一种无霜冰箱控制系统技术方案

一种无霜冰箱控制系统，包括单片机处理器，与单片机处理器分别连接的冷藏室温度传感器、冷冻室温度传感器、蒸发器温度传感器和门开关信号；所述单片机处理器通过驱动电路分别与压缩机、风扇电机、除霜加热器和电动风门连接；还包括与单片机处理器连接的出风口温度传感器，所述出风口温度传感器设置于蒸发器风扇电机的出风口位置。本实用新型专利技术还包括该无霜冰箱控制系统的化霜控制方法，以蒸发器温度传感器及出风口温度传感器的温度差值作为判断依据，这样可以控制冰箱只在蒸发器结霜程度达到影响制冷效果时才进行加热化霜，不受环境湿度、使用条件的影响。实际使用情况下能降低冰箱能耗，减少箱内温度波动，达到提高冰箱整机性能的目的。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及冰箱制造领域，特别涉及一种无霜冰箱控制系统。
技术介绍
冰箱通过压縮机运行使得蒸发器吸收热量进行制冷，风扇电机的运行使蒸 发器上的冷气循环流动到箱内各个部位。但蒸发器制冷一段时间后会在表面积 霜，霜层过厚将导致热交换变差，使制冷性能变差，所以要将蒸发器表面的积 霜清除以保证冰箱的性能。现有技术中，无霜冰箱的控制系统中包括有自动化 霜过程，不需要用户清除蒸发器表面的积霜。在化霜过程中通过电加热器加热 进行蒸发器化霜，化霜过程中冰箱停止制冷，压縮机及风扇电机停止。蒸发器 积霜化完后即退出化霜过程，冰箱再开始制冷过程。当前的冰箱控制系统都是以时间条件作为进入化霜过程的判断依据，以蒸 发器温度作为化霜过程结束的判断依据。其中的不同仅在于机械温控冰箱通过 定时器进行控制，电脑温控冰箱通过单片机进行控制，较为复杂的控制也仅是 增加了对用户开门次数的记录判断以对时间参数作不同的调整。但在实际使用 中，冰箱蒸发器的结霜与环境湿度、开门次数、食品种类、门封特性等都有关 系。例如，以累计工作时间作为判断依据时，当在干燥环境、很少开门或箱内 很少食物时，累计时间到的时候蒸发器上实际结霜很少，此时本没有必要化霜 的，而加热化霜使得箱内的温度上升及温度波动，同时造成了电能的浪费。或 当在高湿环境、门封不严、食物水分大等特定情况时，还不到累计时间时就已经蒸发器结霜严重，进而由于结霜过多导致冰箱制冷效率低下，使冰箱耗电量 增加。
技术实现思路
本技术的目的就是针对上述不足，设计一种无霜冰箱控制系统。该冰 箱在普通无霜冰箱的温度控制系统基础上，采用蒸发器表面温度及蒸发器风扇 电机出风口温度作为化霜控制的判断依据，实现化霜的准确控制及良好的环境、 使用状态适应性。为了解决上述技术问题，本技术包括如下技术方案 一种无霜冰箱控 制系统，包括单片机处理器，与单片机处理器分别连接的冷藏室温度传感器、 冷冻室温度传感器、蒸发器温度传感器和门开关信号；所述单片机处理器还通 过驱动电路分别与压縮机、风扇电机、除霜加热器和电动风门连接；还包括与 单片机处理器连接的出风口温度传感器，所述出风口温度传感器设置于蒸发器 风扇电机的出风口位置。所述出风口温度传感器为热敏电阻Rt4，所述蒸发器温度传感器为热敏电阻Rt3。所述热敏电阻Rt4—端接地，另一端与单片机处理器连接，并通过分压电 阻R4与电源连接；所述热敏电阻Rt3—端接地，另一端与单片机处理器连接， 并通过分压电阻R3与电源连接。所述冷藏室温度传感器为热敏电阻Rtl ， 冷冻室温度传感器为热敏电阻Rt2。 与现有技术相比，本技术有如下有益效果因为当蒸发器表面结霜少 时，热交换效果好，出风口与蒸发器表面的温差小；当蒸发器表面结霜多时， 热交换效果变差，出风口与蒸发器表面的温差相应增加。即出风口与蒸发器表存在着对应关系，所以通过检测蒸发器表面 温度和出风口温度可以智能判断蒸发器结霜多少，这样可以控制冰箱只在蒸发 器结霜程度达到影响制冷效果时才进行加热化霜，不受环境湿度、使用条件的 影响，这样在实际使用情况下能降低冰箱能耗，减少箱内温度波动，达到提高 冰箱整机性能的目的。附图说明图1本技术的控制系统模块图2为蒸发器温度传感器和出风口温度传感器的电路连接原理图； 图3为本技术化霜控制方法流程图。具体实施方式冰箱运行制冷时蒸发器吸收热量，蒸发器表面温度低温，风扇电机的运行 使蒸发器上的冷气循环流动到箱内各个部位。由于霜层自身的导热系数较低， 当结霜覆盖在蒸发管表面后会使蒸发器的热交换变差，所以必须进行化霜。