專利名稱：一種冰箱防凝露加熱控制裝置的制作方法
技術領域：
: 本實用新型涉及一種冰箱防凝露加熱控制裝置。
技術背景:目前市場上的法式對開門冰箱一般在兩扇冷藏室門體之間設計有豎梁，多門冰箱兩個冷凍室之間設計有橫梁結構。由于結構及材料的局限性局部保溫性能較差，冰箱正常制冷時該部位表面溫度較低易產生凝露。為防止凝露一般在其內表面粘貼電加熱器，通過電加熱提高表面溫度。而對加熱器的加熱控制規則,各個廠家略有不同，一般有如下兩種加熱方式:一、采用恒定的加熱比例，二、根據冰箱制冷周期同步(或延遲)開啟加熱器。由于冰箱的使用環境溫度及濕度隨時都在變化，采用恒定的加熱比例在冰箱內外溫差較小的情況下易使防凝露部位表面溫度過高，增加冰箱使用能耗，或者在冰箱內外溫差較大的情況下加熱比例不夠出現凝露的問題；按冰箱制冷周期同步開啟加熱器的方法則會出現在開機率低的情況下，加熱比例不夠，造成表面凝露，在開機率高的情況下，防凝露部位表面溫度過高。上述兩種方法還存在一個缺點，加熱器加熱時間和停止時間過長，防凝露部位表面溫度波動大，在加熱停止的時間內，容易產生凝露。要減小溫度波動，在保證加熱比例的情況下縮短加熱時間則會出現加熱器頻繁的通斷，由于加熱器的電源一般都是通過主控板上的繼電器控制，繼電器的每次通斷會產生啪啪的噪音，用戶在實際使用中的體驗感不好，且影響繼電器使用壽命。有的廠商在其產品中將溫度參數和濕度參數同時作為變量輸入其控制單元，然后輸出控制指令控制加熱器進行工作，以使其表面溫度不低于露點溫度，如中國發明專利ZL201120119754.0公開一種防凝露加熱絲的控制裝置，基于這種設計理念，為了實現其基本的防凝露功能，則硬件部分至少包含一個濕度傳感器、一個環境溫度傳感器和一個防凝露表面溫度傳感器，這些傳感器的精度對防凝露的功能實現與否起著至關重要的作用。軟件部分則必需要有濕空氣參數的數據庫，同樣也必須有一系列可靠的指令對采集來的數據進行判斷，最后輸出一個指令對加熱器進行控制。傳感器的精度制約著軟件指令的可靠性，所以為了實現防凝露要求則必需在軟硬件方面下很大功夫，難度較大。也有忽略了濕度的影響，直接將環境溫度參數作為控制防凝露加熱器的依據，如申請CN201210129111.3公開一種對開門冰箱豎梁防凝露的加熱裝置及控制方法。將空氣濕度參數設定為恒定值，僅根據環境溫度的變化自動調節加熱器的工作方式滿足冷藏豎梁的外表面在不同使用條件下的防凝露要求，簡化了控制規則。從專業角度分析，當物體表面溫度低于露點溫度時，表面即會出現凝露現象。冰箱防凝露部位的外表面溫度不但取決環境溫度，還取決于箱內溫度的高低，用戶在實際使用時有可能設定不同的使用溫度，箱內溫度的變化同樣會導致其表面溫度發生變化。
發明內容:[0007]為克服現有技術的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種冰箱防凝露加熱控制裝置，重點考慮防凝露部位在不同環溫，不同使用條件下(設定溫度)表面溫度的變化，根據變化自動調節加熱器的工作方式。這樣可以保證防凝露部位在不同環溫及使用條件下不會出現凝露，同時避免過度加熱，有效降低冰箱使用能耗。本實用新型解決技術問題采用如下技術方案:一種冰箱防凝露加熱控制裝置，包括環境溫度傳感器、箱內溫度傳感器、控制單元以及設置在防凝露部位的加熱器，所述控制單元根據所述環境溫度傳感器、箱內溫度傳感器的輸出參數，控制所述加熱器工作。所述控制單元含有微處理器分別與環境溫度傳感器、冷藏室溫度傳感器、加熱器、開關單元相連，根據采集到的參數對開關單元進行相應控制。所述環境溫度傳感器設置于冰箱外部用于直接或間接檢測冰箱所處的環境溫度。所述箱內溫度傳感器設置于加熱部位對應的冰箱間室內，用于檢測冰箱當前間室內實際的溫度參數；所述加熱器粘貼在需防凝露部位內表面，用于提高該處外表面溫度。所述控制單元采用包括有可控硅或固態繼電器的驅動電路控制，通過可控硅或固態繼電器控制加熱器的工作狀態。由于冰箱冷藏室豎梁的表面溫度取決于環境溫度與冷藏室內溫度的溫差，相同環境溫度下冷藏室溫度越低，豎梁表面溫度越低。豎梁表面溫度同時隨環溫的變化而變化。本實用新型冰箱防凝露加熱控制裝置的加熱控制方法，控制單元將環境溫度傳感器采集到的環境溫度作為控制加熱器工作方式的參數之一，并且進一步的將箱內溫度傳感器采集到的箱內溫度作為控制加熱器工作方式的輔助參數。即，以此確定防凝露加熱器的加熱時間、加熱比例。
