CN111089452A - 冰箱控制方法及运用该控制方法的冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于冰箱的控制方法，包括如下步骤：上一次化霜程序结束后，预设启动下一次化霜程序的初始化霜间隔时间；基于上一次化霜程序结束之后的冰箱使用情况和/或环境湿度的变化而修正所述初始化霜间隔时间，以获得修正后的实际化霜间隔时间；判断距离上一次化霜程序结束后的已消逝时间是否已达到修正后的实际化霜间隔时间，如果距离上一次化霜程序结束后的已消逝时间已经达到修正后的实际化霜时间，则启动下一次化霜程序。如此冰箱化霜控制更加准确和智能化，达到按需化霜的目标，节省能耗又能保证冰箱的制冷效率。

Description

冰箱控制方法及运用该控制方法的冰箱

技术领域

本发明涉及冰箱技术领域，特别涉及家用冰箱及其控制方法。

背景技术

家用冰箱在使用过程中，不可避免会在冷藏室和冷冻室的蒸发器上结霜，所以需要定期启动安装在蒸发器上的加热器来给蒸发器除霜，并将化霜水通过排水管道排出。相应地，冰箱的运行控制包括给储藏室制冷的制冷循环和给蒸发器除霜的化霜循环。

现有技术中，冰箱通常是以固定的化霜间隔周期进行化霜操作。由于冰箱的使用环境和用户使用冰箱的情况区别很大，导致冰箱在实际中的结霜情况区别也很大。固定的化霜间隔周期因没有根据不同冰箱的实际结霜情况而作出调整，会出现如下缺陷：1、化霜间隔周期过长时，冰箱在结霜很严重的情况仍没及时进行化霜操作，导致冰箱制冷效率下降；2、化霜间隔周期较短时，冰箱在结霜很轻的情况下也进行化霜操作，导致冰箱频繁进行化霜操作，浪费能源。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术不能根据冰箱的实际使用情况来调整化霜间隔周期。

为解决上述问题，本发明提供了一种用于冰箱的控制方法，包括如下步骤：上一次化霜程序结束后，预设启动下一次化霜程序的初始化霜间隔时间；基于上一次化霜程序结束之后的冰箱使用情况和/或环境湿度的变化而修正所述初始化霜间隔时间，以获得修正后的实际化霜间隔时间；判断距离上一次化霜程序结束后的已消逝时间是否已达到修正后的实际化霜间隔时间，如果距离上一次化霜程序结束后的已消逝时间已经达到修正后的实际化霜时间，则启动下一次化霜程序。

作为本发明的进一步改进，所述环境湿度越大，相应地，越是更大地缩短所述初始化霜间隔时间。

作为本发明的进一步改进，基于上一次化霜程序结束之后的冰箱间室的累计开门时间和\或累计开门次数修正所述初始化霜间隔时间。

作为本发明的进一步改进，冰箱间室每开一次门或持续开门时间每达到预定时间，相应地，所述初始化霜间隔时间被缩短第一预设时间段。

作为本发明的进一步改进，所述环境湿度越大，相应地，所述第一预设时间段越大。

作为本发明的进一步改进，不同的所述第一预设时间段对应于所述环境湿度的不同区间。

作为本发明的进一步改进，基于上一次化霜程序结束之后的冰箱间室的持续关门时间修正所述初始化霜间隔时间。

作为本发明的进一步改进，冰箱间室的持续关门时间每达到另一预设时间，相应地，所述初始化霜间隔时间被缩短第二预设时间段。

作为本发明的进一步改进，所述环境湿度越大，相应地，所述第二预设时间段越大。

作为本发明的进一步改进，不同的所述第二预设时间段对应于所述环境湿度的不同区间。

作为本发明的进一步改进，所述环境湿度被设置为绝对环境湿度。

另外，本发明还提出了一种冰箱，其包括具有间室的箱体，制冷和化霜系统，以及控制制冷和化霜系统的控制装置；其中该制冷和化霜系统包括压缩机、蒸发器、风扇、化霜加热器等元件，控制装置包括检环温传感器和环境湿度传感器；所述控制装置按照以上任一项所述的控制方法控制冰箱的运行。

