WO2013037106A1 - 化霜冰箱及化霜冰箱的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种化霜冰箱（10）及化霜冰箱（10）的控制方法，化霜冰箱（10）包括：箱体（100），风道盖板（120），风道盖板（120）设在箱体（100）内以便限定出间室（130）和位于风道盖板（120）与箱体（100）的内后壁之间的风道（140）；门体（200）；蒸发器（400）；化霜传感器（410），化霜传感器（410）设在蒸发器（400）上用于检测蒸发器（400）的温度；压缩机（300）；风机（500），风机（500）设在风道（140）内用于在风道（140）与间室（130）之间循环风；和控制器（800），控制器（800）分别与化霜传感器（410）、压缩机（300）和风机（500）相连以便在压缩机（300）每运行预定个开停周期之后，控制压缩机（300）停止运行且控制风机（500）持续运行直到化霜传感器（410）检测到的温度达到第一温度（Trd）。这种结构的化霜冰箱（10）节省了冰箱内部空间、降低了整机成本并节省了能耗。

Description

说 明 书 化霜冰箱及化霜冰箱的控制方法 技术领域

本发明涉及制冷设备设计及制造技术领域， 特别涉及一种化霜水箱及化霜水箱的 控制方法。 背景技术

随着人们生活水平的提高， 水箱等制冷设备已成为人们日常生活的必需品。 其中 釆用无霜系统的水箱由于具有温度均匀、 制冷速度快和自动除霜等优点， 受到越来越 多消费者的青睐。

传统的釆用无霜系统的水箱， 一般利用风机实现冷气强制对流循环来间接冷却食 品。 由于制冷运行过程中， 蒸发器表面温度低于箱内空气的露点温度， 空气不断在水 箱内进行循环， 蒸发器表面会结霜， 导致热交换效率大幅下降， 因此水箱每运行一定 时间后需要化霜一次。 化霜依靠化霜装置进行， 化霜装置一般釆用化霜加热器， 包括 铝管加热器、 钢管加热器、 石英管加热器等形式， 通常安装在蒸发器表面或蒸发器附 近。

化霜装置不仅占用水箱内部空间， 增加水箱整机成本； 而且因为化霜过程中需要 对加热器通电， 会增大水箱能耗 5%~10%； 此外， 化霜加热器通电过程中局部温度较 高， 对于釆用 R600a等可燃性制冷剂的水箱， 存在安全隐患。 发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

本发明第一个目的在于提出一种化霜水箱。

本发明第二个目的在于提出一种化霜水箱的控制方法。

为达到上述目的， 根据本发明第一方面的实施例的化霜水箱包括： 箱体和门体； 风道盖板， 所述风道盖板设在所述箱体内以便在所述箱体内限定出间室和位于风道盖 板与所述箱体的内后壁之间的风道； 蒸发器， 所述蒸发器安装于所述风道内； 化霜传 感器， 所述化霜传感器设在所述蒸发器上用于检测所述蒸发器的温度； 压缩机， 所述 压缩机与所述蒸发器相连； 风机， 所述风机设在所述风道内用于在所述风道与所述间 室之间循环风； 和控制器， 所述控制器分别与所述化霜传感器、 所述压缩机和所述风 机相连以便所述控制器在所述压缩机每运行预定个开停周期之后， 控制所述压缩机停 止运行且控制所述风机持续运行直到所述化霜传感器检测到的温度达到第一温度。

根据本发明实施例的化霜水箱， 控制器根据化霜传感器检测到的温度控制压缩机 和风机的运行， 在压缩机停止运行时通过风机运行而循环间室和风道内的空气进行除 霜， 从而不需要在箱体内设置额外的化霜装置， 因而节省了水箱内部空间并降低了整 机成本； 同时由于不需要对化霜装置加热， 因而降低了水箱能耗； 此外， 由于不存在 化霜装置导致的局部温度较高的缺陷， 因而消除了对于釆用可燃性制冷剂的水箱的安 P

