一种可调节密封强度的冰箱及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种可调节密封强度的冰箱及其工作方法，该冰箱由冰箱本体、密封胶套、铁芯、线圈、绝缘胶套、永磁条、控制模块、微型电子调压模块、强制开门开关、弱密封开关、中密封开关、中强密封开关、强密封开关、自动密封开关和电源组成，由所述铁芯、线圈、绝缘胶套封装为一体的电磁条设置在永磁条正下方的气腔内，通过调节线圈内的电流大小来削弱永磁体磁力，起到调节冰箱密封力的作用；该冰箱包括密封强度自动调控和人工调控模式，自动模式下，冰箱密封强度根据用户日程作息时间变化，人工模式下，有强制开门、弱密封、中密封、中强密封、强密封五种模式供用户选择。本发明专利技术综合考虑易开门和密封强度，提供了密封强度可调的长效工作方法。

【技术实现步骤摘要】
一种可调节密封强度的冰箱及其工作方法
本专利技术属于冰箱密封领域，具体涉及一种可调节密封强度的冰箱及其工作方法。技术背景冰箱承担着长期低温储存食品的任务，对密封强度有较高要求。但是，目前冰箱行业在优化密封强度的做法上具有一定矛盾性：一方面，为加强密封性能、减少热质交换，由于磁条为永磁体，磁力不可调，一般对门封结构、材质不断地改进；另一方面，由于门体最佳拉力为30～80N，若密封太严实，在降温过程中，内部湿空气温度降低，压强变小，使得内外压强差变大，根据Fa,in＝ΔP×S，门体面积较大，冰箱密封力将会超过人力操作范围。因此，整机企业通常在门体增设泄压通道，门封企业通常将门封胶条打孔，以达到方便开门的目的。以上泄压方式的具体设计也是基于经验或者实验试错得到的，泄压通道设置得过多、过大，内外部热质交换严重，势必会增大冰箱的能耗、加重凝露结霜现象以及对物品储藏品质造成影响，而太小又会造成开门困难。因此，针对行业共性技术难题，急需另辟蹊径，寻求不同的冰箱密封强度调节方法。为此，现有公开资料中，提出了两种解决方案：方案一，公开号CN103557667A提出了一种电磁门封条，关门状态下完全依靠螺旋线圈通电来实现冰箱密封，需要开门时给预埋在橡胶磁条和箱框内的导线导通不同方向的电流；方案二，公开号CN206891001U提出了一种在磁条囊一侧的绕组囊内设置线圈绕组的门封条结构，关门状态下线圈绕组通电以加强密封强度，需要开门时则断电。前面两种方案在一定程度上可以实现冰箱开关门状态下的密封强度调节，但是也存在以下问题：1)两种方案均未考虑冰箱突发电源断电工况下的密封保障，当外界断电时，方案一的电磁门封条完全失去大部分磁吸力、密封强度很小，方案二的线圈绕组失去磁力、密封强度降低一半，在冰箱断电箱体内部不制冷的情况下，大幅度降低密封强度，对食品的储藏极为不利；2)方案一基本上依靠螺旋线圈通电来实现密封，冰箱长时间处于关门状态，也就意味着需要给螺旋线圈长时间通比较大强度的电流，容易引起磁条发热问题，高温不仅影响密封效果还存在一定的安全隐患；3)方案二在靠近永磁条的右侧设置线圈绕组，距离太近，关门状态下线圈绕组通电产生磁力时，永磁条和线圈绕组的磁力会相互干涉，在非吸合方向也会相互吸引，将影响密封效果；4)两个方案均未考虑线圈的绝缘情况，存在安全风险，且在关门状态下仅给出一种工作模式，不能实现密封强度可切换的功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于实现冰箱密封强度的动态调节，综合考虑全工况下的冰箱密封效果和开门难度，本专利技术提出一种可调节密封强度的冰箱及其工作方法，不同于以往采用电磁力加强密封的思路，该冰箱的密封结构采用电磁条抵消部分永磁条磁力的方法，不仅可以保证冰箱在断电工况维持高强度密封、更好地保障冷空气泄漏，还可以实现关门状态下的多工况密封强度调节及易开门。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种可调节密封强度的冰箱，包括冰箱本体101、磁力可调密封结构20和磁力调控系统30，所述磁力可调密封结构20由密封胶套201、铁芯202、线圈203、绝缘胶套204和永磁条205组成，所述磁力调控系统30由控制模块301、微型电子调压模块302、强制开门开关303、弱密封开关304、中密封开关305、中强密封开关306、强密封开关307、自动密封开关308和220V交流电源309组成；以上部件的连接关系为：所述磁力可调密封结构20安装于冰箱本体101门体的内侧凹槽中，永磁条205串入于密封胶套201靠近冰箱本体101箱体一侧的磁条腔内，线