CN110940135A - 冰箱及其化霜检测装置和化霜控制方法 - Google Patents

冰箱及其化霜检测装置和化霜控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种冰箱及其化霜检测装置和化霜控制方法。所述的化霜检测装置包括：安装支架；安装在所述安装支架上的第一化霜感温包和第二化霜感温包，所述第一化霜感温包靠近回风口，所述第二化霜感温包靠近蒸发器底部盘管；以及安装在蒸发器盘管上部的管温感温包，冰箱控制器根据所述检测装置检测的信号控制系统的化霜操作。本发明提出的化霜检测装置及化霜控制方法可精确判断蒸发器结霜量，确定准确的化霜间隔，避免了化霜间隔过短造成的能量浪费，和化霜间隔过长导致蒸发器长时间结冰和性能衰退，造成额外的能量消耗。

Description

冰箱及其化霜检测装置和化霜控制方法
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种冰箱及其化霜检测装置和化霜控制方法。
背景技术
风冷冰箱具有自动化霜功能，常见的化霜控制方法有三种形式：整机定时化霜、根据压缩机运行时间确定化霜和综合判断模式（又称可变模式）。目前风冷冰箱以可变模式化霜控制为主，这种方式通过检测压缩机累计运行时间，冷冻风机运行时间、开关门次数、开门时长、蒸发器管温变化、间室温度变化等参数，综合评估结霜量，调节下一个化霜间隔时间。
在实际使用中，用户的使用环境（温度、湿度），以及取放的物品种类、数量差异很大，冰箱结霜速率变化很大，可变模式化霜控制无法精确评估结霜量，导致调节下一个化霜间隔存在较大偏差。如果化霜间隔过短，会造成能量浪费；如果化霜间隔过长，霜层太厚，蒸发器换热能力急剧下降，甚至出现化霜不干净，导致蒸发器长时间结冰和性能衰退，造成额外的能量消耗。
因此，如何提供一种简单有效且能精准控制化霜的方法是业内亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提出一种冰箱及其化霜检测装置及化霜控制方法，以解决现有技术无法精准控制化霜的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提出一种冰箱化霜检测装置，包括：安装支架；安装在所述安装支架上的第一化霜感温包和第二化霜感温包，所述第一化霜感温包靠近回风口，所述第二化霜感温包靠近蒸发器底部盘管；以及安装在蒸发器盘管上部的管温感温包，冰箱控制器根据所述检测装置检测的信号控制系统的化霜操作。
优选地，第一化霜感温包与第二化霜感温包上下设置且相互平行。
优选地，第二化霜感温包与蒸发器底部盘管的距离为5-10mm，第二化霜感温包与第一化霜感温包的距离保持5-10mm。
在一实施例中，所述安装支架一体设计，包括设置在一端与蒸发器盘管配合的挂钩、用于固定第一化霜感温包的第一卡口和用于固定第二化霜感温包的第二卡口。
优选地，所述管温感温包设置在蒸发器出口管道上。
本发明还提出一种冰箱化霜控制方法，该方法在冷冻蒸发器底部靠近回风口位置设置第一化霜感温包，在靠近蒸发器底部盘管设置第二化霜感温包，在蒸发器盘管上部设置管温感温包，所述化霜控制方法包括：
冰箱运行一段时间t1后检测第一化霜感温包和第二化霜感温包的温度，并将第一化霜感温包温度T1和第二化霜感温包温度T2的差值与第一设定阈值
△T1进行比较，当该差值大于等于第一设定阈值△T1时，冰箱停止制冷，系统进入化霜操作。
所述化霜控制方法还包括退出化霜的操作步骤，在一实施例中，退出化霜的步骤为：当冰箱系统进入化霜后，检测管温感温包温度，当管温感温包温度Tt大于等于第二设定阈值T2时，冰箱退出化霜操作，系统恢复制冷运行。
在另一实施例中，退出化霜的步骤为：当冰箱进入化霜的时间大于等于设定值t2时，冰箱退出化霜操作，系统恢复制冷运行。
本发明还提出一种冰箱，该冰箱使用上述的化霜控制方法。
