CN203413915U - 冰箱冷凝器结霜探测及除霜控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冰箱冷凝器结霜探测及除霜控制器，包括安装在冷凝器蒸发管上的探测器与相连的控制器，所述探测器正面设有敞开式相对分布的信号发射端和信号接收端，所述信号发射端和所述信号接收端表面分别设置一个滤光片，所述信号发射端内设置发射光导孔，所述信号接收端内设置接收光导孔，所述发射光导孔内固定安装有发光二极管，所述接收光导孔内固定安装有光电二极管，焊接在所述探测器背面电路板上，所述电路板安装有电连接器，所述电连接器与所述控制器连接。本实用新型结构简单、安装方便、成本低廉，可以实时准确地测量冰箱冷冻室内蒸发管上的结霜厚度，并有效控制除霜过程，实现节能降耗的目的。

Description

冰箱冷凝器结霜探测及除霜控制器

技术领域

本实用新型涉及冰箱设备技术领域，特别涉及冰箱冷凝器结霜探测及除霜控制器。

背景技术

风冷冰箱是利用风扇使冷风强迫对流循环而间接冷藏、冷冻食品，由于这一制冷方式，冰箱内食品蒸发的水分被冷风带走，并在通过蒸发器时冻结于蒸发器的表面形成霜层。霜层的存在将影响制冷性能，严重时甚至阻塞空气的流通，能耗增加，冷藏冷冻效果下降。

当风冷型冰箱内的蒸发器结霜时，由于霜的导热系数很低，一旦结霜，冰箱蒸发器表面的霜会降低制冷效率，增加能量消耗。资料表明，冰箱霜层厚度达到5mm时制冷效率就会降低20%。

在处理蒸发器结霜的问题上，现有技术中采用定时器来控制智能除霜，定时器控制的缺点是可能会在不是适合的时机启动除霜装置，无法实现“有霜除霜，无霜不除霜”的最佳除霜工作模式，误判率较高，在不需要除霜的情况下启动除霜设备或在需要的除霜的情况下不启动除霜设备，都会增加能耗，降低制冷效率。

实用新型内容

本实用新型提出装置，解决了现有技术中风冷型冰箱内的蒸发器结霜时使用定时控制系统除霜，不能实现智能除霜而增加能耗，降低制冷效果的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

冰箱冷凝器结霜探测及除霜控制器，包括安装在冷凝器蒸发管上的探测器，及与所述探测器相连的控制器，所述探测器正面设有敞开式相对分布的信号发射端和信号接收端，所述信号发射端和所述信号接收端表面分别设置一个滤光片，在信号发射端和信号接收端之间的冷凝器蒸发管管壁上形成结霜探测区，所述信号发射端内设置发射光导孔，所述信号接收端内设置接收光导孔，所述发射光导孔内固定安装有发光二极管，所述接收光导孔内固定安装有光电二极管，所述发光二极管和所述光电二极管焊接在所述探测器背面电路板上，所述电路板与所述探测器本体封装成一体，所述电路板安装有电连接器，所述电连接器与所述控制器连接。

进一步，所述控制器由信号发生器、信号放大器、信号处理器、除霜驱动器组成，所述信号发生器的信号输出端与所述探测器的信号输入端相连接，所述探测器的信号输出端与所述信号放大器的信号输入端连接，所述信号放大器的信号输出端与所述信号处理器的信号输入端连接，所述信号处理器的信号输出端与所述除霜驱动器连接，所述信号发生器用来驱动所述探测器上的所述发光二极管，接收到的光信号经所述光电二极管转换成电流信号，由所述信号放大器将电流信号放大转换成电压信号并输出给所述信号处理器，所述信号处理器根据电压信号的幅值判断结霜的厚度，产生除霜控制信号，并启动内嵌的定时器控制除霜信号的时长，并输出控制所述除霜驱动器，启动除霜过程。

作为优选，所述探测器通过敞开式结构卡接在所述冷凝器蒸发管上，便于安装和拆卸、更换。

本使用新型的有益效果：本实用新型结构简单、安装方便、成本低廉；可以实时准确地测量冰箱冷冻室内蒸发管上的结霜厚度，当测得结霜厚度大于设定值时可以发出除霜信号，从而改变在现有冰箱应用定时器来控制除霜误判率高的问题，达到节能的功效。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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实用新型的一些实施例，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是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图3是本实用新型信号调理连接关系示意图；

