CN115507592A - 一种具有蓄水增湿装置的冰箱及其水位控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有蓄水增湿装置的冰箱及其水位控制方法，涉及冰箱技术领域。本发明包括增湿装置和水位控制系统，水位控制系统包括温湿度传感器、计算控制单元和提示单元。本发明通过在增湿装置上设置水位控制系统，环境温湿度传感器可以采用冰箱自带的环境温湿度传感器，用于实时采集环境的温湿度值，计算控制单元通过实时采集的环境温湿度值，计算每个时间间隔内的凝水量，并将每个时间间隔内的凝水量累计计算集水盒中的蓄水量，将计算的蓄水量与集水盒容积进行比较，从而得出集水盒内是否满水，并及时提示用户清理集水盒；该套水位控制系统无需增加额外的传感器和机械结构，即可实现水位监测，成本投入少、经济效益佳。

Description

一种具有蓄水增湿装置的冰箱及其水位控制方法

技术领域

本发明属于冰箱技术领域，特别是涉及一种具有蓄水增湿装置的冰箱及其水位控制方法。

背景技术

风冷冰箱由于整体湿度较低，导致果蔬这类食材存放在冷藏室过长时间后，会出现不同程度的干瘪、失水、败坏等情况。特别是单系统风冷冰箱，冷藏室相对湿度通常小于20％RH，非常不利于果蔬保鲜。而且单系统风冷冰箱凭借其容积大、可靠性高、成本低等优点，成为目前行业冰箱设计的主要发展方向。因此，单系统风冷冰箱增湿一直是行业内的难题。

为解决这个问题,行业内开发了箱内增湿技术，如密闭抽屉增湿、超声波增湿、化霜水增湿和离子增湿、冷蒸发增湿技术等。现有公开号为CN216716697U的中国实用新型专利，公开了一种冰箱及加湿器，加湿器包括壳体、储水模块、以及电气模块；储水模块包括储水盒、用于向储水盒内供水的补水盒、用于吸水的吸水组件、以及液位传感器，该装置利用液位传感器检测储水盒内的水。但是，这种装置是用户加水后，不断的消耗水分实现增湿，水位不断降低，最终水分干涸后，装置失效。所以，该类装置一般在内部有水位提示功能，有的是靠透明水位视窗，有的靠浮标传感器，成本较高，结构较为复杂。

此外，我公司也提出了新风引入冷凝降温饱和增湿的技术，解决单系统风冷冰箱增湿的问题。如公开号为CN114623648A的中国发明专利，公开了一种抑菌增湿装置及冰箱，通过在冷藏室内设置用于对冷藏室内引入高湿空气的增湿装置，增湿装置包括进气通道、集水盒和出气通道；利用等温增湿的空气动力学原理，通过高温高湿空气向低温低湿空气流动的特性，外部的高湿空气通过进气通道在集水盒内冷凝后，由出气通道进入冷藏室内，实现在空气中取水，并对冷藏室进行增湿，过程无需通电，全程无需人工加水，提高冷藏室特别是单系统风冷冰箱冷藏室的保鲜效果。但是，在外部的高湿空气冷凝过程中，集水盒中的水量逐渐增加，由于暂无水位提示控制功能，水满后容易产生装置失效的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有蓄水增湿装置的冰箱，通过在增湿装置上设置用于控制集水盒内水位的水位控制系统，水位控制系统包括温湿度传感器、计算控制单元和提示单元，解决了现有集水盒中的水量逐渐增加，水满后容易产生装置失效的问题；同时解决现有水位提示系统需增加复杂的零部件、结构复杂的问题。本发明的另一个目的在于提供一种具有蓄水增湿装置冰箱的水位控制方法。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种具有蓄水增湿装置的冰箱及其水位控制方法，包括冷藏室，所述冷藏室铰接有冷藏室门体，还包括：用于对冷藏室内引入高湿空气的增湿装置，所述增湿装置包括一增湿通道，所述增湿通道的一端与外界空气连通，所述增湿通道的另一端与冷藏室连通；所述增湿通道沿气体流动方向包括进气通道、集水盒和出气通道，所述集水盒上开有进气口和出气口，所述进气口与进气通道连通，所述出气口与出气通道连通。所述增湿装置还包括用于控制集水盒内水位的水位控制系统，所述水位控制系统包括温湿度传感器、计算控制单元和提示单元。所述温湿度传感器用于实时监测环境温湿度。所述计算控制单元与温湿度传感器联接，用于根据环境温湿度信息计算集水盒内的水量。所述提示单元与计算控制单元联接，用于发出满水提示。

