CN107178961A - 冰箱制冷剂泄露监测装置、其控制方法及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种冰箱制冷剂泄露监测装置、其控制方法及控制系统，所述装置包括：靠近制冷管设置的至少一组红外传感器，与红外传感器通讯连接的控制器，开关门监控装置；制冷剂包括多种具有不同波长的分子组分；传感器用于实时监测各分子组分的波长数据；开关门监控装置用于检测冰箱门体的开闭状态；控制器用于接收传感器监测的波长数据，获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比，以及任一分子组分在预定时间内的浓度变化。本发明通过设置可接收分子组分波长的红外传感器，以及处理红外传感器接收的分子组分波长数据的控制器，可实施监测冰箱制冷管中填充的制冷剂是否泄漏，进而防止制冷剂泄漏可能引发燃烧、爆炸的问题发生。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器领域，尤其涉及一种冰箱制冷剂泄露监测装置、其控制方法及控制系统。
背景技术
随着冰箱的普及，用户对冰箱的性能要求越来越高，冰箱作为一种用于制冷的家用电器，其制冷效果尤为引人关注；通常，冰箱中设置多种制冷管路，例如：加热丝、蒸发器以及化霜管等。该制冷管路中通常需要填充制冷剂以用于实现冰箱的功能。目前，应用于冰箱的制冷剂采用R134，随着用户需求的增加，逐渐采用制冷效果更好的R600替代R134。冰箱制冷系统是一个完全封闭的系统，特别是蒸发器间室内，随着环境温度、湿度的实时变化，填充有制冷剂的制冷管存在老化泄露的可能性，同时，R600更是一种易燃易爆的填充介质，如此，一旦冰箱中的制冷管发生制冷剂泄露的故障，则容易产生燃烧、爆炸等安全隐患，因此，实时监测制冷管中R600的泄露尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冰箱制冷剂泄露监测装置、其控制方法及控制系统。
为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了一种冰箱制冷剂泄露监测装置，冰箱包括：设置于冰箱内并填充有制冷剂的制冷管，所述装置包括：靠近所述制冷管设置的至少一组红外传感器，与所述红外传感器通讯连接的控制器，以及开关门监控装置；
所述制冷剂包括多种具有不同波长的分子组分；
所述传感器用于实时监测各分子组分的波长数据；
开关门监控装置用于检测冰箱门体的开闭状态；
所述控制器用于接收传感器监测的波长数据，并对其进行处理，获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比，以及任一分子组分在预定时间内的浓度变化。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述制冷管为蒸发器；
所述红外传感器靠近所述蒸发器的上方设置，且处于所述冰箱箱体的中部。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述红外传感器上包覆防凝露图层。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述装置还包括：警报器，通信单元；
所述警报器用于接收及执行控制器发出的报警指令；
所述通信单元用于通信连接所述控制器与远程通信终端。
为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了一种冰箱制冷剂泄露监测装置的控制方法，所述方法包括：实时监测红外传感器的接收状态；
当确认所述红外传感器接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的其中之一的分子组分的波长数据后，根据接收的分子组分的波长数据获取当前分子组分的浓度；
若在预定时间阈值内，对应当前分子组分的浓度持续增加；
则判断分子组分浓度持续增加的时间范围内，冰箱门体是否打开；
若否，则确认制冷管中的制冷剂泄露。
作为本发明一实施方式的进一步改进，若判断分子组分浓度持续增加的时间范围内，冰箱门体打开，
则在确认同时接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的各分子组分的波长数据后，根据接收到的各分子组分的波长数据获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比；
判断获得的各分子组分对应的浓度百分比是否均介于系统预设分子浓度百分比范围之间；
