CN113124602B - 一种冷柜风幕控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种冷柜风幕控制方法，冷柜包括柜体和门体，柜体的第一端部靠近柜口处设置有第一送风装置及若干个送风口，与第一端部相对的柜体的第二端部靠近柜口处设置有第一回风装置及若干个回风口，冷柜风幕控制方法包括：检测门体是否打开；在检测到门体打开时，压缩机启动且蒸发风机运行，第一送风装置和第一回风装置在柜口处形成风幕，并计时开门时间；实时检测用户手臂所在位置，并根据用户手臂所在位置，控制改变对应送风口的送风方向；在开门时间大于第一预设开门时间，蒸发风机和压缩机按门体关闭时的状态运行。本发明解决冷柜在柜门打开时柜体内温度波动大的问题，且提升用户取物体验。

Description

一种冷柜风幕控制方法

技术领域

本发明涉及一种卧式风冷冷柜技术领域，具体地说，涉及一种冷柜风幕控制方法。

背景技术

目前，制冷设备（冰箱、冷柜等）是人们日常生活中常用电器，而冷柜分为卧式冷柜和立式冷柜，卧式冷柜因其储物量大而被广泛使用。常规的卧式冷柜通常采用直冷的方式进行制冷，但在使用过程中，箱体内容易结霜，为了减少箱体内部结霜，采用风冷的卧式冷柜被逐渐推广。

卧式风冷冷柜通过设置送风装置和回风装置，实现卧式风冷式制冷，该送风装置吹出温度较低的空气进入存储间室，以对存放在存储间室中物品制冷，然后通过该回风装置将温度较高的空气吸走，其中该温度较低的空气通常由制冷设备中的制冷系统提供。

在实际使用过程中，冷柜在门体打开时蒸发风机停止转动，此时外界环境与柜体内部的热交换量较大，导致柜体内温度波动较大且冷量损失量增加。尤其是对用于储存药品等特殊制品的冷柜，保持柜体内温度的稳定性尤其重要。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明针对现有卧式风冷柜在柜门打开时柜体内温度波动大的问题，提出了一种冷柜风幕控制方法，用于打开门体时提升用户取物体验，并减少外界环境进入柜体内的热量，提高冷柜制冷效果。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种冷柜风幕控制方法，所述冷柜包括柜体和门体，其特征在于，所述柜体的第一端部靠近柜口处设置有第一送风装置及若干个送风口，与所述第一端部相对的所述柜体的第二端部靠近柜口处设置有第一回风装置及若干个回风口，所述冷柜风幕控制方法包括：S1：检测所述门体是否打开；S2：在检测到所述门体打开时，压缩机启动且蒸发风机运行，使所述第一送风装置和第一回风装置在所述柜口处形成风幕，并计时开门时间；S3：实时检测用户手臂所在位置，并根据用户手臂所在位置，控制改变对应送风口的送风方向，使所述风幕避开吹向所述用户手臂；S4：在所述开门时间大于第一预设开门时间，所述蒸发风机和压缩机按门体关闭时的状态运行。

如上所述的冷柜风幕控制方法，实时检测用户手臂所在位置，具体为：建立参考坐标系；通过至少两个设置在所述柜口处的距离传感器测量其到所述手臂的外表面的距离；获取用户手臂的平均半径；计算所述用户手臂在所述参考坐标系中的位置坐标。

如上所述的冷柜风幕控制方法，至少两个距离传感器至少包括第一距离传感器和第二距离传感器，所述第一距离传感器设置在所述柜口的第二端部的中间位置，所述第二距离传感器设置在与所述第一端部相邻的所述柜口的第一侧向部的中间位置。

如上所述的冷柜风幕控制方法，实时检测用户手臂所在位置，还包括对用户手臂在所述参考坐标系中的位置坐标进行纠正的步骤。

如上所述的风冷风幕控制方法，通过设置在所述柜口处的第三距离传感器对所述用户手臂在所述参考坐标系中的位置坐标进行纠正，所述第三距离传感器靠近所述第一端部设置在与所述第一侧向部相对的第二侧向部上。