本发明的有益效果是：化霜间隔周期可以根据冰箱实际运行和使用情况而作出更加合理的调整，尤其是根据冰箱开关门情况及其运行时候的环境湿度变化而做出更精细的调整，使得冰箱化霜控制更加准确和智能化，冰箱能够在真正需要化霜的时间点启动化霜程序，达到按需化霜的目标，节省能耗又能保证冰箱的制冷效率。

附图说明

图1是本发明一种实施方式的冰箱的纵切示意图；

图2是本发明一种实施方式中的化霜控制逻辑图；

图3是本发明一种实施方式中第一预设时间段T1和第二预设时间段T2与绝对环境湿度关系图表；

附图标记：1-箱体；2-冰箱间室；3-压缩机，4-蒸发器；5-风扇，6-蒸发器盖板，10-后壁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的一种实施方式中的家用冰箱，其具有冰箱间室2的箱体1，制冷和化霜系统，以及控制该制冷和化霜系统的控制装置。其中该制冷和化霜系统包括压缩机3、蒸发器4、风扇5、加热器(图中未显示)等元件。其中，控制装置包括：用于检测蒸发器温度的蒸发器温度传感器、检测冰箱间室温度的冰箱间室温度传感器、用于检测冰箱外部的环境温度和环境湿度的环温传感器和环境湿度传感器(图中均未显示)。在本实施方式中，冰箱间室2是冰箱的冷冻室，其通常的设定温度为零下18度，当然在其它实施方式中，冰箱间室2也可以被设置为冰箱的冷藏室或变温室。蒸发器4是设置在箱体1的后壁10与蒸发器盖板6之间的冷冻室蒸发器(放置蒸发器的空间可以称为蒸发器室)，风扇5是临近设置冷冻室蒸发器上方的蒸发器风扇，蒸发器风扇的扇叶水平放置且与箱体1的后壁10与蒸发器盖板6之间的距离很小。加热器可以是与蒸发器的翅片和制冷剂管道相邻近连接固定在一起的常见电加热丝。蒸发器温度传感器可以是设置在蒸发器上以检测蒸发器的温度，冰箱间室温度传感器可以是设置在冷冻室的内壁上以检测冷冻室内温度。环温传感器和环境湿度传感器都可以设置于冰箱的箱体1的外表面上以分别检测环境温度和环境湿度。这几个温度传感器和环境湿度传感器检测到的温度和环境湿度反馈到控制装置的控制电路板中进行处理。控制装置依据处理结果发出相应的控制信号给压缩机3、蒸发器4、风扇5、加热器等元件，从而实现控制冷冻室的制冷和蒸发器4的化霜。

通常情况下，冰箱在启动执行前后两个化霜程序之间具有一定的化霜间隔时间，由于现有技术中设定固定的化霜间隔时间以启动化霜程序存在诸多缺点，例如不能及时进行化霜操作而影响冰箱的制冷性能或频繁地进行化霜操作而浪费能耗等，因此必须依据冰箱的实际运行和使用情况对化霜间隔时间进行智能调整，以确定一个准确的化霜间隔时间去启动相应的化霜程序。对此，如图2所示，本发明提出了一种优化的冰箱化霜控制逻辑，具体主要包括如下几个阶段：

第一、预设初始化霜间隔时间：

即上一次化霜程序结束后，基于上一次化霜程序结束之前的冰箱运行状况来预设启动下一次化霜程序的初始化霜间隔时间；

第二、修正初始化霜间隔时间：

即基于上一次化霜程序结束之后的冰箱运行与使用状况以及环境湿度变化而修正所述初始化霜间隔时间，以获得修正后的实际化霜间隔时间；

第三、基于实际化霜间隔时间启动下一次化霜程序：

即判断距离上一次化霜程序结束后的已消逝时间是否已达到修正后的实时化霜间隔时间，如果距离上一次化霜程序结束后的已消逝时间已经达到修正后的实时化霜时间，则启动下一次化霜程序。