若是，确认制冷管中的制冷剂泄露。
作为本发明一实施方式的进一步改进，在确认制冷管中的制冷剂泄露之后，所述方法还包括：
控制冰箱停止制冷工作，并直接发出报警信号或通过网络发送报警信号。
为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了一种冰箱制冷剂泄露监测装置的控制系统，所述系统包括：监测模块，实时监测红外传感器的接收状态；
控制输出模块，用于在确认所述红外传感器接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的其中之一的分子组分的波长数据后，根据接收的分子组分的波长数据获取当前分子组分的浓度；
若在预定时间阈值内，对应当前分子组分的浓度持续增加；
则判断分子组分浓度持续增加的时间范围内，冰箱门体是否打开；
若否，则确认制冷管中的制冷剂泄露。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述控制输出模块还用于：
若判断分子组分浓度持续增加的时间范围内，冰箱门体打开，
则在确认同时接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的各分子组分的波长数据后，根据接收到的各分子组分的波长数据获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比；
判断获得的各分子组分对应的浓度百分比是否均介于系统预设分子浓度百分比范围之间；
若是，确认制冷管中的制冷剂泄露。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述控制输出模块还用于：在确认制冷管中的制冷剂泄露之后，控制冰箱停止制冷工作，并直接发出报警信号或通过网络发送报警信号。
相对于现有技术，本发明的技术效果在于：本发明的冰箱制冷剂泄露监测装置、其控制方法及控制系统，通过设置可接收分子组分波长的红外传感器，以及处理红外传感器接收的分子组分波长数据的控制器，可实施监测冰箱制冷管中填充的制冷剂是否泄漏，进而防止制冷剂泄漏可能引发燃烧、爆炸的问题发生，保证冰箱安全运行，且结构简单易于实施。
附图说明
图1A是本发明一实施方式中设置有冰箱制冷剂泄露监测装置的冰箱；
图1B是图1另一方向的结构示意图；
图2是本发明第一实施方式中冰箱制冷剂泄露监测装置的控制方法的流程示意图；
图3是本发明第二实施方式中冰箱制冷剂泄露监测装置的控制方法的流程示意图；
图4是本发明第一实施方式中冰箱制冷剂泄露监测装置的控制系统的模块示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
结合图1A、图1B所示，本发明一实施方式提供一种冰箱制冷剂泄露监测装置，其用于实时监测设置于冰箱1内制冷管10填充的制冷剂是否泄漏。目前，设置于冰箱中的制冷管10，其填充的制冷剂通常为R600；实际应用中，R600中包含多种分子组分，本发明主要用于监测R600主要构成分子组分的泄漏，具体的，R600的主要构成分子组分包括：二氟乙烷（HFC152a），其占总分子组分的浓度百分比通常为65％～85％，异丁烷（HC600a），其占总分子组分的浓度百分比通常为11％～29％，丁烷（HC600），其占总分子组分的浓度百分比通常为1％～9％。
具体的，本发明的冰箱制冷剂泄露监测装置包括：靠近所述制冷管设置的至少一组红外传感器30，以及与所述红外传感器30通讯连接的控制器（未图示）；所述制冷剂包括多种具有不同波长的分子组分；所述红外传感器30用于实时监测分子组分的波长数据；本发明具体实施方式中，所述红外传感器30实时监测的分子组分分别为：二氟乙烷分子、异丁烷分子、丁烷分子。所述控制器用于接收红外传感器30监测的波长数据，并对其进行处理，获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比。
本发明一具体应用中，所述制冷管10为蒸发器；所述红外传感器30靠近所述蒸发器的上方设置，且处于所述冰箱箱体的中部；如此，可更加精准的监测R600的泄漏。
所述红外传感器30为气体红外传感器，其可吸收不同波长的分子组分，并将其接收的数据发送至控制器进行处理，相应的，所述控制器可通过各分子组分的波长数据，获知该分子组分的浓度，以及其中任一分子组分占总分子组分的浓度百分比。
优选的，所述红外传感器30上包覆防凝露图层（未图示），如此可防止红外传感器30在低温环境下，镜头出现结霜凝露的现象，保障所述红外传感器30有效的工作，同时提高所述红外传感器30的检测精准度。
