CN1218173A - 控制电冰箱除霜的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种控制具有用于蒸发器除霜的除霜加热器的电冰箱除霜控制方法和装置,该方法包括,基于箱体外侧温度和开门次数为多个运行条件的情况分类;每一个运行条件的情况具有一个预先确定的严密系数;通过把压缩机的运行时间与运行条件的情况的严密系数相乘,获得单位时间间隔内形成的霜的重量;累加多个单位时间间隔内形成的霜的重量;当累加形成的霜的重量超过预先确定的值时,执行除霜操作。

Description

控制电冰箱除霜的 方法和装置

本发明涉及一种控制电冰箱除霜的控制方法和装置。

电冰箱通常包括：一个箱体，箱体中形成有如同冷藏室和冷冻室那样的食物贮藏室，一个用于冷却存放在食物贮藏室中的食物的冷却系统，以及用于打开和关闭冷藏室和冷冻室的门。冷却系统包括一台用于压缩致冷剂的压缩机、一个用于冷凝来自压缩机的致冷剂的冷凝器和一个用于蒸发来自冷凝器的致冷剂，以便生成冷空气的蒸发器。通过蒸发潜热(latent heat)流过蒸发器里边的致冷剂，使环境空气冷却，蒸发器生成冷空气。因此而生成的冷空气通过风扇被提供给冷藏室和冷冻室。

在这样的一种电冰箱中，由于在具有相对比较低的温度的蒸发器表面和具有相对较高温度的环境空气之间的相对湿度差，水分被冷凝并且被冷冻在蒸发器的表面上，由此而形成霜。形成在蒸发器表面上的霜妨碍蒸发器的热交换，因此，降低了冷却效率并且增加了能量的消耗。为了解决这个问题，已经开发出具有邻接于蒸发器的除霜加热器的电冰箱，用于除去形成在蒸发器的表面上的霜。

形成在蒸发器表面上的霜的总量与压缩机的运行时间成正比，并且，随着由于开门而流入电冰箱的环境空气的增加而增加。也就是说，霜的总量与压缩机的运行时间、开门的次数和时间以及环境空气的温度有关。考虑到这些因素，人们已提出多种除霜时间确定方法。

在美国专利4,297,852中揭示的除霜时间确定方法是这样确定除霜时间的：将超过预定值的压缩机的运行时间之和与达到一个参考值的开门时间之和的时间定为除霜的时间。然而，这一方法没有考虑环境空气温度的影响。

揭示在美国专利5,564,286中的另一种除霜时间确定装置包括压缩机运行计时器、开门计数器、开门计时器以及外界温度传感器等元件，使用由这些元件测量到的数值，按照模糊逻辑理论，确定除霜的时间。此处，在压缩机运行时间超过预先确定的时间后，除霜时间由开门的次数和外界的温度确定。另一方面，当开门的时间的总和超过参考值而不考虑其它运行条件时，可单独进行除霜操作。然而，这一装置的缺陷是确定除霜时间的过程比较复杂。

本发明的目的是提供一种能够简单和有效地确定电冰箱的除霜时间的电冰箱除霜控制方法和装置。

为了完成上述目的，本发明提供了一种控制电冰箱除霜的方法，上述电冰箱具有：一个形成食物贮藏室的箱体、食物贮藏室的门、一台压缩机、一个蒸发器和一个除去蒸发器上的霜的除霜加热器，该方法包括下列步骤：基于单位时间间隔内的箱体外侧温度和开门的次数对多种操作条件的情况进行分类，对每一种操作条件的情况给出一个预先确定的严密的系数；测量单位时间间隔内的外界温度、开门的次数、压缩机运行的时间；通过把压缩机运行时间与外界的温度和开门的次数对应的运行条件的情况的严密的系数相乘，获得单位时间间隔内形成的霜的重量；累加多个单位时间间隔内形成的霜的重量；当累加形成霜的重量超过预先确定的值时，执行除霜操作。

最好该方法还包括测量每一次开门的开门时间，并且，当开门的时间超过每预先确定的时间时，增加开门的次数。

本发明还提供一种电冰箱的除霜控制装置，上述电冰箱具有：一个形成食物贮藏室的箱体、食物贮藏室的门、一台压缩机、一个蒸发器和一个除去蒸发器上的霜的除霜加热器，该装置包括：一个检测箱体外侧温度的外界温度传感器；一个计算开门次数的开门计数器24；一个测量压缩机运行时间的压缩机运行计时器；一个计算压缩机运行时间的控制器，它是根据单位时间间隔内的外界温度和开门数预先确定的严密的系数，以获得单位时间形成的霜的重量，累加多个单位时间间隔内的在单位时间形成的霜的重量(unitfrosting weight)，当累加的霜的重量超过控制除霜加热器的预先确定的值的时候确定除霜的时间。