圈203紧密缠绕在铁芯202外沿，在线圈203和铁芯202外侧封装一层绝缘胶套204，由铁芯202、线圈203和绝缘胶套204组成的电磁条串入密封胶套201靠近冰箱本体101门体一侧的磁条腔内；所述磁力调控系统30安装于冰箱本体101的顶板和右侧板，控制模块301的电源端口外接220V交流电源309，控制模块301的信号输入端口连接强制开门开关303、弱密封开关304、中密封开关305、中强密封开关306、强密封开关307、自动密封开关308，控制模块301的信号输出端口连接微型电子调压模块302的信号输入端口，微型电子调压模块302的电源端口外接220V交流电源309，微型电子调压模块302的直流电流输出端口与线圈203相连。所述的一种可调节密封强度的冰箱，关门状态下，永磁条205与冰箱本体101的箱体吸合，产生朝向箱体、大小固定的内向磁力Fm,in，磁力设计为大磁力80N，由铁芯202、线圈203和绝缘胶套204组成的电磁条在线圈203未通电状态下不产生磁力，在线圈203通电状态下，所述电磁条将向永磁条205施加朝向门体的外向磁力Fm,out，外向磁力Fm,out方向与内向磁力Fm,in相反，外向磁力Fm,out的大小可根据线圈203通电电流大小来调节；即冰箱密封力为Fseal＝Fm,in+Fa,in-Fm,out，其中内向磁力Fm,in大小固定，内向压差力Fa,in与箱体内外温湿度差有关，外向磁力Fm,out大小与线圈203电流大小有关，通过控制线圈203电流大小调节外向磁力Fm,out大小，从而实现冰箱密封力Fseal和密封强度的调节；在冰箱断电内部无法制冷急需高强度密封的工况下，由于线圈断电，外向磁力Fm,out为零，冰箱密封力最大，确保维持内部冷空气不泄漏。所述的一种可调节密封强度的冰箱，所述强制开门开关303、弱密封开关304、中密封开关305、中强密封开关306、强密封开关307、自动密封开关308采用自动复位按钮式开关或触摸感应式开关，控制模块301以最后被触发的开关信号为控制依据向微型电子调压模块302输出电流调节信号，若因误操作同时触发多个开关信号，磁力调控系统30将报错，而控制模块302则仍以上一次触发的开关信号作为控制依据。所述的一种可调节密封强度的冰箱的工作方法，：所述磁力调控系统30包含密封强度自动调控和人工手动调控两种模式，触发自动密封开关308即进入自动调控模式，控制模块301将按照预设程序分时段自动控制线圈203电流大小，进而实现冰箱开门力和密封强度的自动调节；触发强制开门开关303、弱密封开关304、中密封开关305、中强密封开关306、强密封开关307中的任意一个，磁力调控系统30即进入人工手动调控模式，线圈203电流大小将按照控制模块301程序预设值进行设定，保持恒定的冰箱密封力和密封强度，通过人工手动触发不同的开关来获得不同的冰箱密封力和密封强度。所述的一种可调节密封强度的冰箱的工作方法，所述密封强度自动调控模式，在控制模块301的程序中预设冰箱在不同工作时间段内的电磁力大小，冰箱本体101门体无需开启的时间段，如用户白天上班和夜晚睡觉的时间段，线圈203不通电，外向磁力Fm,out为零，冰箱密封力为Fopen＝80+Fa,in，大于80N，可起到强力密封的效果；冰箱本体101门体可能有人开启的时间段，如用户早餐、午餐、晚餐及宵夜时间段，线圈203通电使得外向磁力Fm,out保持50N，冰箱密封力为Fop本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调节密封强度的冰箱，其特征在于：包括冰箱本体(101)、磁力可调密封结构(20)和磁力调控系统(30)，所述磁力可调密封结构(20)由密封胶套(201)、铁芯(202)、线圈(203)、绝缘胶套(204)和永磁条(205)组成，所述磁力调控系统(30)由控制模块(301)、微型电子调压模块(302)、强制开门开关(303)、弱密封开关(304)、中密封开关(305)、中强密封开关(306)、强密封开关(307)、自动密封开关(308)和220V交流电源(309)组成；/n以上部件的连接关系为：所述磁力可调密封结构(20)安装于冰箱本体(101)门体的内侧凹槽中，永磁条(205)串入于密封胶套(201)靠近冰箱本体(101)箱体一侧的磁条腔内，线圈(203)紧密缠绕在铁芯(202)外沿，在线圈(203)和铁芯(202)外侧封装一层绝缘胶套(204)，由铁芯(202)、线圈(203)和绝缘胶套(204)组成的电磁条串入密封胶套(201