本发明的其他实施方式中，所述红外传感器30的数量，可根据需要具体设定，其可以设置为1组也可以设置为多组，当其为多组时，可以综合每个红外传感器的监测数据，如此，监测结果更加精准；本发明具体示例中，综合考虑冰箱中设置红外传感器空间的大小，将所述红外传感器的数量设置为1组，其可以满足用户的需求，同时，处理速度更快。
优选的，所述冰箱制冷剂泄露监测装置还包括：警报器（未图示），其用于接收及执行控制器发出的报警指令。例如：监测到制冷管中的制冷剂泄露时，可启动报警器发出警报信号以提醒用户，降低用户损失。当然，在本发明其他实施方式中，所述冰箱还包括显示屏，所述报警指令可通过显示屏进行图像或文字显示，在此不做详细赘述。
进一步的，本发明一优选实施方式中，所述冰箱制冷剂泄露监测装置还包括：通信单元（未图示），用于通信连接所述控制器与远程通信终端。通常情况下，报警器一般安装在冰箱上，当接收报警指令时，其仅能在一定距离内发出警报信号；相应的，本发明优选实施方式中，设置与远程通信终端连接的通信单元，所述控制器可通过通信单元将报警信号发送至远程的通信终端，如此，不受距离的限制可第一时间将报警信号发送给用户。可以理解的是，所述远程通信终端可以为手机、pad、电脑等通信终端，在此不做详细赘述。
结合图2所示，本发明第一实施方式中，提供一种如上所述冰箱制冷剂泄露监测装置的控制方法，所述方法包括：实时监测红外传感器是否同时接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的各分子组分的波长数据；若同时接收到各分子组分的波长数据，则根据接收各分子组分的波长数据获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比；判断获得的各分子组分对应的浓度百分比是否均介于系统预设分子浓度百分比范围之间；若是，确认制冷管中的制冷剂泄露。
本实施方式中，监测的分子组分分别为：二氟乙烷分子、异丁烷分子、丁烷分子。
所述预设分子浓度百分比范围有多个，对应每一种分子组分设定唯一一组分子浓度百分比，该预设分子浓度百分比可根据需求自行设定，本实施方式中，对应设定的预设分子浓度百分比范围为3个，分别对应二氟乙烷分子、异丁烷分子、丁烷分子设定唯一一组预设分子浓度百分比范围。
本发明一具体示例中，根据制冷剂中包含上述三种分子组分的浓度百分比设定预设分子浓度百分比范围的具体数值；相应的，对应二氟乙烷分子的预设分子浓度百分比范围为65％～85％，对应异丁烷分子的预设分子浓度百分比范围为11％～29％，对应丁烷分子的预设分子浓度百分比范围为1％～9％。
本实施方式中，首先判断是否同时接收到3种分子组分的波长数据，如此，可避免冰箱中其他物品释放某一种分子组分时，出现误报的现象，降低误报概率。
进一步的，当去人同时接收到3种分子组分后，根据接收的波长数据获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比，并将其结果分别与预设的分子浓度百分比范围进行对比，并在各分子组分对应的浓度百分比均介于系统预设分子浓度百分比范围之间时，确认制冷管中的制冷剂泄露。如此，可实时且精确的监测制冷管中是否有制冷剂泄露，同时，降低误报的概率。
进一步的，所述方法还包括：在确认制冷管中的制冷剂泄露之后，控制冰箱停止制冷工作，并直接发出报警信号或通过网络发送报警信号。
如此，可及时通知用户制冷管中的制冷剂泄露，进而可以尽快采取补救措施；相应的，用户人工辅助复检；若当前的警报结果正确，则对冰箱进行维修，若警报结果错误，或维修完成时，再次复原冰箱运行，以降低冰箱运行过程中，制冷剂泄露所造成的安全隐患。
本发明第一实施方式的冰箱制冷剂泄露监测装置及控制方法，可通过监测制冷剂中主要分子组分浓度的同时变化，实时监测制冷剂是否泄漏，同时，降低误报的概率。
结合图3所示，本发明第二实施方式中，提供另一种如上所述冰箱制冷剂泄露监测装置的控制方法；该实施方式中，冰箱制冷剂泄露监测装置与上述示例相似，其区别在于，所述冰箱制冷剂泄露监测装置还包括：开关门监控装置（未图示），开关门监控装置用于检测冰箱门体的开闭状态；所述控制器用于接收传感器监测的波长数据，并对其进行处理，获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比，以及任一分子组分在预定时间内的浓度变化。