所谓初始化霜间隔时间，可以是上一次化霜程序结束后到启动下一次化霜程序之间的冰箱通电运行时间和\或冰箱间室2的累计制冷时间。当冰箱通电运行时间或冰箱间室2的累积制冷时间中的任一个时间值达到初始化霜间隔时间时，都能启动下一次化霜程序。

首先，在预设初始化霜间隔时间的阶段：当上一次化霜程序结束后，冰箱控制装置会根据上一次化霜程序结束之前(具体包括上一次实际化霜间隔时间内和上一次化霜程序执行阶段)的冰箱运行状况来预设启动下一次化霜程序的初始化霜间隔时间。该初始化霜间隔时间的初始赋值大小主要受到如下两个冰箱运行状况的影响：一是上一次化霜程序执行阶段中的加热器持续工作间的长短；二是上一次实际化霜间隔时间的长短。上述两个冰箱运行状况既可以独立地影响初始化霜间隔时间的赋值也可以结合起来影响初始化霜间隔时间的赋值。

在一个实施例中，如果上一次化霜程序中加热器的工作时间越长，控制装置据此判定蒸发器结霜程度较大且即使加热器工作很长时间也没有完全将霜化掉，相应地，控制装置预设启动下一次化霜程序的初始化霜间隔时间越短，使得下一次化霜程序尽快启动以将蒸发器4上的霜完全化掉，从而保证冰箱的制冷性能；反之，如果上一次化霜程序中加热器的工作时间越短，控制装置据此判定蒸发器4上的霜完全或基本完全化掉了，相应地，控制装置预设启动下一次化霜程序的初始化霜间隔时间越长，防止下一次化霜程序过快地启动。从而避免频繁地启动不必要的化霜程序，节约能耗。

在一个实施例中，如果上一次实际化霜间隔时间越长，控制装置据此判定蒸发器4上结霜程度较轻，相应地，控制装置预设启动下一次化霜程序的初始化霜间隔时间也越长，以推迟启动下一次化霜程序。

在一个实施例中，综合考虑上一次加热器工作时间和上一次实际化霜间隔时间两个条件以确定初始化霜间隔时间的赋值。具体的是，如果上一次实际化霜间隔时间很长，且上一次化霜程序中加热器的工作时间很短，控制装置据此判定蒸发器4上的结霜程度非常轻，相应地，控制装置预设启动下一次化霜程序的初始化霜间隔时间会更加长，以更往后地推迟启动下一次化霜程序。

在上述实施例中，初始化霜间隔时间的初始赋值是有最大值限制的。如果在上述不同冰箱运行状况的叠加影响下，初始化霜间隔时间达到预设的最大初始间隔时间，则不再基于上一次化霜程序结束之前的冰箱运行状况继续延长所述初始化霜间隔时间。

其次，在修正初始化霜间隔时间阶段：上一次化霜程序结束之后的冰箱运行与使用状况以及环境湿度变化均会影响到如何修正预设的初始化霜间隔时间。具体地，在此阶段，冰箱运行与使用状况主要体现在如下两方面：一是冰箱间室2的开门和关门情况；二是冰箱间室2的单次持续制冷时间。

在一个实施例中，在上一次化霜程序结束之后的冰箱运行与使用过程中，冰箱间室2每开一次门均会相应地修正初始化霜间隔时间，因为冰箱间室2一开门，湿热空气会进入冰箱间室2，增加冰箱间室2的制冷需求，从而增加了蒸发器4上的结霜程度，所以控制装置会基于每一次的开门而相应地将初始化霜间隔时间缩短第一预设时间段T1，以提前启动下一次化霜程序。如果开门两次，则控制装置会基于此而相应地将初始化霜间隔时间缩短两个第一预设时间段T1。以此类推，如果开门多次，则控制装置会基于此而相应地将初始化霜间隔时间缩短多个第一预设时间段T1，从而更加提前启动下一次化霜程序。