另外， 根据本发明上述实施例的化霜水箱， 还可以具有以下附加的技术特征： 在本发明的一个实施例中， 所述化霜水箱进一步包括： 温度传感器， 所述温度传 感器设在所述间室内用于检测所述间室的温度， 其中所述控制器与所述温度传感器相 连， 以便在所述预定个开停周期中， 当所述温度传感器检测到的温度达到第二温度时， 所述控制器控制所述压缩机停止运行并控制所述风机持续运行直到所述化霜传感器检 测到的温度达到第三温度， 其中第一温度 >第三温度。

根据本发明实施例的化霜水箱， 当在高温高湿等比较恶劣的工作情况下运行而导 致蒸发器的表面积霜较多时， 除了在每个运行周期化霜一次之外， 还可以在压缩机的 预定个开停周期中进行辅助化霜， 该辅助化霜可以在预定个开停周期中的每次压缩机 的停机期间进行或者在若干个开停周期后进行。 根据本发明实施例的化霜水箱， 可以 解决积霜较多、 化霜时间过长的问题。

在本发明的一个实施例中， 所述第一温度在 3 °C ~5 °C之间。

在本发明的一个实施例中， 在所述预定个开停周期中， 在所述化霜传感器检测到 的温度达到所述第三温度时所述控制器停止所述风机运行。

根据本发明实施例的化霜水箱， 可使风机有一段停止运行时间， 从而延长风机寿 命。

在本发明的一个实施例中， 在所述压缩机工作预定个开停周期之后或在所述温度 传感器检测到的温度达到所述第二温度时所述控制器控制所述风机提高运行速度。

根据本发明实施例的化霜水箱， 在除霜开始时， 风机的运行速度提高， 从而加速 热交换， 缩短化霜时间， 减小温升。

达到上述目的， 根据本发明第二方面的实施例的化霜水箱的控制方法包括以下步 骤： 检测所述化霜水箱的压缩机是否运行了预定个开停周期； 和每当所述压缩机运行 了所述预定个开停周期时停止所述压缩机运行且持续运行所述化霜水箱的风机直到所 述蒸发器的温度达到第一温度， 以便对设在所述化霜水箱风道内的蒸发器进行除霜。 根据本发明实施例的化霜水箱的控制方法， 根据蒸发器的温度控制压缩机和风机 的运行， 在压缩机停止运行时通过风机运行而循环间室和风道内的空气进行除霜， 从 而不需要使用额外的化霜装置进行化霜， 因而节省了水箱内部空间并降低了整机成本； 同时由于不需要对化霜装置加热， 因而降低了水箱能耗； 此外， 由于不存在化霜装置 导致的局部温度较高的缺陷， 因而消除了对于釆用可燃性制冷剂的水箱的安全隐患。

根据本发明实施例的化霜水箱的控制方法， 还可以具有以下附加的技术特征： 在本发明的一个实施例中， 化霜水箱的控制方法进一步包括以下步骤： 在所述预 定个开停周期中， 当所述间室的温度达到第二温度时， 停止所述压缩机运行， 持续运 行所述风机直到所述蒸发器的温度达到第三温度， 其中第一温度 >第三温度。

根据本发明实施例的辅助化霜的控制方法， 当化霜水箱在高温高湿等比较恶劣的 工作情况下运行而导致蒸发器的表面积霜较多时， 除了在每个运行周期化霜一次之外， 还可以在压缩机的预定个开停周期中进行辅助化霜， 该辅助化霜可以在预定个开停周 期中的每次压缩机的停机期间进行或者在若干个开停周期后进行。 根据本发明实施例 的辅助化霜的控制方法， 可以解决积霜较多、 化霜时间过长的问题。

在本发明的一个实施例中， 所述第一温度在 3 °C ~5 °C之间。

在本发明的一个实施例中， 在所述预定个开停周期中， 在所述蒸发器的温度达到 所述第三温度时， 停止运行所述风机。

根据本发明实施例的化霜水箱的控制方法， 可使风机有一段停止运行时间， 从而 延长风机寿命。

在本发明的一个实施例中， 在所述压缩机工作预定个开停周期之后或在所述间室 的温度达到所述第二温度时， 提高所述风机的运行速度。

根据本发明实施例的化霜水箱的控制方法， 在除霜开始时， 风机的运行速度提高， 从而加速热交换， 缩短化霜时间， 减小温升。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出， 部分将从下面的描述中变 得明显， 或通过本发明的实践了解到。 附图说明