当 蒸发器表面结霜少时，热交换效果好，出风口与蒸发器表面的温差小；当蒸发 器表面结霜多时，热交换效果变差，出风口与蒸发器表面的温差相应增加。即 出风口与蒸发器表面的温差与蒸发器表面的结霜多少存在着对应关系，所以通 过检测蒸发器表面温度和出风口温度可以智能判断蒸发器结霜多少，这样可以 控制冰箱只在蒸发器结霜程度达到影响制冷效果时才进行加热化霜，不受环境 湿度、使用条件的影响，这样在实际使用情况下能降低冰箱能耗，减少箱内温 度波动，达到提高冰箱整机性能的目的。如图1所示，本技术采用单片机处理器1为核心的控制系统，包括与 单片机处理器1分别连接的冷藏室温度传感器2、冷冻室温度传感器3、蒸发器温度传感器4和门开关信号6;所述单片机处理器1还通过驱动电路分别与压縮 机7、风扇电机8、除霜加热器9和电动风门IO连接；还包括与单片机处理器l连接的出风口温度传感器5，所述出风口温度传感器5设置于蒸发器风扇电机的出风口位置。控制系统的负载驱动的组成及功能与常规的风冷冰箱控制系统相同，冷藏室温度传感器2、冷冻室温度传感器3及门开关信号6的设置及功能也与常规风 冷冰箱控制系统相同。其中单片机处理器l、冷藏室温度传感器2、冷冻室温度 传感器3的温度值用于压縮机7的开停机判断条件，冷藏室温度传感器2温度 值用于电动风门IO的开关判断条件。与现有技术不同的是，作为化霜控制的传 感元件，不仅设置有蒸发器温度传感器4，另外设置有出风口温度传感器5。蒸 发器温度传感器4及出风口温度传感器5的温度值用于化霜过程的进入及退出 判断依据，具体为蒸发器温度传感器4用于化霜退出条件的判断；出风口温 度传感器5用于进入化霜过程的条件判断。在化霜过程中，压縮机停机7、风扇 电机8停止、电动风门10关和除霜加热器9运行。图2为蒸发器温度传感器4及出风U温度传感器5的电路连接原理图。图 中PA1和PA2为单片机处理器1的A/D输入口 ，蒸发器温度传感器4为热敏电 阻Rt3， Rt3与R3电阻分压，其阻值变化导致PA1输入口的电压变化，在图3 中，PA1的输入电压-*5V，在单片机处理器1内部的PA2的A/D转换器将电压模拟信号转变为对应数字信号，通过软件中的査表程序转换为对应的出风口温度值 用于程序判断。图3为本技术化霜控制方法流程图。步骤一冰箱开停机判断流程； 当冰箱开机，并且蒸发器温度传感器4温度TRt3〈Tl时，进入步骤二；步骤二: 化霜判断流程；当出风口温度传感器5的温度TRt4与蒸发器温度传感器4的温 度TRt3差值〉AT时，进行化霜并进入步骤三；否则进入步骤一；步骤三化 霜退出流程；当蒸发器温度传感器4的温度TRt3〉T2，或加热时间W2时，退出 化霜，并进入步骤一。本实施例中，所述步骤二中出风口温度传感器5的温度TRt4与蒸发器温度 传感器4的温度TRt3差值〉AT时，并且持续时间tl时，进行化霜并进入步骤 三；否则进入步骤一。上述步骤的步骤一冰箱开停机判断流程和步骤三化霜退出流程均为当前的 通用技术。本技术的关键在于进入化霜的判断流程即步骤二。现有技术中， 冰箱进入化霜条件的判断条件主要为累计压缩机开机时间，压縮机累计开机达 到一定时间后即进入化霜过程，本技术不再以压縮机开机时间作为进入化 霜的判断依据，而是以蒸发器温度传感器4及出风口温度传感器5的温度差值 作为判断依据，具体判断流程如下在冰箱制冷压縮机开机条件下，当蒸发器 温度传感器4的温度TRt3低于Tl时(Tl为温度参数，取值-15 -25°C )，判断 出风口温度传感器5的温度TRt4与蒸发器温度传感器4的温度TRt3的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无霜冰箱控制系统，包括单片机处理器（１），与单片机处理器（１）分别连接的冷藏室温度传感器（２）、冷冻室温度传感器（３）、蒸发器温度传感器（４）和门开关信号（６）；所述单片机处理器（１）还通过驱动电路分别与压缩机（７）、风扇电机（８）、除霜加热器（９）和电动风门（１０）连接；其特征在于：还包括与单片机处理器（１）连接的出风口温度传感器（５），所述出风口温度传感器（５）设置于蒸发器风扇电机的出风口位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈星，
申请(专利权)人：海信科龙电器股份有限公司，海信容声广东冰箱有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]