图4是本实用新型的输出电压-实际霜厚曲线示意图。

图中，1、冷凝器蒸发管，2、探测器，3、信号发射端，4、信号接收端，5、滤光片，6、发射光导孔，7、接受光导孔，8、发光二极管，9、光电二极管，10、印制电路板，11、电连接器，12、信号发生器，13、信号放大器，14、信号处理器，15、除霜驱动器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1和图2，冰箱冷凝器结霜探测及除霜控制器，包括卡接在冷凝器蒸发管1外圆周表面上的探测器2，探测器2与控制器连接，探测器2正面有敞开式相对分布的信号发射端3和信号接收端4，信号发射端3和信号接收端4的表面各有一块滤光片5，在信号发射端3和信号接收端4之间的冷凝器蒸发管1管壁上形成结霜探测区，信号发射端3内设置发射光导孔6，信号接收端4内设置接收光导孔7，发射光导孔6内固定安装有发光二极管8，接收光导孔7内固定安装有光电二极管9，发光二极管8和光电二极管9焊接在探测器2背面小型印制电路板10上，印制电路板10与探测器2本体用硅胶封装成一体，印制电路板10安装有电连接器11，电连接器11通过电缆与控制器连接。

图3所示为控制器原理图，控制器由信号发生器12、信号放大器13、信号处理器14、除霜驱动器15组成，信号发生器12的信号输出端与探测器1中的电连接器11的信号输入端相连接，电连接器11的信号输出端与信号放大器13的信号输入端连接，信号放大器13的信号输出端与信号处理器14的信号输入端连接，信号处理器14的信号输出端与除霜驱动器15连接，信号发生器12用来驱动探测器2中的发光二极管8，接收到的光信号经光电二极管9转换成电流信号，由信号放大器13将电流信号放大并转换成电压信号输出给信号处理器14，信号处理器14根据电压信号的幅值判断结霜的厚度，产生除霜控制信号，启动内嵌的定时器控制除霜信号的时长，并输出除霜信号控制除霜驱动器15，启动除霜过程。

参照图4，探测器2内的发光二级管8发射出光，冷凝器蒸发管1表面无积霜时，发射光将大部分由光电二极管9接收，此时光电二极管9的输出电流最大；当冷凝器蒸发管1上有结霜时，光被遮挡，能被光电二极管8接收到的光减少，光电二极管8输出的电流减小；经过后续的信号处理电路，便可以把光电流的变化转化为输出电压的变化，经过大量的实际试验可以证明，在霜厚为0到4mm时输出电压的降幅和蒸发管1表面的结霜厚度之间有比较好的线性关系，根据试验结果设计出信号处理电路，把霜厚变化转化为输出电压变化。

本实用新型安装在风冷型冰箱内冷凝器蒸发管1上，实时监测冰箱冷凝器蒸发管1上的结霜厚度，当结霜厚度大于设定的阈值时给出除霜信号，并延时固定时间，确保冰箱的除霜器有足够的时间除霜。

本实用新型的工作原理：由信号发生器驱动发光二极管发射的光，除少量被蒸发管遮挡外，大部分都被布置在对面的光电二极管接收；随着冰箱长时间运行，蒸发管表面上凝结的霜越来越厚，发光二极管发射的光被遮挡的越来越多，光电二极管接收到的光越来越弱。当蒸发管表面没有霜时，光电二极管接收到最强的光，光电二极管输出的光电流最大；当蒸发管表面有霜并且厚度发生变化时，光电二极管接收到的光强会发生变化，光电二级管的光电流也会随之变化；光电二级管的光电流经过信号放大器放大并转换成幅值变化的直流电压信号，与信号处理器预设的电压阈值比较；当蒸发管表面霜厚度超过预先设定的值，信号放大器输出的直流电压信号幅值低于设定的电压阈值，经信号处理器判断输出控制除霜驱动器的信号，启动除霜器工作，同时启动信号处理器内部定时器锁定除霜时间；当蒸发管表面的霜除掉后，经信号放大器输出的直流电压信号幅值高于设定的电压阈值，经信号处理器判断，并且除霜延时时间到，控制除霜驱动器停止除霜器工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.冰箱冷凝器结霜探测及除霜控制器，其特征在于：它包括安装在冷凝器蒸发管上的探测器与相连的控制器，所述探测器正面设有敞开式相对分布的信号发射端和信号接收端，所述信号发射端和所述信号接收端表面分别设置一个滤光片，所述信号发射端内设置发射光导孔，所述信号接收端内设置接收光导孔，所述发射光导孔内固定安装有发光二极管，所述接收光导孔内固定安装有光电二极管，所述发光二极管和所述光电二极管焊接在所述探测器背面电路板上，所述电路板安装有电连接器，所述电连接器与所述控制器连接。

2.如权利要求1所述冰箱冷凝器结霜探测及除霜控制器，其特征在于：所述控制器由信号发生器、信号放大器、信号处理器、除霜驱动器组成，所述信号发生器的信号输出端与所述探测器的信号输入端相连接，所述探测器的信号输出端与所述信号放大器的信号输入端连接，所述信号放大器的信号输出端与所述信号处理器的信号输入端连接，所述信号处理器的信号输出端与所述除霜驱动器连接。

3.根据权利要求1所述冰箱冷凝器结霜探测及除霜控制器，其特征在于：所述探测器通过敞开式结构卡接在所述冷凝器蒸发管上。

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