本发明上述的和 /或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明 显和容易理解， 其中：

图 1是根据本发明一个实施例的化霜水箱的结构示意图；

图 2是根据本发明一个实施例的化霜水箱的结构框图；

图 3是根据本发明一个实施例的化霜传感器、 风机和压缩机进行正常化霜的工作 示意图；

图 4是根据本发明一个实施例的化霜水箱的正常化霜的控制方法的流程图； 图 5是根据本发明另一个实施例的化霜传感器、 温度传感器、 风机和压缩机进行 辅助化霜的工作示意图； 和

图 6是根据本发明另一个实施例的化霜水箱的辅助化霜的控制方法的流程图。 具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例， 所述实施例的示例在附图中示出， 其中自始至终 考附图描述的实施例是示例性的， 仅用于解释本发明， 而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中， 需要理解的是， 术语 "纵向" 、 "横向" 、 "上" 、 "下" 、 "前" 、 "后" 、 "左" 、 "右" 、 "竖直" 、 "水平" 、 "顶" 、 "底" "内" 、 "外" 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 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装置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。

在本发明的描述中， 需要说明的是， 除非另有规定和限定， 术语 "安装" 、 "相 连" 、 "连接" 应做广义理解， 例如， 可以是机械连接或电连接， 也可以是两个元件 内部的连通， 可以是直接相连， 也可以通过中间媒介间接相连， 对于本领域的普通技 术人员而言， 可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参考附图描述根据本发明实施例的化霜水箱及化霜水箱的控制方法。

图 1是根据本发明一个实施例的化霜水箱的结构示意图。 如图 1所示， 化霜水箱 10包括箱体 100、 与箱体 100相连的门体 200、 压缩机 300、 蒸发器 400和风机 500。

在箱体 100内设有风道盖板 120以便在箱体 100内限定出间室 130和位于风道盖 板 120与箱体 100的内后壁之间的风道 140。风道盖板 120的暴露在风道 140内的表面 上安装有风道泡沫 110。风道泡沫 110和风道盖板 120的上部设有连通风道 140与间室 130的出风口 600。 风道泡沫 110和风道盖板 120的下部设有连通风道 140与间室 130 的回风口 700。

蒸发器 400安装于风道 140内。在蒸发器 400上设有化霜传感器 410 , 化霜传感器 410用于检测蒸发器 400的温度。 优选地， 化霜传感器 410设在蒸发器 400的出口处， 在蒸发器 400的出口处最容易积霜。在箱体 100下方后侧的压缩机仓内设有压缩机 300 , 压缩机 300与蒸发器 400相连。 风机 500设在风道 140 内用于在风道 140与间室 130 之间循环风。 优选地， 风机 500设在邻近蒸发器 400的位置， 例如蒸发器 400的上部。 化霜水箱 10还包括控制器 800。 在本发明的一个实施例中， 控制器 800设在箱体 100的顶部内。

图 2是根据本发明一个实施例的化霜水箱的结构框图。 如图 2所示， 控制器 800 分别与化霜传感器 410、压缩机 300和风机 500相连以便控制器 800在压缩机 500每运 行预定个开停周期之后， 控制压缩机 300停止运行且控制风机 500持续运行直到化霜 传感器 410检测到的温度达到第一温度。

根据本发明实施例的化霜水箱 10 , 控制器 800根据化霜传感器 410检测到的温度 控制压缩机 300和风机 500的运行， 在压缩机 300停止运行时通过风机 500运行而循 环间室 130和风道 140 内的空气进行除霜， 运行而循环从而不需要在箱体 100内设置 额外的化霜装置， 因而节省了水箱内部空间并降低了整机成本； 同时由于不需要对化 霜装置加热， 因而降低了水箱能耗； 此外， 由于不存在化霜装置导致的局部温度较高 的缺陷， 因而消除了对于釆用可燃性制冷剂的水箱的安全隐患。

