CN112344623A - 一种冰箱蒸发器化霜控制方法和控制装置及其冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冰箱蒸发器化霜控制方法，涉及冰箱技术领域。本发明包括步骤一：采集冷藏传感器温度T_on‑i、开始时间t_on‑i、冷藏传感器温度T_off‑i和结束时间t_off‑i，以及化霜传感器温度T_i；步骤二：计算出每个数据采集周期内的冷藏降温速度V_i和化霜传感器最低温度T_min；以及冷藏降温速度的平均值V_p；步骤三：采集当前数据采集周期内的化霜传感器温度T_n值和冷藏降温速度V_n值，并判定蒸发器是否已满霜；步骤四：根据上次化霜结束后压缩机累计运行时间和第二预设时间判定冰箱是否进入化霜模式。本发明通过冷藏降温速度和化霜传感器温度判定蒸发器是否进行化霜，提高了蒸发器化霜运行的准确性，解决了现有冰箱化霜准确性较差和增加冰箱能耗的问题。

Description

一种冰箱蒸发器化霜控制方法和控制装置及其冰箱

技术领域

本发明属于冰箱技术领域，特别是涉及一种冰箱蒸发器化霜控制方法和控制装置及其冰箱。

背景技术

冰箱作为现代人生活中常用的一种电器，风冷无霜冰箱占比逐年提高。所谓风冷冰箱，就是利用翅片蒸发器中制冷剂相变吸热及以风扇为动力的强制对流换热方式使冰箱内部实现降温。由于冰箱内储存的食物含有水分，且冰箱在开关门的过程中也会进入一定的水蒸汽，这些水蒸汽会随着冰箱风循环流经翅片蒸发器的表面时形成霜层。

并且，随着冰箱运行时间增加后，霜层逐渐加厚，如果不及时除掉这些霜层，蒸发器就会被霜层堵死，风阻变大，制冷效果大大降低，耗电量增加，严重时则会导致间室温度回升，食物变质。

目前，传统的风冷冰箱化霜控制方法智能化不足，普遍采用以压缩机累计工作时间和冰箱累计开门时间为依据控制化霜周期，其中累计开门时间主要是考虑到外部环境中水蒸气进入后冰箱内部后会在蒸发器上结霜。但压缩机累积运行时间、累积开门时间和蒸发器结霜有一定的关系，但不是绝对的。压缩机运行时间长，开门时间长蒸发器不一定结霜严重；压缩机运行时间短，开门时间短亦不能保证蒸发器结霜很少；蒸发器结霜多少还与环境湿度、门封条密封效果、投入冰箱内食物含水量等因素有关。

因此，根据压缩机累计工作时间和冰箱累计开门时间为依据控制化霜周期导致化霜准确性较差。

同时，为保证冰箱制冷正常，化霜间隔会往往会取值相对较小，导致化霜相对频繁，造成电能浪费，增加了冰箱的能耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冰箱蒸发器化霜控制方法和控制装置，通过冷藏降温速度和化霜传感器温度判定蒸发器是否进行化霜，提高了蒸发器化霜运行的准确性，解决了现有冰箱化霜准确性较差和增加冰箱能耗的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种冰箱蒸发器化霜控制方法，包括以下步骤：

步骤一：冰箱化霜结束并恢复正常制冷后，在每个数据采集周期开始时刻，采集冷藏传感器温度T_on-i和开始时间t_on-i，并在每个数据采集周期结束时刻，采集冷藏传感器温度T_off-i和结束时间t_off-i，以及化霜传感器温度T_i；其中，i表示第i个数据采集周期；T_on-i是第i个数据采集周期开始时采集的冷藏传感器温度，T_off-i是在第i个数据采集周期结束时采集的冷藏传感器温度，t_on-i是第i个数据采集周期开始的时间点，t_off-i是第i个数据采集周期结束的时间点。

