制冷器具及其控制方法与流程

本发明涉及制冷技术领域，特别涉及家用冰箱及其控制方法。

背景技术：

家用冰箱在使用过程中，不可避免会在冷藏室和冷冻室的蒸发器上结霜，所以需要定期启动安装在蒸发器上的加热器来给蒸发器除霜，并将化霜水通过排水管道排出。相应地，冰箱的运行控制包括给储藏室制冷的制冷循环和给蒸发器除霜的化霜循环。

无霜冰箱中的化霜控制常见的是定时化霜，定时化霜有可能在蒸发器表面结霜很少时冰箱就开始化霜，这会造成能源的浪费。此外，上述方法的另一缺陷是：在潮湿季节，用户开门次数增多蒸发器上已积累了很多霜，但未到规定化霜时间，冰箱还未开始化霜，这就会严重影响冰箱的制冷性能。为了克服定时化霜的缺陷，一些改进的化霜控制方法是根据冰箱通电时间、压缩机工作时间、开门次数、环境温度等因素来控制化霜。这些化霜控制方法虽然一定程度上提高了化霜的效率，但考虑的因素很多，程序逻辑复杂。

技术实现要素：

本发明解决的问题是冰箱运行过程中如何精确地及时化霜。

为解决上述问题，一方面，本发明提供了一种制冷器具，包括：用于储藏物品的储藏室；可与所述储藏室连通的蒸发器室，用于冷却风的蒸发器设置于该蒸发器室中；被所述蒸发器冷却的风可在所述储藏室和蒸发器室之间循环流动；用于检测风的湿度的湿度传感器；在风流动方向上，所述湿度传感器设置于所述蒸发器的下游位置。

所述风的湿度是指在储藏室和蒸发器之间循环流动的风的湿度。

通过在蒸发器的下游位置设置湿度传感器以检测流过蒸发器后的风的湿度，从而依据该检测得到的湿度进行其它控制，例如基于检测得到的湿度或其变化而确定比较准确的开始蒸发器化霜的时间点，提高蒸发器化霜的效率。

作为本发明的进一步改进，该制冷器具还包括与所述湿度传感器连接的控制单元，所述控制单元基于所述湿度传感器检测的湿度控制所述蒸发器化霜的开始。

基于检测蒸发器的下游位置的湿度或湿度变化，可以比较直接准确地判断蒸发器的结霜情况，对控制蒸发器化霜开始的时间点较为精准。从而避免了不必要的化霜，节省能源；也能够在有化霜需求的情况下及时启动化霜，提高制冷系统的工作效率。另外，基于湿度这个单一因素而控制化霜的启动，在控制逻辑上更加简单。

作为本发明的进一步改进，还包括用于检测所述蒸发器的温度的温度传感器，所述控制单元基于所述温度传感器检测的温度控制所述蒸发器化霜的结束。

作为本发明的进一步改进，所述控制单元被设置成：当蒸发器的持续化霜时间达到预设时间时，所述控制单元控制结束所述蒸发器的化霜。

作为本发明的进一步改进，所述湿度传感器设置于接近所述蒸发器的下游位置。

接近蒸发器的下游位置是指穿过蒸发器的风能及时被湿度传感器所检测的位置，在此位置的风的湿度还未开始衰减或受干扰，能够真正反映刚刚穿过蒸发器时风的湿度。基于此位置的风的湿度可以直接准确地判断蒸发器的结霜程度，从而能够准确判定化霜开始的时间点。

作为本发明的进一步改进，所述湿度传感器设置于所述蒸发器室的壁上。

作为本发明的进一步改进，所述湿度传感器设置于所述蒸发器室的出风口位置。

所谓蒸发器室的出风口是指蒸发器室与其它风道或风道部件连通的出口，风道包括冷藏室风道或冷冻室风道，风道部件包括风门等。

所谓蒸发器室，是指在风路系统中独立构造出来的一个室，其具有进风口或出风口；或是指成为风路系统中风道的一部分，此时出风口可以是被构造成风道与储藏室连通的出风口。

作为本发明的进一步改进，还包括用于鼓动风循环的风扇，在风的流动方向上，该风扇设置于所述蒸发器的下游位置；所述湿度传感器设置于所述蒸发器与所述风扇之间的位置或者所述湿度传感器设置于所述风扇的下游位置且接近所述风扇或者所述湿度传感器设置于所述风扇之上。

作为本发明的进一步改进，所述风扇设置于所述蒸发器的下游位置且接近所述蒸发器。

本发明的另一方面是提供一种制冷器具的控制方法，其中所述制冷器具包括：用于储藏物品的储藏室；可与所述储藏室连通的蒸发器室，用于冷却风的蒸发器设置于该蒸发器室中；被所述蒸发器冷却的风可在所述储藏室和蒸发器室之间循环流动；用于检测风的湿度的湿度传感器；该控制方法包括如下步骤：基于所述湿度传感器检测的湿度控制所述蒸发器化霜的开始。