图 3是根据本发明一个实施例的化霜传感器、 风机和压缩机进行正常化霜的工作 示意图。

化霜水箱 10在每个运行周期化霜一次。 运行周期是指化霜水箱 10从一个化霜周 期化霜动作开始到下一化霜周期化霜动作开始的时间间隔 （图中的时间 T代表一个运 行周期） 。 运行周期通常由压缩机累计工作时间决定， 或者由水箱通电时间决定， 也 可以由其它因素决定。 每个运行周期由预定个开停周期 （to )和一个化霜周期 （tl )组 成。 在图 3和图 5中 "On" 表示风机或压缩机运行， "Off" 表示停止运行。

在压缩机工作了预定个开停周期 （ t0 )之后， 控制器 800强制控制化霜水箱 10进 入化霜周期 （tl ) 。 在进入化霜周期 （tl )之后， 压缩机 300停止运行， 风机 500持续 运行， 间室 130内的空气同蒸发器 400的表面进行换热， 直至化霜传感器 410检测到 温度上升到第一温度（Trd )后， 控制器 800控制化霜水箱 10退出化霜周期， 进入正 常制冷运行状态。 化霜周期 （tl ) 由第一温度（Trd ) 决定 （一般要求 Trd > 0 °C ) , 优 选地， 第一温度（Trd )在 3 °C ~5 °C之间。 在本发明的一个实施例中， 取第一温度（Trd ) 是 5 °C。

图 4是根据本发明一个实施例的化霜水箱的正常化霜的控制方法的流程图。如图 4 所示， 化霜水箱 10的正常化霜的控制方法包括以下步骤：

步骤 S401 , 压缩机 300和风机 500运行。

步骤 S402, 检测压缩机 300是否运行了预定个开停周期。

步骤 S403 , 如果是， 则停止压缩机 300运行； 如果否， 则返回步骤 S401。

步骤 S404, 持续运行风机 500。 步骤 S405 , 检测蒸发器 400的温度是否达到第一温度 Trd。

步骤 S406 , 如果是， 则结束正常化霜； 如果否， 则返回步骤 S404。

根据本发明实施例的化霜水箱的控制方法，根据蒸发器 400的温度控制压缩机 300 和风机 500的运行， 在压缩机 300停止运行时通过风机 500运行而循环间室 130和风 道 140 内的空气进行除霜， 从而不需要使用额外的化霜装置进行化霜， 因而节省了水 箱内部空间并降低了整机成本； 同时由于不需要对化霜装置加热， 因而降低了水箱能 耗； 此外， 由于不存在化霜装置导致的局部温度较高的缺陷， 因而消除了对于釆用可 燃性制冷剂的水箱的安全隐患。

根据本发明的一个实施例， 化霜水箱 10还可以包括温度传感器 131。 温度传感器 131设在间室 130内用于检测间室 130的温度。在本发明的一个实施例中， 温度传感器 131设在间室 130的内侧壁上。 如图 2所示， 控制器 800与温度传感器 131相连， 以便 在预定个开停周期中， 当温度传感器 131 检测到的温度达到第二温度时， 控制器 800 控制压缩机 300停止运行并控制风机 500持续运行直到化霜传感器 410检测到的温度 达到第三温度， 其中第一温度 >第三温度。 在本发明的一个实施例中， 第二温度可以 是 2°C。

根据本发明实施例的化霜水箱 10 , 当在高温高湿等比较恶劣的工作情况下运行而 导致蒸发器 400的表面积霜较多时， 除了在每个运行周期（T )化霜一次之外， 还可以 在压缩机 300的预定个开停周期（t0 )中进行辅助化霜， 该辅助化霜可以在预定个开停 周期 （t0 ) 中的每次压缩机 300的停机期间进行或者在若干个开停周期 （t0 )后进行。 根据本发明实施例的化霜水箱 10 , 可以解决积霜较多、 化霜时间过长的问题。