所述数据采集周期为从本次冷藏制冷开始为起始时间，到本次冷藏制冷时间达到第一预设时间长度后为结束时间；

若本次冷藏制冷时间未达到第一预设时间长度，则冷藏停止制冷时间就是数据采集周期的结束时间；

若本次冷藏制冷时间达到第一预设时间长度后而冷藏未停止制冷，则此时为下一个数据采集周期起始时间，冷藏制冷时间再次达到第一预设时间长度或冷藏停止制冷时间为下一个数据采集周期的结束时间。

步骤二：根据步骤一的数据计算出每个数据采集周期内的冷藏降温速度V_i和化霜传感器最低温度T_min；以及冷藏降温速度的平均值V_p；

其中，

T_min为若干个T_i中的最小值；V_p为若干个V_i的的平均值；

步骤三：采集当前数据采集周期内的化霜传感器温度T_n值和冷藏降温速度V_n值；

若T_n≤T_min-h，且V_n≤m*V_p，则判定蒸发器已满霜，执行下一步；

若否，则判定蒸发器未满霜，返回步骤一；

其中，h取值为5～10℃，m取值为0.5～0.6；

步骤四：判断上次化霜结束后压缩机累计运行时间是否大于等于第二预设时间长度，若是，则冰箱进入化霜模式；

若否，则等到压缩机累计运行时间大于等于第二预设时间长度后，再进入化霜模式。

进一步地，所述数据采集周期的第一个数据采集周期起始时间为化霜结束后的第二个冷藏制冷周期的制冷开始时间。

进一步地，所述第一预设时间为预设值，为10～15分钟。

进一步地，所述第二预设时间为8～13小时。

进一步地，所述步骤一中若冰箱门打开则重新采集数据。

一种冰箱蒸发器化霜控制装置，包括检测模块、计算模块、第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块和控制模块；

所述检测模块分别与第一判断模块和计算模块连接；所述检测模块包括温度采集单元、压缩机运行检测单元、开关门检测单元和时间采集单元，并把检测所得数据分别发送给计算模块和第一判断模块；

所述第一判断模块用于判断数据采集周期起始时刻和结束时刻；

所述计算模块与第二判断模块连接；所述计算模块用于计算冷藏降温速度V_i、冷藏降温速度平均值V_p和化霜传感器温度T_min；

所述第二判断模块与第三判断模块连接；所述第二判断模块用于根据计算模块的计算数据判断蒸发器是否为满霜状态；

所述第三判断模块与控制模块连接；所述第三判断模块用于判断上次化霜结束后压缩机累计运行时间是否大于等于第二预设时间长度；

所述控制模块用于根据第三判断模块的判定结果控制冰箱进入化霜模或正常制冷模式。

进一步地，所述温度采集单元用于采集冷藏传感器温度和化霜传感器温度，所述压缩机运行检测单元用于检测压缩机是否运行并获取压缩机运行时间；所述开关门检测单元用于检测冰箱是处于开门状态还是关门状态，时间采集单元用于时间数据采集。

一种冰箱，包括上述的冰箱蒸发器化霜控制装置。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过采集冷藏传感器温度和开始结束时间，计算出冷藏降温速度V_i和化霜传感器最低温度T_min；以及冷藏降温速度的平均值V_p；并通过将当前数据采集周期内的化霜传感器温度T_n值和冷藏降温速度V_n与化霜传感器最低温度T_min和正常制冷时段冷藏降温速度的平均值V_p进行比较，得出是否需要对冰箱蒸发器进行化霜，有效的提高了冰箱化霜的准确性。

同时，有助于对冰箱蒸发器化霜时间的准确控制，避免了频繁化霜，造成电能浪费的情况发生，有效的降低了冰箱整体的能耗，提高了冰箱的环保性能。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种冰箱蒸发器化霜控制方法流程示意图；

图2为本发明的一种冰箱蒸发器化霜控制装置的结构示意图；

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作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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1所示，本发明为一种冰箱蒸发器化霜控制方法，包括以下步骤：