通过参考附图详细描述其优选的实施例，本发明的上述目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是具有本发明的除霜控制装置的电冰箱的截面图；

图2是按照本发明的除霜控制装置的示意框图；

图3示出了适应于本发明的除霜控制装置中的运行条件的情况的实例的表；和

图4是按照本发明的除霜控制方法的流程图。

参考图1，按照本发明的具有除霜控制装置的电冰箱包括：一个箱体1，箱体1配备有用间壁(partitioning wall)5相互分隔开的上面的冷冻室2和下面的冷藏室3。门6和7分别被配备在冷冻室2和冷藏室3的前面。

该电冰箱采用所谓独立的冷却系统，其中，冷冻室蒸发器10和冷藏室蒸发器13分别与冷冻室2和冷藏室3相联系。压缩致冷剂的压缩机9被安装在箱体1的后面的下面部分。来自压缩机9的致冷剂通过冷凝器(这里没有表示)，被传送到蒸发器10和13。由蒸发器10和13生成的冷空气通过风扇11和14，被提供给冷冻室2和冷藏室3。除霜加热器12和15分别被安置在蒸发器10和13的下面，分别用来除去形成在蒸发器10和13表面上的霜。

门接触器(door switches)17和18被配置在冷冻室2和冷藏室3的前面，分别位于门6和7的下面，用来检测门6和7的开启。由门接触器17和18检测到的开门信号被传送到开门计数器(counter)和开门计时器(timer)(后面描述)。

显然，本发明的除霜控制装置不限制于独立冷却系统。在下文中，为了便于说明，仅用冷冻室蒸发器10来说明除霜控制装置的操作。

如图2所示，本发明的除霜控制装置包括一个用于控制除霜加热器12的控制器20。一个外界(outside)温度传感器23；一个开门计数器24；一个开门计时器25和一个压缩机运行计时器26向控制器20提供输入信号。

外界温度传感器23检测箱体1外侧的温度并且将温度信号传送到控制器20。开门计数器24按照来自门接触器17的开门信号计算开门的次数，而开门计时器25按照来自门接触器17的开门信号测量门6的开启时间。开门数和时间被传送到控制器20。压缩机9根据冷冻室2里边的温度间歇地运行，压缩机运行计时器26累加压缩机9的运行时间。

控制器20存贮关于多个运行条件的情况的信息，运行条件的情况按照电冰箱的运行条件被分类。图3的表示出了运行条件的情况的分类的一个例子，它根据外界温度和开门的次数严格考虑形成的霜的增加，并把这些情况进行分类。

图3示出的是为了便于说明而大大简化了的运行条件的情况分类的例子根据实验结果将对这些情况进行分类。情况1对应于外界温度高时，门6开启5次或更多次的情况。情况2代表外界温度高时，门6开启次数少于5次，或者外界温度低时，门6开启5次或更多次的情况。在外界温度适中(middle)的状态时，运行条件的情况总是对应于情况2。情况1适用于外界温度低的情况时，门开启的次数少于5次的情况。

还假定：当对应于情况1、情况2和情况3的运行条件分别继续了6小时、12小时和16小时时，应该进行除霜。就是说，在较高的外界温度时，开门愈多，除霜的周期愈短。除霜周期的倒数，即1/6、1/12或1/16，意味着严重影响形成霜的程度。

当然还可以按需要对图3的例子的分类细分。

控制器20估算来自开门计时器25的与开门的时间有关的信号；并且，当开门时间超出每预先确定的时间例如10秒到20秒，优选的时间为15秒时，增加开门的数目。例如，如果在一次开门中门被打开50秒钟(超过三个15秒钟)，开门的数目被计算出来为(1+3)=4。

由附图3，按照估算出的单位时间间隔(例如1小时)内的开门的次数和外界温度，控制器20确定运行条件的情况。用严密的系数即，对应于该确定情况的除霜周期的倒数与压缩机的运行时间相乘，得出单位时间间隔内形成的霜的重量。累加几个单位时间间隔内生成的霜的重量，直到生成的霜的重量的总和达到“1”或者更多时为止。当生成的霜的重量总和超过“1”时，控制器20确定该时间为应该进行除霜的时间。