图 5是根据本发明另一个实施例的化霜传感器、 温度传感器、 风机和压缩机进行 辅助化霜的工作示意图。

图 5 示出的是在一个开停周期 （t0 ) 进行辅助化霜的工作示意图。 当温度传感器 131检测到的温度到达开机温度 ( Trk )后， 压缩机 300和风机 500开始运行而进行制 冷， 间室 130 内温度开始下降， 蒸发器 400的表面有霜形成。 当温度传感器 131检测 到的温度到达第二温度 （Trt )后， 压缩机 300停机， 风机 500持续运行， 间室 130内 的空气同蒸发器 400的表面进行换热， 直至化霜传感器 410检测到的温度上升到第三 温度 （Trq ) , 风机 500停止运行。 在预定个开停周期 （ t0 ) 中， 压缩机 300的运行时 间（ tl )由 Trk和 Trt共同决定， 风机 500的运行时间（ t2 )由第三温度（ Trq )决定（一 般要求 Trq > 0°C ) 。

根据本发明的一个实施例， 在化霜传感器 410检测到的温度达到第三温度 （Trq ) 时控制器 800可以停止风机 500运行。 因此在下一个运行周期 （T ) 开始前， 风机 500 可以一直保持运行状态， 也可以在压缩机 300停机期间有一段停止运行状态。

根据本发明的一个实施例， 第一温度 （Trd ) >第三温度 （Trq ) 。 在本发明的一 个实施例中取第一温度（Trd ) =5 °C且第三温度（Trq ) = 3 , 可使风机 500在每个开停 周期期间， 有一段停止运行时间， 从而延长风机 500的寿命。

在本发明的一个实施例中， 在压缩机 300工作预定个开停周期（t0 )之后或在温度 传感器 131检测到的温度达到第二温度 （ Trt ) 时， 控制器 800控制风机 500提高运行 速度。

根据本发明实施例的化霜水箱 10, 在除霜开始时， 风机 500的运行速度提高 （高 于在压缩机制冷状态下的风机转速） ， 从而加速热交换， 缩短化霜时间， 减小温升。

在本发明的一个实施例中， 在除霜期间， 随着化霜传感器 410检测到的温度的升 高， 控制器 800可以控制风机 500的转速逐渐降低， 甚至关闭。

图 6是根据本发明另一个实施例的化霜水箱的辅助化霜的控制方法的流程图。 如 图 6所示， 化霜水箱的辅助化霜的控制方法包括以下步骤：

步骤 S601 , 压缩机 300和风机 500运行。

步骤 S602, 检测间室 130内的温度是否达到了第二温度 Trt。

步骤 S603 , 如果是， 则停止压缩机 300运行； 如果否， 则返回步骤 S601。

步骤 S604, 持续运行风机 500。

步骤 S605 , 检测蒸发器 400的温度是否达到了第三温度 Trq。

步骤 S606 , 如果是， 则结束辅助化霜； 如果否， 则返回步骤 S604。

根据本发明实施例的辅助化霜的控制方法， 当化霜水箱 10在高温高湿等比较恶劣 的工作情况下运行而导致蒸发器 400的表面积霜较多时， 除了在每个运行周期（T )化 霜一次之外， 还可以在压缩机 300的预定个开停周期（t0 ) 中进行辅助化霜， 该辅助化 霜可以在预定个开停周期（ t0 )中的每次压缩机 300的停机期间进行或者在若干个开停 周期（t0 )后进行。 根据本发明实施例的辅助化霜的控制方法， 可以解决积霜较多、 化 霜时间过长的问题。

根据本发明的一个实施例， 在蒸发器 400的温度达到第三温度（Trq ) 时， 可以停 止风机 500运行。 因此在下一个运行周期（T )开始前， 风机 500可以一直保持运行状 态， 也可以在压缩机 300停机期间有一段停止运行状态。

根据本发明的一个实施例， 第一温度 （Trd ) >第三温度 （Trq ) 。 在本发明的一 个实施例中取第一温度（Trd ) =5 °C且第三温度（Trq ) = 3 , 可使风机 500在每个开停 周期期间， 有一段停止运行时间， 从而延长风机 500的寿命。