步骤一：冰箱化霜结束并恢复正常制冷后，且在冰箱门处于关闭状态下，在每个数据采集周期开始时刻，采集冷藏传感器温度T_on-i和开始时间t_on-i，并在每个数据采集周期结束时刻，采集冷藏传感器温度T_off-i和结束时间t_off-i，以及化霜传感器温度T_i；

其中，i表示第i个数据采集周期；如i为1、2、3、4或5。T_on-i是第i个数据采集周期开始时采集的冷藏传感器温度，T_off-i是在第i个数据采集周期结束时采集的冷藏传感器温度，t_on-i是第i个数据采集周期开始的时间点，t_off-i是第i个数据采集周期结束的时间点。

数据采集周期为从本次冷藏制冷开始为起始时间，到本次冷藏制冷时间达到第一预设时间长度后为结束时间。

并且，若本次冷藏制冷时间未达到第一预设时间长度，则冷藏停止制冷时间就是数据采集周期的结束时间；

若本次冷藏制冷时间达到第一预设时间长度后而冷藏未停止制冷，则此时为下一个数据采集周期起始时间，冷藏制冷时间再次达到第一预设时间长度或冷藏停止制冷时间为下一个数据采集周期的结束时间。第一预设时间为预设值，为10～15分钟，如11分钟、12分钟、13分钟或14分钟。

其中，数据采集周期的第一个数据采集周期起始时间为化霜结束后的第二个冷藏制冷周期的制冷开始时间。

以上数据采集周期是否开始，以及开始和结束的时间点均通过第一判断模块进行判定。

同时，若数据采集周期内冷藏制冷时间长度达不到第一预设时间长度的80％，则采集的数据作废并抹除，检测模块重新采集数据。因传感器感应温度需要一定时间，冷藏制冷时间过短会导致上述采集及计算数据失真，结果误判。

同时，若在数据采集过程中冰箱门打开，则采集的数据作废并抹除，检测模块重新采集数据。因开门操作会带来冰箱内温度快速上升，关门后箱内温度又快速下降，对冷藏降温速度的计算影响极大，影响后续的化霜判断。

步骤二：计算模块根据步骤一的数据计算出每个数据采集周期内的冷藏降温速度V_i和化霜传感器最低温度T_min；以及冷藏降温速度的平均值V_p；

其中，

T_min为若干个T_i中的最小值；V_p为若干个V_i的的平均值，即V_p＝(V₁+V₂+……V_i)/i，i数一般为3～5，即V_i个数为3～5个。

步骤三：通过采集模块采集当前数据采集周期内的化霜传感器温度T_n值，通过计算模块计算出当前冷藏降温速度V_n值；第二判断模块根据化霜传感器温度T_n，以及计算模块的计算出的冷藏降温速度V_n值数据判断蒸发器是否为满霜状态；

具体地，判断是否满足T_n≤T_min-h，且V_n≤m*V_p，若满足T_n≤T_min-h，且V_n≤m*V_p，则判定蒸发器已满霜，执行下一步；

若否，则判定蒸发器未满霜，返回步骤一。其中，h取值为5～10℃，m取值为0.5～0.6。即当前的化霜传感器温度T_n比冰箱正常制冷时的化霜传感器最低温度T_min还要低5～10℃，而当前的冷藏降温速度V_n小于冰箱正常制冷时的冷藏降温速度的平均值V_p，且不大于V_p的0.5～0.6倍，说明当前的冰箱制冷速度下降。

即当冰箱正常制冷，蒸发器结霜量较少，每次冷藏制冷时降温速度快且稳定。随着冰箱的不断运行，蒸发器结霜量逐渐增加，蒸发器部位的风阻也在快速加大，直接影响到整个风路系统的循环风量，进而导致冷藏室制冷缓慢，降温速度变低，最后温度还会上升。

由此可见，冷藏降温速度的快慢可直接反应了蒸发器结霜量的多少。其次，蒸发器结霜过多时，会使冰箱蒸发温度降低，进而导致安装在蒸发器上的化霜传感器温度下降。

综上所述，通过对比前后冷藏降温速度和化霜传感器温度的变化，可间接判断蒸发器是否满霜状态。

步骤四：通过第三判断模块判断上次化霜结束后压缩机累计运行时间是否大于等于第二预设时间长度，若是，则通过控制模块控制冰箱进入化霜模式。若否，则等到压缩机累计运行时间大于等于第二预设时间长度后，再通过控制模块控制冰箱进入化霜模式。