如上所述的冷柜风幕控制方法，在S3中，还包括对用户手臂设置安全区域的步骤，所述安全区域为以所述用户手臂的中心位置为原点的圆形区域。

如上所述的冷柜风幕控制方法，控制改变送风口的送风风向，具体为：获取每个送风口在所述参考坐标系中的坐标点，包括第一坐标点和第二坐标点，所述第一坐标点和第二坐标点之间的长度为送风口的长度；确定对应所述用户手臂的送风口，并计算对应送风口所要偏转的方向及角度，以改变送风口的送风方向。

如上所述的冷柜风幕控制方法，各送风口处分别设置有可变角度送风门，用于独立控制各送风口的送风角度。

如上所述的冷柜风幕控制方法，各送风口同行间隔排列。

如上所述的冷柜风幕控制方法，各送风口距离柜口不超过100mm。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：在检测到打开门体时，压缩机启动及蒸发风机运行，使第一送风装置和第一回风装置在柜口处形成风幕，此冷气风幕阻止外界空气中热量进入柜体内，避免冷量流失，保证冷柜制冷能力；且在用户手臂伸入柜体内取物时，根据手臂位置，调整对应送风口的送风方向，避开风幕直吹向用户手臂而受到风幕的刺激感，提升用户取物体验。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明中提到的卧式风冷冷柜的结构示意图；

图2是本发明提出的冷柜风幕控制方法实施例的流程图；

图3是本发明提出的冷柜风幕控制方法实施例中各送风口根据用户手臂位置改变送风方向的示意图一；

图4是本发明提出的冷柜风幕控制方法实施例中各送风口根据用户手臂位置改变送风方向的示意图二。

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明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

图1示出了卧式风冷冷柜的结构示意图。请参考图1，先介绍卧式风冷冷柜的结构，卧式风冷冷柜包括柜体10和门体20，门体20位于柜体10顶端，用于开闭柜体10上开设的柜口（未示出），柜体10上设置有蒸发腔体30，蒸发腔体30中设置有蒸发风机31和蒸发器32，柜体10的第一端部（图1中示为右端部）设置有上下布置的出风风道40和第一回风风道50，柜体10与第一端相对的第二端部（图1中示为左端部）和底部分别设置有第二回风风道60和第三回风风道70，出风风道40、第二回风风道60、第三回风风道70和第一回风风道形50成循环风道，出风风道40连通蒸发腔体30的排风口（未示出），第一回风风道50连通蒸发腔体30的进风口（未示出）。

第一端部靠近柜口处设置有第一送风装置（未示出），第二端部靠近柜口处设置有第一回风装置。本实施例涉及到的送风装置可以包含有若干送风口，在该送风口上还可以设置有送风风门，该送风风门能够开闭该送风口。在本实施例中，各送风口为沿柜体前后宽度方向上同行布置的四个送风口，如图3和图4所示，X1和X2之间的长度表示第一送风口的长度，X3和X4之间的长度表示第二送风口的长度，X5和X6之间的长度表示第三送风口的长度，X7和X8之间的长度表示第四送风口的长度，且针对于每个送风口，分别设置有独立可控制的送风门，该送风门的角度可调整，从而改变送风口至对应回风口的送风路径。本实施例涉及的回风装置可以包含若干回风口，在该回风口上还可以设置有回风风门，该回风风门能够开闭该回风口。

第一送风装置为在出风风道40的顶部开设的上送风口41，第一回风装置为在第二回风风道60的顶部开设的上回风口61，优选上送风口41的数量应与上回风口61的数量相对应。

此种卧式风冷冷柜的的第一端部设置的出风风道40和第二端部及底部设置的第二回风风道60和第三回风风道70配合，实现送出的冷风直接冲击对面的第二回风风道60，使得从出风风道40输出的冷风能够覆盖柜体10内的整个横截面，上送风口41和上回风口61可形成顶部风幕隔绝从门封条漏入的热量，且利用冷空气自然下沉原理，从出风风道40输出的冷气一部分经热交换下沉且另一部分通过第二回风风道60经热交换下沉后从底部的第三回风风道70重新返回蒸发腔体30内，实现整个柜体10内的冷量循环，保证柜体10内各区域制冷均匀以提高制冷效果。

为了避免在门体20打开时顶部风幕对用户手部的风感，降低用户取物体验，以及避免在打开门体20期间，外界环境中热量进入柜体10内而影响柜体10内温度，降低制冷效果且增加能耗，图2示出的本发明的冷柜风幕控制方法，用来解决上述问题，其中图2示出的冷柜风幕控制方法是基于图1示出的卧式风冷冷柜而实现的。