通過環境溫度的變化自動調節防凝露加熱器的加熱時間及加熱比例，進一步的，將箱內溫度作為調節加熱器加熱比例的參數之一。滿足防凝露部位在不同使用環境、不同使用條件下的防凝露要求，借用電腦控制冰箱本身已有的環境溫度傳感器及箱內溫度傳感器，根據環溫及箱內溫度兩個參數的變化對防凝露加熱器進行控制，不需額外增加成本，簡化了控制程序的同時保證了系統的可靠性，穩定性。為簡化控制規則，將每一個環境溫度區間和箱內溫度區間設定一個最大的加熱時間及加熱比例。將環境溫度范圍分為m Cm為正整數)個區間；將箱內溫度范圍分為η (η為正整數)個區間；每個環境溫度區間和箱內溫度區間對應一個工作方式，共有m*n個工作方式。每個工作方式對應一個加熱器工作比例，即加熱器工作時間與總時間的比值。進一步地，加熱器的停止時間為恒定值，即Λ t為0.1秒至5分鐘。控制單元控制加熱器的工作時間以符合規定的工作比例。進一步地，環境溫度低于低于TO時(5°C )，加熱器的工作比例為0，箱內溫度高于Tl (20°C)時，加熱器的工作比例為0，環境溫度與箱內溫度的差AT小于T2 (8°C)時，力口熱器的工作比例為O。進一步地，在每一個工作方式下，所述控制單元還進一步根據輸入電源的實際電壓值或者防凝露加熱器的實際電流值修訂加熱器的工作比例，使其實際平均功率等于額定電壓下相應工作方式下的平均功率。與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現在:[0022]本實用新型通過采集環境溫度及箱內溫度自動調節防凝露加熱器的工作時間和工作比例，采用可控硅或固態繼電器控制加熱器的通斷，可縮短加熱器通、斷時間，使防凝露部位表面溫度高于露點溫度，且基本保持恒定。進一步地，采集輸入電源的電壓，根據電壓變化，調整加熱器工作時間和工作比例，使加熱器平均功率達到設定的數值。

:圖1為本實用新型對開門冰箱防凝露加熱控制裝置的構成圖；圖2為本實用新型控制裝置的控制方法流程圖；圖3為冷藏室豎梁加熱器加熱比例隨環溫及箱內溫度變化趨勢圖；圖4為防凝露加熱器加熱比例隨輸入電壓變化進行進一步修正。以下通過具體實施方式
，并結合附圖對本實用新型作進一步說明。
具體實施方式
:實施例:實施例:如圖示1，本實用新型的冰箱防凝露加熱控制裝置，包括設置在防凝露部位的加熱器，還包括環境溫度傳感器、箱內溫度傳感器和控制單元，所述控制單元根據境溫度傳感器、箱內溫度傳感器輸出參數，控制加熱器工作。加熱器功率根據防凝露部位尺寸大小及保溫效果選定為恒定值，生產時將加熱器粘貼在防凝露部位內表面，環境溫度傳感器設置在冰箱外表面，如合頁蓋內、頂蓋內、門顯示窗口內等，實時采集當前環境溫度參數。箱內溫度傳感器設置在冰箱內膽一側，可實時采集到冰箱內當前溫度參數。本實施例中控制單元由單片機實現，設備簡單，可靠性高。本實用新型冰箱防凝露加熱控制裝置的加熱控制方法流程圖，參見圖2。首先，進行相關參數的設定，根據冰箱用戶正常使用條件下的最大相對濕度，將相對濕度設定為恒定值，如80%或85%。加熱器停止加熱時間設定為恒定值，如60秒，冰箱使用環境溫度范圍按2°C的溫度間隔分為若干溫度區間，溫度低于5°C和高于43°C不再劃分；冰箱冷藏室溫度范圍按2°C的溫度間隔分為若干個溫度區間，溫度低于0°C和高于20°C不再劃分。以對開門冰箱冷藏室豎梁的防凝露程序為例，環境溫度傳感器采集到的環境溫度值和箱內溫度傳感器采集到的冷藏室溫度值位于某個溫度區間范圍內時，控制單元根據預存的程序確定該條件下的最大加熱時間及加熱比例。環溫參數及箱內溫度參數確定后，對應的加熱時間及加熱比例即可確定。控制單元根據確定的加熱時間、加熱比例輸出給加熱器控制其工作。例如，當環境溫度為20.5°C，箱內溫度為4.3°C時，控制程序會自動按照環境溫度21°C和箱內溫度4°C條件下的加熱比例和加熱時間把加熱時間輸出給加熱器。