在一个实施例中，作为上述实施例的进一步改进，与上述实施例不同的是，每一次开门后的持续开门时间每达到预定时间，例如每达到3分钟，控制装置也会基于此将初始化霜间隔时间缩短第一预设时间段T1，以提前启动下一次化霜程序。如果每一次开门后的持续开门时间达到两个上述预定时间，例如达到6分钟，控制装置也会基于此将初始化霜间隔时间缩短两个第一预设时间段T1。以此类推，如果每一次开门后的持续开门时间越久而达到多个上述预定时间，则控制装置会基于此而相应地将初始化霜间隔时间缩短多个第一预设时间段T1，从而更加提前启动下一次化霜程序。

当然，在另外一种实施例中，控制装置基于每一次开门而相应地将初始化霜间隔时间缩短的第一预设时间段与控制装置基于持续开门时间而相应地将初始化霜间隔时间缩短的第一预设时间段是可以被设置为不相同的。

在冰箱间室2开门多次的情况下，越是靠近上一次化霜程序结束时的时间点开门，越是更大地缩短初始化霜间隔时间，也就是说，从上一次化霜程序结束时的时间点开始，初期开门对蒸发器4的结霜程度影响较大即蒸发器4上增加的霜量较大，后期开门对蒸发器4的结霜程度影响较小即蒸发器4上增加的霜量较小。

当累计开门时间越长和\或累计开门次数越多，控制装置据此判定蒸发器4结霜程度越大，相应地，控制装置会更大地缩短初始化霜间隔时间，以更早地提前启动下一次化霜程序，防止蒸发器4结霜过于严重而影响冰箱的制冷性能。

在一个实施例中，在上一次化霜程序结束之后的冰箱运行与使用过程中，控制装置还会基于冰箱间室2的持续关门时间而相应地修正初始化霜间隔时间。因为在冰箱门关闭期间，冰箱间室2内部其实还是会更外部环境交流的，我们可以将此过程称之为冰箱的呼吸。在此过程中，外部环境的湿气仍然可以通过冰箱门封条或其它缝隙进入冰箱间室2内，如此即使在冰箱门不开的情况下，随着冰箱运行时间越久，蒸发器结霜也会增大，所以控制装置有必要基于冰箱间室的持续关门时间而缩短初始化霜间隔时间，以更加精确地保证及时有效的化霜。

进一步的是，冰箱间室的每一次持续关门时间每达到另一预设时间，例如每达到2小时，相应地，控制装置基于此将初始化霜间隔时间缩短第二预设时间段T2，以提前启动下一次化霜程序。如果每一次持续关门时间达到两个上述另一预定时间，例如达到4小时，控制装置也会基于此将初始化霜间隔时间缩短两个第二预设时间段T2。以此类推，如果每一次持续开门时间越久而达到多个上述另一预定时间，则控制装置会基于此而相应地将初始化霜间隔时间缩短多个第二预设时间段T2，从而更加提前启动下一次化霜程序。

为了更进一步地保证及时有效的化霜，在上述各个实施例中，控制装置还会进一步地基于外界的环境湿度变化，尤其是基于绝对环境湿度变化，而更加精确地修正初始化霜间隔时间。随着外界绝对环境湿度的增大，开关门带入冰箱间室的湿气以及从门封条渗透进入的湿气也会增加，蒸发器结霜速度相应地会加快，所以有必要基此更大地缩短进入化霜的时间来保证及时有效的化霜。因此，当绝对环境湿度越大，相应地，在上述各个实施例中，控制装置基于开关门情况而将初始化霜间隔时间缩短的第一预设时间段T1和第二预设时间段T2也都会越大，从而更加精确地提前启动下一次化霜程序。