实施例一

图2示出了一种冷柜风幕控制方法的流程图。具体地，参见图2进行如下描述。

S1：检测门体20是否打开。

首先需要保证卧式风冷冷柜整机上电。

检测门体20打开的现有方式有多种，例如，推拉式门体可以选择使用磁敏开关，开合式门体可以选择使用磁敏开关或重力开关等，在此不做限制

上述用于检测门体20是否打开的电子检测器件与柜体10内的电子温控器连接。

在检测到门体20关闭时，整个制冷循环按照关门时预设的程序运行，这与常规冷柜在关门时的制冷循环无异，主要是压缩机M及蒸发风机31的启停控制，可以参考现有冷柜在关门时的制冷循环，例如在正常制冷过程中，压缩机M停止运行之后蒸发风机31延迟运行一段时间后停止，而在压缩机M开始运行之前蒸发风机31提前运行一段时间。

S2：在门体20打开时，压缩机M启动且蒸发风机31运行，使第一送风装置和第一回风装置在柜口处形成风幕，此时并计时开门时间t。

本步骤中，在开门后，外界热空气会进入柜体内，造成冷柜内冷量流失，此时开启压缩机M及蒸发风机31，并开启第一送风装置和第一回风装置，使在上送风口41和上回风口61之间形成顶部风幕，隔绝外部热气进入柜体内。

开启第一送风装置和第一回风装置的方式可以通过如下方式实现。

不管在门体20打开之前压缩机M和蒸发风机31处于什么状态，在检测到门体20打开时，控制压缩机M及蒸发风机31均运行，在柜口处形成顶部风幕，因此，在此方式中，第一送风装置为至少一个上送风口（图1示出上送风口41），且各上送风口设置有用于开闭各上送风口的上送风门，且第一回风装置为至少一个上回风口（图1示出上回风口61），本实施例中上回风口处未设计各回风门，在检测到门体20打开时，打开各上送风门，使上送风口41和上回风口61之间形成风幕。各上送风门均配备有一个风口百叶和步进电机，步进电机的驱动轴连接主连接杆，主连接杆通过第一曲轴与风口百叶的一端转动连接，且风口百叶的另一端与各上送风口上设置的第二曲轴转动连接，风口百叶用于导流出风。

为了保证柜体10底部被制冷，可以在第一端部上设置有位于第一送风装置下方的第二送风装置，且第二送风装置为至少一个下送风口（图1示出下送风口42），且第二端部上设置有位于第一回风装置下方的至少一个第二回风装置，具体在本实施例中，至少一个第二回风装置包括位于第一回风装置下方的上下布置的第二回风装置A和第二回风装置B，且第二回风装置A为至少一个中回风口（图1示出中回风口62），第二回风装置B为至少一个下回风口（图1示出下回风口63）。

在检测到门体20打开时，由于下送风口42送风，中回风口62和下回风口63回风，使得柜体10底部仍然可以被制冷，用于保持柜体10内部制冷温度。

S3：实时检测用户手臂所在位置，并根据用户手臂所在位置，控制改变对应送风口的送风风向，使风幕避开吹向用户手臂。

参考图3和图4，在本实施例中，为了检测用户手臂所在的位置，通过如下硬件布置来获取。

假设冷柜的在左右方向上的长度为L且在前后方向上的宽度为D，且柜口表现为规则的长方形，其包括第一端部（图1中的右侧）、第二端部（图1中的左侧）、第一侧向部（图3中的右侧）和第二侧向部（图3中的左侧），由于在第一端部处设置有同行布置的四个上送风口，且对应每个上送风口均设置有一个送风门，因此，会在第二端部的中间位置设置有第一距离传感器A，在第一侧向部的中间位置设置有第二距离传感器B。

为了方便计算用户手臂的具体位置，如图3所示，建立以柜口的右前方的角部为原点，以第一端部所在直线为X轴，且以第二侧向部所在直线为Y轴的参考坐标系，此时，可以得出第一距离传感器A的坐标为（D/2，L），第二距离传感器B的坐标为（D，L/2）。由于手臂具有一定的宽度，因此，第一距离传感器A检测到第一距离传感器A到手臂外表面的距离，记为A'，第二距离传感器A检测到第二距离传感器B到手臂外表面的距离，记为B'。