该第二实施方式中，对应所述冰箱制冷剂泄露监测装置的控制方法具体包括：实时监测红外传感器的接收状态；当确认所述红外传感器接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的其中之一的分子组分的波长数据后，根据接收的分子组分的波长数据获取当前分子组分的浓度；若在预定时间阈值内，对应当前分子组分的浓度持续增加；则判断分子组分浓度持续增加的时间范围内，冰箱门体是否打开；若否，则确认制冷管中的制冷剂泄露。
该第二实施方式中，监测的分子组分分别为：二氟乙烷分子、异丁烷分子、丁烷分子。本实施方式中，只要监测到至少一种分子组分时，即根据接收的分子组分的波长数据获取当前分子组分的浓度；所述时间阈值可根据需要进行设定，例如：1分钟、10分钟等，其时间阈值大于的设定至少大于红外传感器30两次监测的时间间隔，如此，以使判断结果更加精准。
该实施方式中，所述控制器可根据红外传感器接收到的分子组分的波长数据获取当前分子组分的浓度；若在预定时间阈值内，判断出任一分子组分的浓度持续增加；则有可能发生制冷剂泄露。
本实施方式中，为了避免因冰箱中存储其他物品释放与制冷剂中某一分子组分相似波长的气体，误判断为制冷剂泄露的问题发生，所述方法还需进一步判断，在某一分子组分持续增加的时间间隔内，冰箱门体是否打开，若冰箱门体未打开，可直接确认制冷管发生制冷剂泄露，若冰箱打开，则可能是新存储至冰箱中的物品导致某一分子组分的浓度发生变化，此时，需要进一步判断制冷管是否泄漏制冷剂。
进一步的，所述方法还包括：若判断分子组分浓度持续增加的时间范围内，冰箱门体打开，则在确认同时接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的各分子组分的波长数据后，根据接收到的各分子组分的波长数据获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比；判断获得的各分子组分对应的浓度百分比是否均介于系统预设分子浓度百分比范围之间；若是，确认制冷管中的制冷剂泄露。
该步骤与第一实施方式的判断方法相同，在此不做继续赘述。
进一步的，与第一实施方式向相类似的，在确认制冷管中的制冷剂泄露之后，所述方法还包括：控制冰箱停止制冷工作，并直接发出报警信号或通过网络发送报警信号。此处不再继续赘述。
如上所述，本发明第二实施方式的冰箱制冷剂泄露监测装置的控制方法可以通过任一种分子组分的浓度变化，以及门体的开闭状态，判断制冷剂是否泄漏；进一步的，当门体打开状态下，监测到分子组分的浓度变化时，还需要进一步通过多种分子组分的浓度变化精确判断制冷剂是否泄漏，即可以保证制冷剂泄露时的报警时限，由可以避免误报警。
结合图4所示，本发明如上所述冰箱制冷剂泄露监测装置的控制系统，所述系统包括：监测模块100，控制输出模块200。
本发明第一种实施方式中，所述监测模块100用于施监测红外传感器是否同时接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的各分子组分的波长数据；所述控制输出模块200用于在确认同时接收到各分子组分的波长数据后，根据接收各分子组分的波长数据获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比；判断获得的各分子组分对应的浓度百分比是否均介于系统预设分子浓度百分比范围之间；若是，确认制冷管中的制冷剂泄露，控制冰箱停止制冷工作，并直接发出报警信号或通过网络发送报警信号。
本发明第二实施方式中，所述监测模块100用于实时监测红外传感器的接收状态；所述控制输出模块200用于在确认所述红外传感器接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的其中之一的分子组分的波长数据后，根据接收的分子组分的波长数据获取当前分子组分的浓度；若在预定时间阈值内，对应当前分子组分的浓度持续增加；则判断分子组分浓度持续增加的时间范围内，冰箱门体是否打开；若否，则确认制冷管中的制冷剂泄露；控制冰箱停止制冷工作，并直接发出报警信号或通过网络发送报警信号。
进一步的，所述控制输出模块200还用于：若判断分子组分浓度持续增加的时间范围内，冰箱门体打开，则在确认同时接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的各分子组分的波长数据后，根据接收到的各分子组分的波长数据获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比；判断获得的各分子组分对应的浓度百分比是否均介于系统预设分子浓度百分比范围之间；若是，确认制冷管中的制冷剂泄露，控制冰箱停止制冷工作，并直接发出报警信号或通过网络发送报警信号。