作为本发明的进一步改进，该控制方法包括如下步骤：基于所述湿度传感器检测的湿度的变化控制所述蒸发器化霜的开始。

作为本发明的进一步改进，其中所述制冷器具包括：用于检测所述蒸发器的温度的温度传感器包括；该控制方法如下步骤：基于所述温度传感器检测的温度控制所述蒸发器化霜的结束。

作为本发明的进一步改进，该控制方法包括如下步骤：当蒸发器的持续化霜时间达到预设时间时，所述控制单元控制结束所述蒸发器的化霜。

作为本发明的进一步改进，在风流动方向上，所述湿度传感器用于检测所述蒸发器的下游位置的风的湿度。

作为本发明的进一步改进，所述基于所述湿度传感器检测的湿度的变化控制所述蒸发器化霜的开始还包括如下步骤：

基于在所述蒸发器上一次化霜结束之后的第二预设时间段t2内所述湿度传感器检测的湿度平均值h2与一预设湿度值h1的比较结果而控制所述蒸发器下一次化霜的开始。

所谓湿度平均值是指在第二预设时间段内均匀地检测若干湿度值，然后求该若干湿度值的平均值。

作为本发明的进一步改进，所述预设湿度值h1为紧接于所述蒸发器上一次化霜结束之后的第一预设时间段t1内所述湿度传感器检测的湿度平均值或是初始预设值。

所谓第一预设时间段内的湿度平均值是在第一预设时间段内均匀地检测若干湿度值，然后求该若干湿度值的平均值。所以此时该预设湿度值是可以随着不同化霜周期而改变。

所谓初始预设值是指冰箱出厂时预先设定的一个固定值。

作为本发明的进一步改进，所述第二时间段t2的起始时间点随着时间的往后推移而远离所述蒸发器上一次化霜结束时的时间点。

作为本发明的进一步改进，所述湿度平均值h2随着时间的往后推移是可变的。

作为本发明的进一步改进，所述第二时间段t2的起始时间点晚于所述蒸发器上一次化霜结束时的时间点。

作为本发明的进一步改进，当所述湿度平均值h2比所述预设湿度值h1小一预设参考值⊿h时，启动所述蒸发器的下一次化霜。

例如，h1和h2都采用相对湿度，当h2比h1小8-10﹪时，启动所述蒸发器的下一次化霜。

附图说明

图1是本发明一种实施方式的冰箱的纵切示意图；

图2是图2是图1中蒸发器室部分的局部放大图；

图3是基于湿度传感器检测的湿度控制蒸发器化霜的流程图；

图4是在同一个判断是否启动蒸发器化霜的过程中，第二时间段t2随着时间轴平移的示意图。

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做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。

本发明实施例以制冷器具被实施为家用两门冰箱为例进行说明，但本发明并不仅仅限制于两门冰箱，也可以适用于三门冰箱，对开门冰箱或多门冰箱等。图1是本发明实施例冰箱的纵刨面示意图。如图1所示，冰箱100的内部空间被分隔壁8分隔成相互独立的两个间室，即分别是第一间室1和第二间室2。第一门11和第二门21分别独立关闭上述两个间室。第一间室1的冷藏温度被设置为高于零度，而位于第一间室1下方的第二间室2则被设置为冷冻室。在分隔壁8的下方设有蒸发器室4，蒸发器5和风扇6安装于该蒸发器室4之中。在风的循环流动方向上，风扇6是临近蒸发器5并设置于蒸发器5的下游位置。与该蒸发器室4连通的第一风道7设置于冰箱隔热层102里面，尤其是设置于第一间室1内部后壁背后的隔热层中，从而第一风道7不会占用第一间室1内部的有效储藏空间，提高第一间室1内部的空间利用率。风经过蒸发器5冷却后，在风扇6的鼓动下，沿着第一风道5进入第一间室1。

在第一间室1中设置有回风口12。冷风在第一间室1中冷却储藏物品后分别通过回风口12进入回风通路(图中未示出)返回蒸发器室4。蒸发器室4设有与回风通道连通的入风口41，风通过该入风口41循环返回进入蒸发器室4，并经过蒸发器5的冷却后进入下一个空气循环。

从蒸发器室4出来的部分冷气会沿着第二风道(图中未示出)向下进入设置为冷冻室的第二间室2，并安装设计路线到达冷冻室的特定区域对冷冻物品进行冷却。

冰箱100具有制冷和化霜系统，以及控制该制冷和化霜系统的控制单元，以及用于检测蒸发器温度的蒸发器温度传感器和检测经过蒸发器5冷却后的风的湿度的湿度传感器(图中未显示)。其中该制冷和化霜系统包括压缩机(图中未显示)、蒸发器5、风扇6、化霜加热器(图中未显示)等元件。化霜加热器可以是与蒸发器的翅片和制冷剂管道相邻近连接固定在一起的常见电加热丝。蒸发器温度传感器可以是设置在蒸发器上以检测蒸发器的温度，湿度传感器优选设置于蒸发器的下游位置以检测通过蒸发器的风的湿度变化，这两个传感器检测到的温度和湿度反馈到控制单元的控制电路板中进行处理。控制单元依据处理结果发出相应的控制信号给压缩机3、蒸发器4、风扇5、化霜加热器等元件，从而实现控制储藏室的制冷和蒸发器4的化霜。