作为本发明的一种优选技术方案，所述计算控制单元采用MCU、CPU、ARM、DSP、ASIC处理设备中的一种。

作为本发明的一种优选技术方案，所述提示单元采用显示板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述冰箱包括显示屏，所述显示屏安装在冷藏室门体上，所述提示单元集成到冰箱的显示屏上。

具有蓄水增湿装置的冰箱的水位控制方法，包括如下步骤：S1：温湿度传感器间隔X时间采集环境当前温度值A、湿度值B。S2：计算控制单元接收温湿度传感器采集的温度值A、湿度值B,计算该时间间隔内的凝水量Cxn。S3：计算控制单元累积凝水量数值C＝∑Cxn。S4：计算控制单元将累积凝水量数值C与设定的集水盒满水容积数值D进行实时比较，若C≥D，则发送满水信号到提示单元；若C<D，则继续执行S1～S4。S5：提示单元发出提示，提示用户倒水、清洁集水盒。S6：清零累积凝水量数值C，重新执行S1～S6。

作为本发明的一种优选技术方案，所述计算控制单元导入有间隔X时间，温度值A、湿度值B所对应的单位时间凝水量Cxn的数据库。

作为本发明的一种优选技术方案，所述温度值A和湿度值B在计算控制单元的数据库中向上取整。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过在增湿装置上设置用于控制集水盒内水位的水位控制系统，水位控制系统包括温湿度传感器、计算控制单元和提示单元，环境温湿度传感器可以采用冰箱自带的环境温湿度传感器，用于实时采集环境的温湿度值，计算控制单元通过实时采集的环境温湿度值，计算每个时间间隔内的凝水量，并将每个时间间隔内的凝水量累计计算集水盒中的蓄水量，将计算的蓄水量与集水盒满水容积数值进行实时比较，从而得出集水盒内是否满水，并在满水时提示用户及时倒水、清理集水盒。该套水位控制系统无需增加额外的传感器和机械结构，即可实现水位监测，成本投入少、经济效益佳。

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为冷藏室门体与增湿装置安装的结构示意图；

图2为实施例一中增湿装置的结构示意图；

图3为图2的爆炸图；

图4为风机同步阀门的内部结构示意图；

图5为实施例二中增湿装置的结构示意图；

图6为实施例二中增湿装置的半剖示意图；

图7为水位控制方法的流程示意图；

图8为凝水量数据库的表格；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100-冷藏室门体，200-增湿装置，1-集水盒，101-进气口，102-出气口，2-风机同步阀门，201-进风口，202-出风口，3-进气管，301-防尘孔盖，4-弯管，5-第一密封圈，6-第二密封圈，7-壳体，701-门体，8-弹簧，9-湿度传感器。

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。

实施例一

请参阅图1所示，本实施例提供了一种具有蓄水增湿装置的冰箱，包括冷藏室和用于对冷藏室内引入高湿空气的增湿装置200。冷藏室铰接有冷藏室门体100，当冷藏室门体100关闭时，冷藏室与冷藏室门体100形成一相对密闭的空间。增湿装置200固定安装在冷藏室门体100上，也可安装在冷藏室内的其他位置。增湿装置200包括一增湿通道，增湿通道的一端与外界空气连通，增湿通道的另一端与冷藏室连通。利用等温增湿的空气动力学原理，通过高温高湿空气向低温低湿空气流动的特性，实现在空气中取水，并对冷藏室进行增湿，过程无需通电，全程无需人工加水，提高冷藏室特别是单系统风冷冰箱冷藏室的保鲜效果。