具体地，因为在冰箱制冷运行过程中制冷出现问题不一定只是蒸发器结霜引起的，为了不造成误判，导致冰箱频繁化霜，影响其制冷效果，从而通过判断上一次化霜结束后压缩机累积运行时间是否大于或等于第二预设时间长度；当上一次化霜结束后压缩机累积运行时间大于或等于第二预设时间长度时，冰箱才进入化霜模式。

当检测到上一次化霜结束运行后压缩机累积运行时间小于第二预设时间长度时，即使判定蒸发器满霜，也不直接进入化霜程序，而是继续制冷。因为，当上一次化霜结束后，如果压缩机累计运行的时间的长度没有到达第二预设时间长度时，此时冷藏制冷异常的情况是蒸发器结霜所引起的概率是很低的，此时就进入化霜，可能会导致冰箱频繁化霜、过度化霜，不仅增加了冰箱运行耗电量，还会降低了其制冷效果。

而如果压缩机累计运行的时间的长度等于或大于第二预设时间长度时，如果冰箱冷藏制冷异常，那么此时原因是蒸发器满霜的概率是足够大的，此时化霜是必要的。第二预设时间长度可根据实际适合作为进入化霜模式的判断依据的压缩机累计运行时间进行调整，因此，第二预设时间设定为8～13小时，如8小时、9小时或10小时。

如图2所示，一种冰箱蒸发器化霜控制装置，包括检测模块、计算模块、第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块和控制模块。

检测模块分别与第一判断模块和计算模块连接；检测模块包括温度采集单元、压缩机运行检测单元、开关门检测单元和时间采集单元，并把检测所得数据分别发送给计算模块和第一判断模块，第一判断模块用于判断数据采集周期起始时刻和结束时刻。

温度采集单元用于采集冷藏传感器温度和化霜传感器温度，压缩机运行检测单元用于检测压缩机是否运行并获取压缩机每次的运行时间和累积的运行时间。

开关门检测单元用于检测冰箱是处于开门状态还是关门状态，时间采集单元用于时间数据采集。

计算模块与第二判断模块连接；计算模块用于计算冷藏降温速度V_i、冷藏降温速度平均值V_p和化霜传感器温度T_min；

第二判断模块与第三判断模块连接；第二判断模块用于根据计算模块的计算数据判断蒸发器是否为满霜状态；具体为步骤三中的判定过程。

第三判断模块与控制模块连接；第三判断模块用于判断上次化霜结束后压缩机累计运行时间是否大于等于第二预设时间长度，而控制模块用于根据第三判断模块的判定结果控制冰箱进入化霜模或正常制冷模式。

一种冰箱，包括冰箱蒸发器化霜控制装置，并且应用上述的冰箱蒸发器化霜控制方法对冰箱的化霜进行控制。

冰箱化霜结束恢复正常制冷后，实时采集并计算出每次冷藏制冷时的冷藏降温速度和化霜传感器温度，并计算出冰箱正常制冷时段冷藏降温平均速度和化霜传感器最低温度。而后，对当前制冷周期内冷藏降温速度及化霜传感器温度与正常制冷时段冷藏降温速度平均值及化霜传感器最低温度进行对比，并根据其对比结果，判断蒸发器是否满霜。然后，若判定蒸发器满霜，再判断上次化霜结束后压缩机累计运行时间是否大于等于第二预设时间长度；若判定上次化霜结束后压缩机累计运行时间大于等于第二预设时间长度，则冰箱进入化霜模式。