为了准确且及时地检测到刚刚通过蒸发器5并往下游流动的风的湿度，湿度传感器优选的是设置于临近蒸发器5的下游位置或区域。图2是图1中蒸发器室部分的局部放大图，如图2所示，风扇设置于蒸发器室4中的蒸发器5的下游区域且接近蒸发器5。湿度传感器3正好设置于接近蒸发器5与风扇6之间的区域，尤其是设置于该区域的蒸发器室4的避上。如此，在风扇6的鼓动下，风循环流动起来并在通过蒸发器5之后也很快经过湿度传感器3，使得湿度传感器3能够及时地检测刚刚通过蒸发器5后的风的湿度及其变化，从而基于上述检测到湿度变化准确判断蒸发器5的结霜程度，为是否启动下一次蒸发器化霜提供准确的判断依据。

关于湿度传感器的设置位置，本领域技术人员应该很容易想到的是，只要湿度传感器设置的位置能够满足湿度传感器能够及时迅速地检测到刚刚通过蒸发器并往下游方向流动的风的湿度即是比较优选的。例如，湿度传感器也可以直接设置于风扇之上；或是在风扇设置为轴流风扇的情况下，湿度传感器也可以设置于该风扇的下游位置且临近该风扇；或是湿度传感器设置于连通蒸发器室与其它第一、二风道的通道或出风口上。上述举例的设置位置均是非常临近蒸发器下游端。

冰箱一般都是根据预定的化霜周期启动化霜程序的，两个化霜程序之间的时间间隔可以被设定为固定时间间隔或是被设定可以依据冰箱使用和运行情况而可自动调节的时间间隔。

图3是基于湿度传感器检测的湿度控制蒸发器化霜的流程图。如图3所示，冰箱在出厂设置中即赋予预设湿度值h1一个预设初始值，以作为冰箱开始运行后第一次判断是否启动蒸发器化霜的判断参数。在冰箱随后正常工作过程中，湿度传感器不断检测接近蒸发器下游端的位置或区域的湿度，计算出一第二预设时间段t2内的湿度平均值设为h2，并将湿度平均值h2与预设湿度值h1比较，根据比较结果进一步判断是否开始蒸发器的下一次化霜。如果h2比h1小的值达到一预设参考值⊿h，控制单元则启动所述蒸发器的下一次化霜。

在下一次化霜过程中，温度传感器实时检测蒸发器的温度，根据检测的温度结果判断是否终止蒸发器的化霜；如果蒸发器的温度达到预设最大温度时，控制单元控制蒸发器化霜结束。与此同时，也会根据下一次化霜的持续时间判定是否中止蒸发器的化霜，如果持续化霜时间达到最大预设时间，控制单元也控制蒸发器化霜结束。在紧接于蒸发器化霜结束之后的第一预设时间段t1内，湿度传感器不断检测接近蒸发器下游端的位置或区域的湿度，然后计算出该第一预设时间段t1内的湿度平均值，并将此湿度平均值赋予h1作为新的预设湿度值，以替换原始的预设初始值，以作为下一次判断是否启动蒸发器化霜的判断参数。在蒸发器化霜结束之后的下一个第二时间段t2内，湿度传感器不断检测接近蒸发器下游端的位置或区域的湿度，计算出该下一个第二预设时间段t2内的湿度平均值h2，从而进入下一个新的蒸发器化霜启动判断。

上述的第一预设时间段t1内的湿度平均值是指湿度传感器在第一预设时间段t1内均匀地检测接近蒸发器下游端的位置或区域的湿度并获得若干湿度值，然后求该若干湿度值的平均值，例如第一预设时间段t1设定为2小时间，湿度传感器每隔1分钟检测一次获得1个湿度值，在2小时内获得120个湿度值，然后再求得该120个湿度值的平均值以作为第一预设时间段t1内的湿度平均值，并作为预设湿度值h1。可见每次蒸发器化霜结束，相应地预设湿度值h1会被重新被赋值，所以在不同的化霜周期中，h1有可能是改变的。

同理，上述第二预设时间段t2内湿度平均值是指湿度传感器在第二预设时间段t2内均匀地检测接近蒸发器下游端的位置或区域的湿度并获得若干湿度值，然后求该若干湿度值的平均值。

图4是在同一个判断是否启动蒸发器化霜的过程中，第二时间段t2随着时间轴平移的示意图。以上一次蒸发器化霜结束的时间点为起始时间点0，也即第一预设时间段t1的时间起点是0，在该t1内获得湿度平均值h1。然后在起始时间点0之后的第二预设时间段t2内再获取湿度平均值h2，以跟h1比较。第二预设时间段t2的起始时间点不与起始时间点0重合，即晚于起始时间点0，同时随着时间的推移前进，第二预设时间段t2的起始时间点越来越远离起始时间点0。在时间轴上的不同位置的t2内获得不同的湿度平均值h2，以不断地跟h1进行比较。可见，在同一个判断是否启动蒸发器化霜的过程中，h1是不变的，但h2有可能随着时间一直在变，并大致可能呈逐渐变小的趋势。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。