进一步的是，不同的第一预设时间段T1和第二预设时间段T2对应于绝对环境湿度的不同区间，也即在绝对环境湿度的不同区间值范围，上述第一预设时间段T1和第二预设时间段T2均是不同的。具体地可以参考图3所示的第一预设时间段T1和第二预设时间段T2与绝对环境湿度关系图表：在绝对环境湿度是0–10克/立方米的范围内，第一预设时间段T1是2分钟，第二预设时间段T2是1小时；在绝对环境湿度是11–20克/立方米的范围内，第一预设时间段T1是4分钟，第二预设时间段T2是2小时；在绝对环境湿度是21–30克/立方米的范围内，第一预设时间段T1是6分钟，第二预设时间段T2是3小时；在绝对环境湿度是31–40克/立方米的范围内，第一预设时间段T1是8分钟，第二预设时间段T2是4小时。当然该图表关系只是用于举例说明而已。

上述各个实施例中的绝对环境湿度可以通过冰箱上的环境温度传感器和环境湿度传感器检测到的环境温度和环境湿度反馈到控制装置的控制电路板中进行处理而获得。一般地说，目前的环境湿度传感器检测获得环境湿度是一种相对环境湿度，必须通过参考当下的环境温度而被处理计算得出绝对环境湿度。绝对环境湿度可以真正衡量当下环境空气中的含水量，冰箱控制装置基于该绝对环境湿度的变化而更加精确地修正初始化霜间隔时间。但是本发明申请不排除包含未来具备可以直接检测获得绝对环境湿度的湿度传感器的情形。

在一个实施例中，控制装置基于上一次化霜程序结束之后的冰箱间室2的单次持续制冷时间修正初始化霜间隔时间。如果上一次化霜程序结束之后的冰箱间室2的单次持续制冷时间大于或等于一预设制冷时间，例如冰箱间室2的单次持续制冷时间大于或等于6小时，控制装置据此判定蒸发器4上的结霜较多，则相应地，初始化霜间隔时间被缩短。该预设制冷时间是根据实验得出的一个参数值，指冰箱间室从开始制冷到蒸发器结满霜的持续制冷时间。如果冰箱间室2的单次持续制冷时间大于或等于上述预设制冷时间，且在该单次持续制冷时间内冰箱间室2至少开门一次，控制装置据此判定蒸发器4肯定是完全结满霜了，则相应地，初始化霜间隔时间被缩短至预设的最小间隔时间，例如初始化霜间隔时间被缩短至预设的12小时，且以后不再被缩短。

在上述任一实施例中，修正后的实际化霜间隔时间是有最小值限制的。如果修正后的实际化霜间隔时间达到预设的最小间隔时间，例如最小间隔时间被设置为12小时，则控制装置不再基于冰箱运行与使用状况继续修正该实际化霜间隔时间，从而保证冰箱在运行中具有一定合理的化霜周期，不至于太过于频繁地启动化霜程序。

在一个实施例中，冰箱运行过程中难免会碰到断电的情况。如果冰箱断电又重新通电运行，则首先检测蒸发器4的温度；如果测得的蒸发器温度大于或等于第一预设温度，例如此时蒸发器温度大于或等于8度，控制装置据此判定蒸发器4上基本没有结霜，并将冰箱控制装置中的化霜间隔时间重置为启动下一次化霜程序的原始的初始化霜间隔时间，该原始的初始化霜间隔时间是指冰箱第一次开始通电运行时，储存于控制装置中的初始化霜间隔时间；如果测得的蒸发器温度小于第一预设温度，例如小于8度，控制装置据此判定蒸发器4上已有结霜，并将断电时储存于冰箱控制装置中的化霜间隔时间减去预设的断电时间而得到的时间作为启动下一次化霜程序的初始化霜间隔时间。该预设的断电时间是预先设定的一个固定的参考值，例如该预设的断电时间被设为2小时。