与现有技术相比，本发明通过检测蒸发器最大结霜处的霜层厚度，判断蒸发器结霜量，从而精确控制系统进入化霜操作，避免了由于化霜间隔过短造成的能量浪费；或者由于化霜间隔过长，霜层太厚，蒸发器换热能力急剧下降，甚至出现化霜不干净，导致蒸发器长时间结冰和性能衰退，造成额外的能量消耗。
附图说明
图1为冰箱冷冻蒸发器与回风管道的示意图；
图2为冰箱蒸发器部件和化霜检测装置安装示意图；
图3为本发明化霜控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。应当理解，以下具体实施例仅用以解释本发明，并不对本发明构成限制。
图1为冰箱冷冻蒸发器与回风通道的示意图。一般压缩机8安装在冰箱的底部后侧，冰箱的上部为冷藏室，下部为冷冻室。冷冻蒸发器3安装在冷冻室12的后面。冷藏室回风风道1中的回风和冷冻室回风风道7中的回风在蒸发器底部入口6汇合（如箭头所示），然后与冷冻蒸发器内的冷媒进行换热。冷却后的气流分别通过冷冻室送风口10送至冷冻室与食物进行换热，通过冷藏送风风道9送至冷藏室与食物进行换热。冷冻蒸发器的底部设有化霜加热器5。该实施例中，系统的化霜方式为电加热器化霜，也可以采用热气化霜。
如图1和图2所示，本发明提出的冰箱化霜检测装置包括：安装支架4、第一化霜感温包13和第二化霜感温包14，以及安装在蒸发器盘管上部的管温感温包2。管温感温包2设置的位置可以调整，该实施例中，在蒸发器出口管道上。
如图2所示，安装支架一体设计，包括设置在一端的挂钩41、第一卡口43和第二卡口42。安装支架4设置在冷冻蒸发器3的底部，且靠近冰箱回风口位置附近。挂钩41挂在蒸发器管道上，两个化霜感温包分别安装在感温包支架上的第一卡口和第二卡口上，并使他们上下设置在同一平面内且相互平行。第一化霜感温包13更靠近回风口，第二化霜感温包14更靠近蒸发器底部盘管。
作为可替换的实施例，安装支架可以不设挂钩，采用螺钉将感温包支架固定安装在蒸发器边板上；或采用弹性自锁结构将感温包支架安装在蒸发器边板上。
安装支架4设置在冷冻蒸发器底部，且靠近冰箱回风口位置附近。第一化霜感温包13和第二化霜感温包14与蒸发器底部盘管保持不同的距离。优选地，第二化霜感温包与蒸发器底部盘管距离为5-10mm，第一化霜感温包与蒸发器底部盘管距离为10-20mm，第二化霜感温包与第一化霜感温包的距离保持在5-10mm。
冰箱制冷时，冷冻风机11使冰箱内气流分别从冷藏室回风风道1和冷冻室流回风风道7经冷冻蒸发器3冷却，同时气流中的水气在冷冻蒸发器的盘管和翅片上冻结形成霜。冷却后的气流再被送入冷藏室和冷冻室，与食材进行热交换后，气流的温度、湿度上升。温度、湿度升高的气流再从回风风道经过冷冻蒸发器，再次被冷却、凝结成霜。冰箱内的气流如此不断循环。
在制冷过程中，回风口处的盘管（即蒸发器最底部的盘管）最先接触到温度和湿度较高的回风，因此，该区域的盘管结霜最严重，也最能代表冷冻蒸发器的结霜状态。当冷冻蒸发器最底部的盘管结霜较薄时，对冷冻蒸发器的换热能力影响较小，此时第二化霜感温包14没有接触到霜层，因此第二化霜感温包检测到的温度为回风温度，与第一化霜感温包的温差较小。当蒸发器最底部的盘管结霜较厚，霜层先接触到第二化霜感温包14，但是未接触到第一化霜感温包13，因此第二化霜感温包检测到的温度远低于回风温度，与第一化霜感温包的温差较大。
为了防止误化霜，本发明提出的化霜控制需在制冷运行一段时间t1后才进入判断。当冰箱系统制冷运行一段时间t1后，检测第一化霜感温包的温度T1和第二化霜感温包的温度T2，当第一化霜感温包的温度T1和第二化霜感温包的温度T2的差值大于等于第一设定阈值△T1时，控制器可判断此时冷冻蒸发器结霜较严重，已经对冷冻蒸发器的换热能力有较大影响，冰箱系统停止制冷，进入化霜。如果T1和T2的差值小于第一设定阈值△T1时系统继续制冷运行。
当冰箱系统进入化霜后，满足化霜时间大于等于t2，或者管温感温包Tt大于等于第二设定阈值T3时，冰箱系统退出化霜，恢复制冷运行。