例如，如果压缩机在第一个1小时的时间内在情况2的运行条件下运行30分钟，并且，在第二个1小时的时间内，在情况1的运行条件下运行30分钟，那末，形成霜的重量的总和将为：(0.5/12+0.5/6)=1.5/12。

图4说明按照本发明的除霜控制方法的流程图。当电冰箱开始启动时，形成的霜的总重De被重新置成“0”(S1)，而压缩机运行时间tc、开门的次数Cdo和开门的时间tdo也被重新置“0”(S2)。然后，对于1小时的单位时间间隔内，外界温度传感器23、开门计数器24、开门计时器25和压缩机运行计时器26，分别测量出外界温度To、开门的次数Cdo、开门的时间tdo和压缩机运行时间tc(S3)。

控制器20将来自步骤S3的开门时间tdo转换为已转换的开门次数Cdc(S4)。如上面所述，当开门的时间tdo每超过15秒钟时，转换的开门次数Cdc加1。已转换的开门次数Cdc被增加到开门的次数Cdo(S5)。根据开门的次数Cdo和外界温度To，按照图3的表，确定操作条件的情况，以获得严密的系数Sf(S6)。把严密的系数Sf与压缩机运行时间tc相乘，得出单位时间内形成的霜的重量。累加单位时间内形成的霜的重量到形成的霜的总重量De(S7)。如果形成的霜的总重量De小于“1”(S8)，重复步骤S2到S7，以便获得下一个小时的另一个单位时间内形成的霜的重量和新形成的霜的总重量。如果形成的霜的总重量De大于“1”(S8)，那么进行除霜操作(S9)。在除霜操作完成以后，程序返回到S1。

如上所述，按照本发明的单位时间间隔内的单位时间内形成的霜的重量是按照外界温度、开门的次数、开门的时间和压缩机的运行时间进行计算的，并且，将几个单位时间间隔的在单位时间内形成的霜的重量累加，用来确定除霜的时间。据此，能在考虑了影响形成霜的所有因素后有效地确定除霜时间。

Claims (6)

1．一种用于电冰箱的除霜控制方法，该电冰箱具有一个形成食物贮藏室的箱体、食物贮藏室的门、一台压缩机、一个蒸发器和一个用于蒸发器除霜的除霜加热器，该方法包括下列步骤：

基于单位时间间隔内的箱体的外界温度和开门的次数为多个运行条件的情况分类，每一运行条件的情况被赋于一个预先确定的严密的系数；

测量单位时间间隔内的外界温度、开门次数、压缩机运行时间；

通过把压缩机运行时间与对应于外界温度和开门的次数的运行条件的情况的严密系数相乘，获得单位时间间隔内形成的霜的重量；

累加多个单位时间间隔内形成的霜的重量；

当累加形成的霜的重量超过预先确定的值时，执行除霜操作。

2．如权利要求1所述的除霜控制方法，其中，还包括测量每一次开门时门打开的时间，并且，当开门的时间超过每一预先确定的时间时，增加开门的次数。

3．按照权利要求2所述的除霜控制方法，其中，预先确定的时间是10到20秒。

4．按照权利要求1所述的除霜控制方法，其中，还包括：为运行条件情况预先确定除霜周期，并且将除霜周期的倒数应用于严密系数。

5．一种用于电冰箱的除霜控制的装置，该电冰箱具有一个形成食物贮藏室的箱体、食物贮藏室门、一台压缩机、一个蒸发器和一个用于蒸发器除霜的除霜加热器，该装置包括：

一个外界温度传感器，它用来检测电冰箱体外侧的温度；

一个开门计数器，用来计算开门的次数；

一个压缩机运行计时器，用来测量压缩机运行的时间；

一个计算压缩机运行时间的控制器，它根据单位时间间隔内的外界温度和开门的次数预先确定的严密系数，以获得单位时间内形成的霜的重量，累加多个单位时间间隔内的在单位时间形成的霜的重量，当累加形成的霜的重量超过控制除霜加热器的预先确定值时，确定除霜时间。

6．如权利要求5的除霜控制装置，其中，还包括测量开门时间的开门计时器，其中，当开门的时间超过每一预先确定的时间时，控制器增加开门的次数。

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