在本发明的一个实施例中， 在压缩机 300工作预定个开停周期（ t0 )之后或在间室 130内的温度达到第二温度（Trt ) 时， 提高风机 500的运行速度。

根据本发明实施例的化霜控制方法，在除霜开始时，提高风机 500的运行速度（高 于在压缩机制冷状态下的风机转速） ， 从而加速热交换， 缩短化霜时间， 减小温升。

在本发明的一个实施例中， 在除霜期间， 随着蒸发器 400 的温度的升高， 可以逐 渐降低风机 500的转速， 甚至关闭风机 500。

在本说明书的描述中， 参考术语 "一个实施例" 、 "一些实施例" 、 "示例" 、 "具体示例" 、 或 "一些示例" 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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims

权 利 要 求 书

1、 一种化霜水箱， 其特征在于， 包括：

箱体和门体；

风道盖板， 所述风道盖板设在所述箱体内以便在所述箱体内限定出间室和位于风 道盖板与所述箱体的内后壁之间的风道；

蒸发器， 所述蒸发器安装于所述风道内；

化霜传感器， 所述化霜传感器设在所述蒸发器上用于检测所述蒸发器的温度； 压缩机， 所述压缩机与所述蒸发器相连；

风机， 所述风机设在所述风道内用于在所述风道与所述间室之间循环风； 和 控制器， 所述控制器分别与所述化霜传感器、 所述压缩机和所述风机相连以便所 述控制器在所述压缩机每运行预定个开停周期之后， 控制所述压缩机停止运行且控制 所述风机持续运行直到所述化霜传感器检测到的温度达到第一温度。

2、 根据权利要求 1所述的化霜水箱， 其特征在于， 所述化霜水箱进一步包括： 温度传感器， 所述温度传感器设在所述间室内用于检测所述间室的温度， 其中所 述控制器与所述温度传感器相连， 以便在所述预定个开停周期中， 当所述温度传感器 检测到的温度达到第二温度时， 所述控制器控制所述压缩机停止运行并控制所述风机 持续运行直到所述化霜传感器检测到的温度达到第三温度， 其中第一温度 >第三温度。

3、 根据权利要求 1或 2所述的化霜水箱， 其特征在于， 所述第一温度在 3 °C ~5 °C 之间。

4、根据权利要求 2或 3所述的化霜水箱， 其特征在于，在所述预定个开停周期中， 在所述化霜传感器检测到的温度达到所述第三温度时所述控制器停止所述风机运行。

5、 根据权利要求 1至 4中任一项所述的化霜水箱， 其特征在于， 在所述压缩机工 作预定个开停周期之后或在所述温度传感器检测到的温度达到所述第二温度时所述控 制器控制所述风机提高运行速度。

6、 一种化霜水箱的控制方法， 其特征在于， 包括以下步骤：

检测所述化霜水箱的压缩机是否运行了预定个开停周期； 和

每当所述压缩机运行了所述预定个开停周期时停止所述压缩机运行且持续运行所 述化霜水箱的风机直到所述蒸发器的温度达到第一温度， 以便对设在所述化霜水箱风 道内的蒸发器进行除霜。

7、 根据权利要求 6所述的化霜水箱的控制方法， 进一步包括以下步骤： 在所述预定个开停周期中， 当所述间室的温度达到第二温度时， 停止所述压缩机 运行， 持续运行所述风机直到所述蒸发器的温度达到第三温度， 其中第一温度 >第三 温度。

8、 根据权利要求 6或 7所述的化霜水箱的控制方法， 其特征在于， 所述第一温度 在 3 °C ~5 °C之间。

9、 根据权利要求 7或 8所述的化霜水箱的控制方法， 其特征在于， 在所述预定个 开停周期中， 在所述蒸发器的温度达到所述第三温度时， 停止运行所述风机。

10、 根据权利要求 6至 9中任一项所述的化霜水箱的控制方法， 其特征在于， 在 所述压缩机工作预定个开停周期之后或在所述间室的温度达到所述第二温度时， 提高 所述风机的运行速度。