冰箱冷藏室的最大溫度范圍為0°C至10°C，但是在使用過程中，用戶會開門并取放入食物，實際會使溫度高于設計范圍，特別是在首次使用會斷電的情況下，箱內溫度更高。考慮到此情況，冷藏室的溫度劃分范圍為0°c至20°C，當冷藏室溫度高于20°C時，可認為是在降溫過程中，防凝露加熱器停止工作。當環境溫度低于10°C時，濕度相應較低，環境溫度與冷藏室溫度差很小，甚至高于冷藏室溫度，基本不需要加熱，防凝露加熱器停止工作。當環境溫度高于43°C時，已超過冰箱的正常使用范圍，防凝露加熱器按照43°C條件下的加熱比例和加熱時間工作。[0032]防凝露加熱器的電阻值為恒定值，其功率與輸入電壓的平方成正比，工作電流與輸入電壓成正比。冰箱的正常設計使用電壓范圍為187V至242V，隨著輸入電壓的變化，加熱器的功率也發生很大的變化。為了控制防凝露部位的表面溫度，需要進一步地采集輸入電壓或工作電流的變化，在根據環境溫度和箱內溫度范圍確定的加熱時間和加熱比例的基礎上，根據功率與電壓或工作電流的比例關系，進一步修訂加熱時間和加熱比例，電壓越高，工作電流越大，加熱時間越短，電壓越低，工作電流越小，加熱時間越長，并把加熱時間和加熱比例輸出給加熱器控制其工作。本實用新型通過環境溫度參數及箱內溫度參數的變化，確定防凝露加熱器在不同條件下最優的加熱時間及加熱比例，最優的加熱比例滿足冷藏室豎梁不同環溫及使用條件下(箱內溫度)防凝露要求，并最大限度的節約電能。上述控制方法中，相對濕度設定為恒定值，可以簡化程序，降低軟件硬件系統的復雜性。只要保證防凝露部位表面溫度不低于露點溫度，即不會出現凝露現象。防凝露部位的表面溫度決定因素有以下幾條:保溫性能、環溫、箱內溫度。在確定的冰箱結構上，則取決于環溫及箱內溫度。參照圖3所示，環溫越高防凝露部位的表面溫度與環溫的差值越大，需要補償加熱的熱量就越大。同時其表面溫度還受箱內溫度的影響，箱內溫度越高表面溫度也越高，相應補償的熱量可適當減小。圖3為冷藏室豎梁加熱器加熱比例隨環溫及箱內溫度變化趨勢圖，冷藏室內溫度恒定時，環境溫度越高，豎梁表面溫度與環溫兩者溫差越大，加熱比例越高；環溫不變時，冷藏室溫度越低，豎梁表面溫度與環溫溫差越大，加熱比例越高。圖4為防凝露加熱器加熱比例隨輸入電壓變化進行進一步修正。本實用新型通過環境溫度的變化自動調節加熱器加熱時間及加熱比例，進一步的通過箱內溫度的變化，調整加熱比例，在滿足防凝露要求的前提下，最大限度的為用戶節約電能。本實用新型控制方法簡單，容易實現，不需要額外增加傳感器，成本低廉。
權利要求1.一種冰箱防凝露加熱控制裝置，包括環境溫度傳感器、箱內溫度傳感器、控制單元以及設置在防凝露部位的加熱器，其特征在于:所述控制單元根據所述環境溫度傳感器、箱內溫度傳感器的輸出參數，控制所述加熱器工作。
2.根據權利要求1所述的一種冰箱防凝露加熱控制裝置，其特征在于，所述環境溫度傳感器設置于冰箱外部用于直接或間接檢測冰箱所處的環境溫度。
3.根據權利要求1所述的一種冰箱防凝露加熱控制裝置，其特征在于，所述箱內溫度傳感器設置于加熱部位對應的冰箱間室內。
4.根據權利要求1所述的一種冰箱防凝露加熱控制裝置，其特征在于，所述加熱器粘貼在需防凝露部位內表面。
5.根據權利要求1所述的一 種冰箱防凝露加熱控制裝置，其特征在于，所述控制單元采用包括有可控硅或固態繼電器的驅動電路控制，通過可控硅或固態繼電器控制加熱器的工作狀態。
專利摘要本實用新型公開了一種冰箱防凝露加熱控制裝置，所述加熱控制裝置包括環境溫度傳感器、箱內溫度傳感器、控制單元以及設置在防凝露部位的加熱器，所述控制單元將所述環境溫度傳感器采集到的環溫作為控制加熱器工作狀態的參數之一，并且進一步的將所述箱內溫度傳感器采集到的箱內溫度作為控制加熱器工作狀態的輔助參數本實用新型采用環境溫度傳感器及箱內溫度傳感器，根據環溫及箱內溫度兩個參數的變化對防凝露加熱器進行控制，不需額外增加成本，簡化了控制程序的同時保證了系統的可靠性，穩定性。
文檔編號F25D21/04GK203083243SQ20132005289
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者魏邦福, 馬長州, 李子勝 申請人:合肥美菱股份有限公司