请参阅图2-图3所示，增湿通道沿气体流动方向包括进气管3、弯管4、集水盒1和风机同步阀门2。集水盒1的上端开有进气口101和出气口102。进气管3设置于冷藏室门体100的发泡层内，进气管3的一端与外界空气连通，进气管3的另一端与弯管4的一端插接，弯管4的另一端与集水盒1的进气口101插接。其中，弯管4与集水盒1的插接处设有第一密封圈5，进气管3在与外界空气连通的一端设有防尘孔盖301和滤网。此外，弯管4远离进气管3的一端插进集水盒1内1cm，当集水盒1内存蓄一定的水量时，当形成水封。

请参阅图2和图4所示，风机同步阀门2设置于集水盒1的出气口102处，用于控制增湿通道气体流动。风机同步阀门2包括进风口201和出风口202，进风口201与集水盒1的出气口102插接，出风口202与冷藏室连通，且进风口201与出气口102的连接处设有第二密封圈6。风机同步阀门2内设有风机和球阀，当风机开启时，球阀上方的空气流速大、压强低，因此球阀能在下方空气压力的作用下升起，进风口201打开，实现增湿通道开启。当风机停止转动时，球阀则在重力的作用下自动落入下方的圆锥形结构处，将进风口201堵住，实现增湿通道闭合。

增湿装置200还包括用于探测冷藏室内湿度的湿度传感器9，湿度传感器9和风机同步阀门2与冰箱的显示控制面板电性连接。显示控制面板可实时显示冷藏室内的相对湿度，示控制面板上具有高湿、低湿、智能、开关等按键，作为用户针对不同食材的湿度调节输入端口，也与冰箱的系统相连接，可随时调整冰箱湿度档位。工作时，当湿度传感器9检测到冷藏室内相对湿度低于到一定值，控制系统控制风机同步阀门2开始工作，高湿气体经过防尘孔盖301和滤网过滤后，由进气管3吸入集水盒1，在集水盒1内部充分冷凝、降温、饱和，形成低温高湿气体，最终在风机同步阀门2的带动下送至冷藏室内部，直接提升了冷藏室内部湿度。

本实施例中，增湿装置200增加后，通过电子器件控制的方法，定时定量的通过增湿通道向冷藏室内补充高湿水蒸气，提升冷藏室内部的水蒸气分压力，进而提高冷藏室内的相对湿度，最直接的效果就是果蔬失水率变少、表面不易风干。外界大气温度一般比冰箱冷藏室内温度高2～8℃，高温大气中富含大量气态水蒸气，纯净无污染。通信线束与冰箱的控制系统通信，使得其控制的增湿程度可精确调节，且与整机制冷状态联动，在最佳时刻增湿，确保增湿效果和凝露的可靠性。

实施例二

基于实施例一，实施例二的不同之处在于：

请参阅图5和图6所示，增湿装置还包括壳体7，集水盒1、风机同步阀门2和弯管4均安装在壳体7内，壳体7一侧面与冷藏室门体100的内壁固定连接，便于安装，且满足模块化生产的需求，提升生产效率。

壳体7的底面固定安装有支撑集水盒1弹簧8，压缩弹簧8，集水盒1向下运动，即可与弯管4和风机同步阀门2的进风口201脱离，壳体7远离冷藏室门体100的一侧开有门体701，用于取出集水盒1。在模块长期工作后，内部需要清洗时，用户可手动拆卸清洗集水盒1。

实施例三

基于实施例二，实施例三的不同之处在于：

增湿装置200还包括用于控制集水盒1内水位的水位控制系统，水位控制系统包括温湿度传感器、计算控制单元和提示单元。温湿度传感器用于实时监测环境温湿度。计算控制单元与温湿度传感器联接，用于根据环境温湿度信息计算集水盒1内的水量。提示单元与计算控制单元联接，用于发出满水提示。

计算控制单元可以采用MCU，并集成到冰箱的控制板中。冰箱包括显示屏，显示屏安装在冷藏室门体100上，提示单元采用显示板，显示板显示的可以集成到冰箱的显示屏上，满水提示在显示屏上显示。整个系统无需增加额外的传感器和机械结构，即可实现水位监测，成本投入少、经济效益佳

