制冷目标温度，

α是根据医用冷藏箱容量得出的容量修正系数，0.28≤α≤0.40，

β是根据预设制冷目标温度得出的温度修正系数，5.5≤β≤6.5。

3.按照权利要求2所述的医用冷藏箱的自动除霜系统，其特征在于：所述T₀的取值范围是3℃≤T₀≤5℃。

4.按照权利要求3所述的医用冷藏箱的自动除霜系统，其特征在于：所述T₀=4℃，α=0.32，β=6。