本发明提出的化霜控制方法的判断机理是基于蒸发器霜层的生长特点和分布规律，判断准确，不会出现传统冰箱化霜控制器无法精确评估结霜量，调节下一个化霜间隔存在较大偏差的问题，大幅提高了冰箱系统的节能性和运行的可靠性。
图3为本发明化霜控制方法的流程图。冰箱化霜控制方法包括：
冰箱运行一段时间t1后检测第一化霜感温包和第二化霜感温包的温度，并将第一化霜感温包温度T1和第二化霜感温包温度T2的差值与第一设定阈值△T1进行比较，当该差值大于等于第一设定阈值△T1时，冰箱停止制冷，系统进入化霜操作。
当冰箱系统进入化霜后，检测管温感温包温度，当管温感温包温度Tt大于等于第二设定阈值T2时，冰箱退出化霜操作，系统恢复制冷运行。
作为另一种方式，也可以在当冰箱进入化霜的时间大于等于设定值t2时，冰箱退出化霜操作，系统恢复制冷运行。
本发明提出的化霜检测装置及化霜控制方法可精确判断蒸发器结霜量，确定准确的化霜间隔，避免了化霜间隔过短造成的能量浪费，和化霜间隔过长导致蒸发器长时间结冰和性能衰退，造成额外的能量消耗。
以上所述仅为本发明的具体实施方式。应当指出的是，凡在本发明构思的精神和框架内所做出的任何修改、等同替换和变化，都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冰箱化霜检测装置，其特征在于，包括：安装支架；安装在所述安装支架上的第一化霜感温包和第二化霜感温包，所述第一化霜感温包靠近回风口，所述第二化霜感温包靠近蒸发器底部盘管；以及安装在蒸发器盘管上部的管温感温包,冰箱控制器根据所述检测装置检测的信号控制系统的化霜操作。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，第一化霜感温包与第二化霜感温包上下间隔设置且相互平行。
3.如权利要求2所述的检测装置，其特征在于，第二化霜感温包与蒸发器底部盘管的距离为5-10mm，第二化霜感温包与第一化霜感温包的距离保持5-10mm。
4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述安装支架一体设计，包括设置在一端与蒸发器盘管配合的挂钩、用于固定第一化霜感温包的第一卡口和用于固定第二化霜感温包的第二卡口。
5.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述管温感温包设置在蒸发器出口管道上。
6.一种冰箱化霜控制方法，其特征在于，在冷冻蒸发器底部靠近回风口位置设置第一化霜感温包，在靠近蒸发器底部盘管设置第二化霜感温包，在蒸发器盘管上部设置管温感温包，所述化霜控制方法包括：
检测第一化霜感温包和第二化霜感温包的温度，并将第一化霜感温包温度T1和第二化霜感温包温度T2的差值与第一设定阈值△T1进行比较，当该差值大于等于第一设定阈值△T1时，冰箱停止制冷，系统进入化霜操作。
7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，当冰箱运行一段时间t1后开始对第一化霜感温包和第二化霜感温包进行检测。
8.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，还包括：当冰箱系统进入化霜后，检测管温感温包温度，当管温感温包温度Tt大于等于第二设定阈值T2时，冰箱退出化霜操作，系统恢复制冷运行。
9.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，当冰箱进入化霜的时间大于等于设定值t2时，冰箱退出化霜操作，系统恢复制冷运行。
10.一种冰箱，其特征在于，所述冰箱使用权利要求6-9任一项所述的化霜控制方法。
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