在本实施例中，手臂横截面认为是圆形，其半径表示为r，该半径r可以通过大量人群统计得出，在此不做限制。

假设手臂中心点坐标为（x，y），则第一距离传感器A距离手臂的中心点的长度为A=A'+r，第二距离传感器B距离手臂的中心点的长度为B=B'+r，根据如下方程组：（L/2-y）²+（D-x）²=B²以及（D/2-x）²+（L-y）²=A²，可以计算出坐标点（x,y）。

利用上述方程组会解出两个坐标点（x,y），即图3中虚线示出的两个圆的交点，坐标点（x，y）首先需要满足在（D，L）范围内，且如果两个交点均在（D，L）范围内，则需要剔除一个不正确的坐标点，此时，引入第三距离传感器C，用于纠错使用，假设第三距离传感器C的坐标为（0,250）（单位为mm），第三距离传感器C检测到第三距离传感器C到手臂外表面的距离，记为C'，则第三距离传感器C距离手臂的中心点的长度为C=C'+r，在两个交点均在（D，L）范围内时，选择距第三距离传感器C的距离较小的那个点，即比较与C值的大小。

为了确定应调整的上送风门，在本实施例中，如图3所示，确定每个上送风口的坐标位置，例如第一上送风口的第一坐标点为（X₁,0），第一上送风口的第二坐标点为（X₂,0），第二上送风口的第一坐标点为（X₃,0），第二上送风口的第二坐标点为（X₄,0），第三上送风口的第一坐标点为（X₅,0），第三上送风口的第二坐标点为（X₆,0），第四上送风口的第一坐标点为（X₇,0），第四上送风口的第二坐标点为（X₈,0），其中每个上送风口的第一坐标点和第二坐标点之间的距离表示上送风口的长度。

以图3为例进行说明，在不考虑安全区域时，根据如下确定哪些上送风口需要调整以及调整角度。

首先通过手臂的中心点的位置以及与各个上送风口的坐标进行比对，初步确认该手臂对应于哪两个相邻的上送风口，在确定了对应于哪两个相邻的上送风口之后，以手臂的中心点的横坐标x与该相连两个上送风口的横坐标Xi和Xi+1的之和的一半进行比较，进行该相邻两上送风口对应的上送风门的偏转角度。

计算△x=x-（X_i+X_i+1）/2，如果△x为正值，则位于手臂的中心点的靠近坐标原点的第一上送风口对应的第一上送风门，如图3所示向左调整角度α，如果△x为负值，则与第一上送风门相邻的第二上送风门，如图3所示向右调整角度β。

具体α和β的计算方式如下：

进一步地，由于风从送风口送出后会发生扩散，因此，针对用户手臂设定一个安全区域，避免上送风口41送出的风会会“刮”到用户手臂，产生不适感。在本实施例中，将该安全区域设定为一个圆形区域，其中心原点与手臂中心的坐标点为同一个点，且安全区域的半径R大于手臂半径r。具体安全区域的半径可以根据柜体的长度进行选择或用户自定义选择等等,例如，R=（(L+y)/L）*r。

此时，应如上α和β的计算方式变更如下。

如图4所示，根据手臂位置的变化，会调整第三上送风门的送风角度γ，其角度计算方式与如上计算α和β的方式相同，在此不做赘述。

S4：判断开门时间t是否大于第一预设开门时间t1。

在S4中，第一预设开门时间t1设定为7分钟，当然这个时间还可以设定为其他数值，此处7分钟仅作为示例示出。

在t>7min时，整个制冷循环按照关门时预设的程序进行运行，这与常规冷柜在关门时的制冷循环无异，主要是压缩机M和蒸发风机31的启停控制，可以参考现有冷柜在关门时的制冷循环。在t≤7min时，持续检测门体20是否打开，并在持续打开时计时开门时间。

此外，在出风风道40上设置有八个送风口，其中最上方同行间隔布置四个上送风口41，在下方同行间隔布置有两个下送风口42，且在出风风道40的相对左右两侧上形成有一个左侧送风装置和右侧送风装置，本实施例左侧送风装置为左侧送风口（未示出），本实施右侧送风装置为右侧送风口（未示出），侧部送风口的目的在于在形成风幕的同时也对柜体10内提供冷量。本实施例中的上送风口41在出风风道40上方分布较集中，且距离柜口的距离不超过100mm，以保证在柜口处形成较强且较为平整的风幕，更好地隔绝外界空气进入柜体10内，保证柜体10内温度。