本发明的冰箱制冷剂泄露监测装置、其控制方法及控制系统，通过设置可接收分子组分波长的红外传感器，以及处理红外传感器接收的分子组分波长数据的控制器，可实施监测冰箱制冷管中填充的制冷剂是否泄漏，进而防止制冷剂泄漏可能引发燃烧、爆炸的问题发生，保证冰箱安全运行，且结构简单易于实施。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种冰箱制冷剂泄露监测装置，冰箱包括：设置于冰箱内并填充有制冷剂的制冷管，其特征在于，所述装置包括：靠近所述制冷管设置的至少一组红外传感器，与所述红外传感器通讯连接的控制器，以及开关门监控装置；
所述制冷剂包括多种具有不同波长的分子组分；
所述传感器用于实时监测各分子组分的波长数据；
开关门监控装置用于检测冰箱门体的开闭状态；
所述控制器用于接收传感器监测的波长数据，并对其进行处理，获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比，以及任一分子组分在预定时间内的浓度变化。
2.根据权利要求1所述的冰箱制冷剂泄露监测装置，其特征在于，所述制冷管为蒸发器；
所述红外传感器靠近所述蒸发器的上方设置，且处于所述冰箱箱体的中部。
3.根据权利要求1所述的冰箱制冷剂泄露监测装置，其特征在于，所述红外传感器上包覆防凝露图层。
4.根据权利要求1所述的冰箱制冷剂泄露监测装置，其特征在于，所述装置还包括：警报器，通信单元；
所述警报器用于接收及执行控制器发出的报警指令；
所述通信单元用于通信连接所述控制器与远程通信终端。
5.一种冰箱制冷剂泄露监测装置的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
实时监测红外传感器的接收状态；
当确认所述红外传感器接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的其中之一的分子组分的波长数据后，根据接收的分子组分的波长数据获取当前分子组分的浓度；
若在预定时间阈值内，对应当前分子组分的浓度持续增加；
则判断分子组分浓度持续增加的时间范围内，冰箱门体是否打开；
若否，则确认制冷管中的制冷剂泄露。
6.根据权利要求5所述的冰箱制冷剂泄露监测装置的控制方法，其特征在于，
若判断分子组分浓度持续增加的时间范围内，冰箱门体打开，
则在确认同时接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的各分子组分的波长数据后，根据接收到的各分子组分的波长数据获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比；
判断获得的各分子组分对应的浓度百分比是否均介于系统预设分子浓度百分比范围之间；
若是，确认制冷管中的制冷剂泄露。
7.根据权利要求5或6所述的冰箱制冷剂泄露监测装置的控制方法，其特征在于，在确认制冷管中的制冷剂泄露之后，所述方法还包括：
控制冰箱停止制冷工作，并直接发出报警信号或通过网络发送报警信号。
8.一种冰箱制冷剂泄露监测装置的控制系统，其特征在于，所述系统包括：
监测模块，实时监测红外传感器的接收状态；
控制输出模块，用于在确认所述红外传感器接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的其中之一的分子组分的波长数据后，根据接收的分子组分的波长数据获取当前分子组分的浓度；
若在预定时间阈值内，对应当前分子组分的浓度持续增加；
则判断分子组分浓度持续增加的时间范围内，冰箱门体是否打开；
若否，则确认制冷管中的制冷剂泄露。
9.根据权利要求8所述的冰箱制冷剂泄露监测装置的控制系统，其特征在于，
所述控制输出模块还用于：
若判断分子组分浓度持续增加的时间范围内，冰箱门体打开，
则在确认同时接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的各分子组分的波长数据后，根据接收到的各分子组分的波长数据获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比；
判断获得的各分子组分对应的浓度百分比是否均介于系统预设分子浓度百分比范围之间；
若是，确认制冷管中的制冷剂泄露。
10.根据权利要求8或9所述的冰箱制冷剂泄露监测装置的控制系统，其特征在于，
所述控制输出模块还用于：在确认制冷管中的制冷剂泄露之后，控制冰箱停止制冷工作，并直接发出报警信号或通过网络发送报警信号。
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