)靠近冰箱本体(101)门体一侧的磁条腔内；所述磁力调控系统(30)安装于冰箱本体(101)的顶板和右侧板，控制模块(301)的电源端口外接220V交流电源(309)，控制模块(301)的信号输入端口连接强制开门开关(303)、弱密封开关(304)、中密封开关(305)、中强密封开关(306)、强密封开关(307)、自动密封开关(308)，控制模块(301)的信号输出端口连接微型电子调压模块(302)的信号输入端口，微型电子调压模块(302)的电源端口外接220V交流电源(309)，微型电子调压模块(302)的直流电流输出端口与线圈(203)相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可调节密封强度的冰箱，其特征在于：包括冰箱本体(101)、磁力可调密封结构(20)和磁力调控系统(30)，所述磁力可调密封结构(20)由密封胶套(201)、铁芯(202)、线圈(203)、绝缘胶套(204)和永磁条(205)组成，所述磁力调控系统(30)由控制模块(301)、微型电子调压模块(302)、强制开门开关(303)、弱密封开关(304)、中密封开关(305)、中强密封开关(306)、强密封开关(307)、自动密封开关(308)和220V交流电源(309)组成；
以上部件的连接关系为：所述磁力可调密封结构(20)安装于冰箱本体(101)门体的内侧凹槽中，永磁条(205)串入于密封胶套(201)靠近冰箱本体(101)箱体一侧的磁条腔内，线圈(203)紧密缠绕在铁芯(202)外沿，在线圈(203)和铁芯(202)外侧封装一层绝缘胶套(204)，由铁芯(202)、线圈(203)和绝缘胶套(204)组成的电磁条串入密封胶套(201)靠近冰箱本体(101)门体一侧的磁条腔内；所述磁力调控系统(30)安装于冰箱本体(101)的顶板和右侧板，控制模块(301)的电源端口外接220V交流电源(309)，控制模块(301)的信号输入端口连接强制开门开关(303)、弱密封开关(304)、中密封开关(305)、中强密封开关(306)、强密封开关(307)、自动密封开关(308)，控制模块(301)的信号输出端口连接微型电子调压模块(302)的信号输入端口，微型电子调压模块(302)的电源端口外接220V交流电源(309)，微型电子调压模块(302)的直流电流输出端口与线圈(203)相连。


2.根据权利要求1所述的一种可调节密封强度的冰箱，其特征在于：关门状态下，永磁条(205)与冰箱本体(101)的箱体吸合，产生朝向箱体、大小固定的内向磁力Fm,in，磁力设计为大磁力80N，由铁芯(202)、线圈(203)和绝缘胶套(204)组成的电磁条在线圈(203)未通电状态下不产生磁力，在线圈(203)通电状态下，所述电磁条将向永磁条(205)施加朝向门体的外向磁力Fm,out，外向磁力Fm,out方向与内向磁力Fm,in相反，外向磁力Fm,out的大小根据线圈(203)通电电流大小来调节；即冰箱密封力为Fseal＝Fm,in+Fa,in-Fm,out，其中内向磁力Fm,in大小固定，内向压差力Fa,in与箱体内外温湿度差有关，外向磁力Fm,out大小与线圈(203)电流大小有关，通过控制线圈(203)电流大小调节外向磁力Fm,out大小，从而实现冰箱密封力Fseal和密封强度的调节；在冰箱断电内部无法制冷急需高强度密封的工况下，由于线圈断电，外向磁力Fm,out为零，冰箱密封力最大，确保维持内部冷空气不泄漏。


3.根据权利要求1所述的一种可调节密封强度的冰箱，其特征在于：所述强制开门开关(303)、弱密封开关(304)、中密封开关(305)、中强密封开关(306)、强密封开关(307)、自动密封开关(308)采用自动复位按钮式开关或触摸感应式开关，控制模块(301)以最后被触发的开关信号为控制依据向微型电子调压模块(302)输出电流调节信号，若因误操作同时触发多个开关信号，磁力调控系统(30)将报错，而控制模块(302)则仍以上一次触发的开关信号作为控制依据。


4.权利要求1至3任一项所述的一种可调节密封强度的冰箱的工作方法，其特征在于：所述磁力调控系统(30)包含密封强度自动调控和人工手动调控两种模式，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国强，晏刚，应雨铮，鱼剑琳，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61