在开始打开门体20时，首先在柜口处形成顶部风幕，避免外部热空气进入柜体10内而导致柜体10内温度升高，通过制冷循环的运行以及第一送风装置和第二送风装置在柜口处形成冷气风幕，隔绝冷柜内冷空气与外界环境热空气之间的热交换，避免开门期间的冷量流失，降低功耗，且保证柜体10内制冷效果；为了保证柜体10内制冷效果的同时，避免用户取物时的吹风感，根据手臂的中心点的位置，调整上送风口的送风方向，避免风幕直吹向用户手臂，提升用户取物体验；而在开门时间大于第一预设时间，表示用户忘记关门或仍打开门体20较长时间而导致柜体10内温度升高时，将制冷循环按照关门程序运行，保证柜体10内制冷效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种冷柜风幕控制方法，所述冷柜包括柜体和门体，其特征在于，

所述柜体的第一端部上下布置的出风风道和第一回风风道，所述柜体与所述第一端部相对的第二端部和所述柜体的底部分别设置有第二回风风道和第三回风风道，所述出风风道、第二回风风道、第三回风风道和第一回风风道依次形成循环风道，所述出风风道连通蒸发腔体的排风口，所述第一回风风道连通蒸发腔体的进风口；

所述出风风道的上下分别设置若干送风口、且相对左右两侧上形成左侧送风口和右侧送风口，在第二回风风道上中下分别开设若干回风口；所述冷柜风幕控制方法包括：

S1：检测所述门体是否打开；

S2：在检测到所述门体打开时，压缩机启动且蒸发风机运行，使所述出风风道上部的送风口和第二回风风道上部的回风口之间形成风幕，出风风道上送风口均出风且经由对侧回风口回风，并计时开门时间；

S3：实时检测用户手臂所在位置，对用户手臂设置安全区域，并根据用户手臂所在位置，控制改变对应送风口的送风方向，使所述风幕避开吹向所述安全区域；

其中，所述安全区域为以所述用户手臂的中心位置为原点的圆形区域；

S4：在所述开门时间大于第一预设开门时间，所述蒸发风机和压缩机按门体关闭时的状态运行。

2.根据权利要求1所述的冷柜风幕控制方法，其特征在于，实时检测用户手臂所在位置，具体为：

建立参考坐标系；

通过至少两个设置在所述柜体的柜口处的距离传感器测量其到所述用户手臂的外表面的距离；

获取用户手臂的平均半径；

计算所述用户手臂在所述参考坐标系中的位置坐标。

3.根据权利要求2所述的冷柜风幕控制方法，其特征在于，至少两个距离传感器至少包括第一距离传感器和第二距离传感器，所述第一距离传感器设置在所述柜口的第二端部的中间位置，所述第二距离传感器设置在与所述第一端部相邻的所述柜口的第一侧向部的中间位置。

4.根据权利要求3所述的冷柜风幕控制方法，其特征在于，实时检测用户手臂所在位置，还包括对用户手臂在所述参考坐标系中的位置坐标进行纠正的步骤。

5.根据权利要求4所述的冷柜风幕控制方法，其特征在于，通过设置在所述柜口处的第三距离传感器对所述用户手臂在所述参考坐标系中的位置坐标进行纠正，所述第三距离传感器靠近所述第一端部设置在与所述第一侧向部相对的第二侧向部上。

6.根据权利要求2所述的冷柜风幕控制方法，其特征在于，控制改变送风口的送风风向，具体为：

获取每个送风口在所述参考坐标系中的坐标点，包括第一坐标点和第二坐标点，所述第一坐标点和第二坐标点之间的长度为送风口的长度；

确定对应所述用户手臂的送风口，并计算对应送风口所要偏转的方向及角度，以改变送风口的送风方向。

7.根据权利要求6所述的冷柜风幕控制方法，其特征在于，各送风口处分别设置有可变角度送风门，用于独立控制各送风口的送风角度。

8.根据权利要求7所述的冷柜风幕控制方法，其特征在于，各送风口同行间隔排列。

9.根据权利要求6或7所述的冷柜风幕控制方法，其特征在于，各送风口距离柜口不超过100mm。