实施例四

基于实施例三，实施例四提供了具有蓄水增湿装置的冰箱的水位控制方法，请参阅图7所述，包括如下步骤：

S1：温湿度传感器间隔X时间(单位时间)采集环境当前温度值A、湿度值B。

S2：计算控制单元接收温湿度传感器采集的温度值A、湿度值B,计算单位时间内的凝水量Cxn(n＝0,1,2,3……)。

S3：计算控制单元累积凝水量数值C＝∑Cxn(n＝0,1,2,3……)。

S4：计算控制单元将累积凝水量数值C与设定的集水盒1满水容积数值D进行实时比较，若C≥D，则发送满水信号到提示单元；若C<D，则继续执行S1～S4。

S5：提示单元发出提示，提示用户倒水、清洁集水盒。

S6：清零累积凝水量数值C，重新执行S1～S6。

其中，请参阅图8所示，计算控制单元内导入有温度值A、湿度值B所对应的单位时间凝水量Cxn的数据库，该数据库是冰箱匹配时得到的经验值对照热力学计算经验公式修正得到的数据库。在数据库中，根据温湿度传感器采集的温度值A、湿度值B值可确定唯一一个凝水量Cxn数值。如：环境温度值A为35摄氏度，湿度值B为30％时，单位时间内的凝水量为0.018066187g/s。

此外，温度值A和湿度值B在计算控制单元的数据库中采用向上取整，比如环境温度为36℃，湿度为77％；则在数据库中取温度值为40℃，湿度值为80％对应的单位时间凝水量数值。向上取值导致计算的凝水量大于实际的凝水量值，从而进一步防止水从集水盒1中溢出。

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 (7)

1.一种具有蓄水增湿装置的冰箱，包括：冷藏室，所述冷藏室铰接有冷藏室门体(100)，还包括：用于对冷藏室内引入高湿空气的增湿装置(200)，所述增湿装置(200)包括一增湿通道，所述增湿通道的一端与外界空气连通，所述增湿通道的另一端与冷藏室连通；所述增湿通道沿气体流动方向包括进气通道、集水盒(1)和出气通道，所述集水盒(1)上开有进气口(101)和出气口(102)，所述进气口(101)与进气通道连通，所述出气口(102)与出气通道连通；其特征在于：

所述增湿装置(200)还包括用于控制集水盒(1)内水位的水位控制系统，所述水位控制系统包括温湿度传感器、计算控制单元和提示单元；

所述温湿度传感器用于实时监测环境温湿度；

所述计算控制单元与温湿度传感器联接，用于根据环境温湿度信息计算集水盒(1)内的水量；

所述提示单元与计算控制单元联接，用于发出满水提示。

2.根据权利要求1所述的一种具有蓄水增湿装置的冰箱，其特征在于，所述计算控制单元采用MCU、CPU、ARM、DSP、ASIC处理设备中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种具有蓄水增湿装置的冰箱，其特征在于，所述提示单元采用显示板。

4.根据权利要求3所述的一种具有蓄水增湿装置的冰箱，其特征在于，所述冰箱包括显示屏，所述显示屏安装在冷藏室门体(100)上，所述提示单元集成到冰箱的显示屏上。

5.如权利要求1-4任意一项所述的具有蓄水增湿装置的冰箱的水位控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：温湿度传感器间隔X时间采集环境当前温度值A、湿度值B；

S2：计算控制单元接收温湿度传感器采集的温度值A、湿度值B,计算该时间间隔内的凝水量Cxn(n＝0,1,2,3……)；

S3：计算控制单元累积凝水量数值C＝∑Cxn(n＝0,1,2,3……)；

S4：计算控制单元将累积凝水量数值C与设定的集水盒满水容积数值D进行实时比较，若C≥D，则发送满水信号到提示单元；若C<D，则继续执行S1～S4；

S5：提示单元发出提示，提示用户倒水、清洁集水盒；

S6：清零累积凝水量数值C，重新执行S1～S6。

6.如权利要求5所述的水位控制方法，其特征在于，所述计算控制单元导入有间隔X时间，温度值A、湿度值B所对应的单位时间凝水量Cxn的数据库。

7.如权利要求6所述的水位控制方法，其特征在于，所述温度值A和湿度值B在计算控制单元的数据库中向上取整。

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