通过采集冰箱箱内温度后根据冰箱冷藏降温速度变化和化霜传感器的温度变化，判断蒸发器是否满霜，从而决定冰箱是否进行蒸发器化霜运行模式，有效的提高了冰箱蒸发器化霜运行判断的准确性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种冰箱蒸发器化霜控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：冰箱化霜结束并恢复正常制冷后，在每个数据采集周期开始时刻，采集冷藏传感器温度T_on-i和开始时间t_on-i，并在每个数据采集周期结束时刻，采集冷藏传感器温度T_off-i和结束时间t_off-i，以及化霜传感器温度T_i；其中，i表示第i个数据采集周期；

所述数据采集周期为从本次冷藏制冷开始为起始时间，到本次冷藏制冷时间达到第一预设时间长度后为结束时间；

若本次冷藏制冷时间未达到第一预设时间长度，则冷藏停止制冷时间就是数据采集周期的结束时间；

若本次冷藏制冷时间达到第一预设时间长度后而冷藏未停止制冷，则此时为下一个数据采集周期起始时间，冷藏制冷时间再次达到第一预设时间长度或冷藏停止制冷时间为下一个数据采集周期的结束时间。

步骤二：根据步骤一的数据计算出每个数据采集周期内的冷藏降温速度V_i和化霜传感器最低温度T_min；以及冷藏降温速度的平均值V_p；

其中，

T_min为若干个T_i中的最小值；V_p为若干个V_i的的平均值；

步骤三：采集当前数据采集周期内的化霜传感器温度T_n值和冷藏降温速度V_n值；

若T_n≤T_min-h，且V_n≤m*V_p，则判定蒸发器已满霜，执行下一步；

若否，则判定蒸发器未满霜，返回步骤一；

其中，h取值为5～10℃，m取值为0.5～0.6；

步骤四：判断上次化霜结束后压缩机累计运行时间是否大于等于第二预设时间长度，若是，则冰箱进入化霜模式；

若否，则等到压缩机累计运行时间大于等于第二预设时间长度后，再进入化霜模式。

2.根据权利要求1所述的一种冰箱蒸发器化霜控制方法，其特征在于，所述数据采集周期的第一个数据采集周期起始时间为化霜结束后的第二个冷藏制冷周期的制冷开始时间。

3.根据权利要求1所述的一种冰箱蒸发器化霜控制方法，其特征在于，所述第一预设时间为预设值，为10～15分钟。

4.根据权利要求1所述的一种冰箱蒸发器化霜控制方法，其特征在于，所述第二预设时间为8～13小时。

5.根据权利要求1所述的一种冰箱蒸发器化霜控制方法，其特征在于，所述步骤一中若冰箱门打开则重新采集数据。

6.一种冰箱蒸发器化霜控制装置，其特征在于，包括检测模块、计算模块、第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块和控制模块；

所述检测模块分别与第一判断模块和计算模块连接；所述检测模块包括温度采集单元、压缩机运行检测单元、开关门检测单元和时间采集单元，并把检测所得数据分别发送给计算模块和第一判断模块；

所述第一判断模块用于判断数据采集周期起始时刻和结束时刻；

所述计算模块与第二判断模块连接；所述计算模块用于计算冷藏降温速度V_i、冷藏降温速度平均值V_p和化霜传感器温度T_min；

所述第二判断模块与第三判断模块连接；所述第二判断模块用于根据计算模块的计算数据判断蒸发器是否为满霜状态；

所述第三判断模块与控制模块连接；所述第三判断模块用于判断上次化霜结束后压缩机累计运行时间是否大于等于第二预设时间长度；

所述控制模块用于根据第三判断模块的判定结果控制冰箱进入化霜模或正常制冷模式。

7.根据权利要求6所示的一种冰箱蒸发器化霜控制装置，其特征在于，所述温度采集单元用于采集冷藏传感器温度和化霜传感器温度，所述压缩机运行检测单元用于检测压缩机是否运行并获取压缩机运行时间；

所述开关门检测单元用于检测冰箱是处于开门状态还是关门状态，时间采集单元用于时间数据采集。

8.一种冰箱，其特征在于，包括权利要求6-7任意一项所述的冰箱蒸发器化霜控制装置。

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