在一个实施例中，冰箱运行过程中难免会启动速冻模式。如果冰箱启动速冻模式，首先判断此时距离启动下一次化霜程序的剩余间隔时间是否小于或等于一预定间隔时间，例如此时该剩余间隔时间是否小于或等于6小时；如果该剩余间隔时间小于或等于6小时，控制装置据此判定蒸发器4上结霜程度已经较重，并控制冰箱间室2在进入速冻模式前启动化霜程序，从而大大改善冰箱在速冻模式下的制冷效率。

在冰箱运行速冻模式中，从进入速冻模式算起，当冰箱间室2的持续制冷时间大于或等于第一预定制冷时间时，例如冰箱间室2的持续制冷时间大于或等于20小时，控制装置据此判定此时蒸发器4上已经完全结满霜了，冰箱立即执行化霜程序，从而提升冰箱在接下去继续运行速冻模式的制冷效率。

而当冰箱退出速冻模式时，首先判断此时冰箱间室2已经持续制冷的时间是否大于或等于第二预定时间，例如大于或等于20小时，如果到冰箱退出速冻模式这个时间点为止，冰箱间室2已经持续制冷的时间大于或等于20小时，则控制装置据此判定此时蒸发器4上已经完全结满霜了，并控制冰箱退出速冻模式后立即启动化霜程序。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种用于冰箱的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

上一次化霜程序结束后，预设启动下一次化霜程序的初始化霜间隔时间；

基于上一次化霜程序结束之后的冰箱使用情况和/或环境湿度的变化而修正所述初始化霜间隔时间，以获得修正后的实际化霜间隔时间；

判断距离上一次化霜程序结束后的已消逝时间是否已达到修正后的实际化霜间隔时间，如果距离上一次化霜程序结束后的已消逝时间已经达到修正后的实际化霜时间，则启动下一次化霜程序。

2.如权利要求1所述的用于冰箱的控制方法，其特征在于，所述环境湿度越大，相应地，越是更大地缩短所述初始化霜间隔时间。

3.如权利要求1或2所述的用于冰箱的控制方法，其特征在于，基于上一次化霜程序结束之后的冰箱间室的累计开门时间和\或累计开门次数修正所述初始化霜间隔时间。

4.如权利要求3所述的用于冰箱的控制方法，其特征在于，冰箱间室每开一次门或持续开门时间每达到预定时间，相应地，所述初始化霜间隔时间被缩短第一预设时间段。

5.如权利要求4所述的用于冰箱的控制方法，其特征在于，所述环境湿度越大，相应地，所述第一预设时间段越大。

6.如权利要求5所述的用于冰箱的控制方法，其特征在于，不同的所述第一预设时间段对应于所述环境湿度的不同区间。

7.如权利要求1或2所述的用于冰箱的控制方法，其特征在于，基于上一次化霜程序结束之后的冰箱间室的持续关门时间修正所述初始化霜间隔时间。

8.如权利要求7所述的用于冰箱的控制方法，其特征在于，冰箱间室的持续关门时间每达到另一预设时间，相应地，所述初始化霜间隔时间被缩短第二预设时间段。

9.如权利要求8所述的用于冰箱的控制方法，其特征在于，所述环境湿度越大，相应地，所述第二预设时间段越大。

10.如权利要求9所述的用于冰箱的控制方法，其特征在于，不同的所述第二预设时间段对应于所述环境湿度的不同区间。

11.如权利要求1或2所述的用于冰箱的控制方法，其特征在于，所述环境湿度被设置为绝对环境湿度。

12.一种冰箱，其包括具有间室的箱体，制冷和化霜系统，以及控制制冷和化霜系统的控制装置；其中该制冷和化霜系统包括压缩机、蒸发器、风扇、化霜加热器等元件，控制装置包括检环温传感器和环境湿度传感器；其特征在于，所述控制装置按照以上任一权利要求所述的控制方法控制冰箱的运行。

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