專利名稱：一種對開門冰箱冷藏豎梁防凝露的加熱控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電冰箱的技術領域，特別涉及一種對開門冰箱冷藏豎梁防凝露的加熱控制裝置。
背景技術：
一般普通的法式對開門電腦冰箱通常在其兩扇冷藏門之間會設計一個豎梁，該豎梁的存在會便于兩扇冷藏門之間的門封的搭接和密封。但是由于豎梁本身厚度以及中間填充材料的導熱性，冰箱在正常制冷時其表面溫度比較低，容易產生凝露，為防止其表面凝露，通常會在豎梁內表面貼一個加熱器，使其表面溫度升高。目前一般廠商為了方便，在設計豎梁加熱器時采用恒定的加熱比例，由于冰箱在 使用時的環(huán)境溫度和濕度是變化的，不同的溫度和濕度條件下空氣的露點溫度是不同的，若采用恒定的加熱比例一般會造成一定程度的電能浪費或不能有效滿足不同使用環(huán)境下的防凝露要求。考慮到環(huán)境溫度和濕度都是影響露點溫度的兩個關鍵因素，因而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，然后輸出一個控制指令來控制加熱器進行工作，以使表面溫度不低于露點溫度，如中國實用新型專利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(huán)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。軟件部分則必不可少要包含濕空氣參數的數據庫，同樣也必須要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需求則必須在軟硬件方面下很大功夫，難度較大大。當然也有忽略了環(huán)境溫度的影響，直接將濕度參數納入重點研究對象，如中國申請CN101684980A公開一種冰箱上使用濕度傳感器控制防凝露加熱的工作方式，在冰箱控制模塊中預設有連續(xù)濕度范圍，所述的控制模塊通過判斷所述濕度傳感器探測的環(huán)境的濕度參數所在的濕度范圍來控制加熱裝置采用預設的工作方式進行工作。從專業(yè)的角度來分析，在研究凝露時空氣的濕度參數的確是個關鍵的參數，但是溫度參數相比濕度參數顯得尤為重要，凝露與否一般都通過露點溫度這個臨界值來進行基本的判斷，低于這個值必然會出現凝露，高于這個值則不會出現凝露，考慮到節(jié)能，所以并不是持續(xù)加熱且溫度越高越好。另一方面，濕度傳感器價格要比溫度傳感器貴很多，故實際可以通過溫度的控制在防凝露有效性、節(jié)能以及設計成本之間進行有效的權衡。由于產品在實際使用時的條件是變化多端的，例如環(huán)境溫度、濕度以及用戶設定間室溫度的高低都會對最后的結果產生重要的影響，還有就是采用濕度傳感器的控制方式對實際的使用效果也有較大影響，所以很難確保用戶在實際使用時萬無一失。因此，這種方法在實際的產品防凝露設計中不太可取。
實用新型內容本實用新型要解決的問題是針對現有技術的不足而提供一種對開門冰箱冷藏豎梁防凝露的加熱控制裝置，控制過程中綜合考慮溫度和濕度且重點放在溫度參數、根據環(huán)境溫度的變化自動調節(jié)加熱器的工作方式有效地滿足冷藏豎梁的外表面在不同使用條件下的防凝露需求。本實用新型控制裝置簡便、成本低廉、節(jié)能可靠。為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為提供一種對開門冰箱冷藏豎梁防凝露的加熱控制裝置，包括設置在豎梁上的加熱器、環(huán)境溫度傳感器和控制單元，所述環(huán)境溫度傳感器根據采集到的環(huán)境溫度值輸出信號給控制單元，控制單元輸出信號控制加熱器工作。采用單獨的環(huán)境溫度傳感器提供環(huán)境參數，價格低廉，裝置簡單。所述環(huán)境溫度傳感器設在冰箱外表面。用于對環(huán)境溫度參數進行采集。 所述加熱器粘貼在豎梁內表面。加熱器工作時對豎梁表面升溫效果好。所述加熱器的功率根據冰箱容積大小以及豎梁尺寸選定為恒定值。在制作冰箱時加熱器的功率根據冰箱容積大小以及豎梁尺寸就可以得以確定。所述控制單元由單片機實現。設備簡單，可靠性高。本實用新型控制過程中，根據相關的防凝露適用標準將相對濕度設定為恒定值，控制單元根據環(huán)境溫度傳感器采集到的環(huán)境溫度值來控制功率為恒定值的加熱器的工作方式。將相對濕度設定為恒定值而采用單一的環(huán)境溫度參數變量來對加熱器進行控制，減少參數變量，且在降低成本、簡化控制程序的同時，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性。與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果本實用新型控制裝置中采用單獨的價格低廉的環(huán)境溫度傳感器，通過環(huán)境溫度的變化自動調節(jié)冷藏豎梁防凝露加熱器的加熱時間及工作系數來有效滿足冷藏豎梁的外表面在不同使用條件下的防凝露需求。本實用新型控制裝置簡單、易實現、成本低廉，系統(tǒng)穩(wěn)定性及可靠性高。
圖I為本實用新型控制裝置的連接框圖；圖2為本實用新型冰箱的結構示意圖；圖3為本實用新型冰箱冷藏豎梁的結構示意圖；圖4為本實用新型控制過程實施例的流程框圖；圖5為濕空氣焓濕圖；圖6為不同環(huán)境下冷藏豎梁表面溫度變化狀態(tài)圖；圖7為不同環(huán)境下加熱器的加熱比例示意圖；圖8為不同環(huán)境溫度下露加熱器工作時間示意圖。
具體實施方式
以下結合實施例及附圖對本實用新型進行詳細的描述。如圖I至3所示，本實用新型公開一種對開門冰箱冷藏豎梁防凝露的加熱控制裝置，包括設置在冰箱10內豎梁20上的加熱器I、環(huán)境溫度傳感器2和控制單元3，所述環(huán)境溫度傳感器2根據采集到的環(huán)境溫度值輸出信號給控制單元3，控制單元3輸出信號控制加熱器I工作。其中，加熱器I的功率根據冰箱容積大小以及豎梁尺寸選定為恒定值，生產冰箱時，加熱器I粘貼在豎梁20內表面，圖3所示，這樣加熱器I工作時對豎梁20表面升溫效果好，而環(huán)境溫度傳感器2設在冰箱10外表面(圖中未顯示)，用于對環(huán)境溫度參數進行采集?？刂茊卧?由單片機實現，設備簡單，可靠性高。參見圖4，為本實用新型控制過程的流程圖。首先，進行相關參數的設定。根據相關的防凝露適用標準將相對濕度設定為恒定值，該恒定值一般不小于用戶正常使用條件下的最大相對濕度，如80%或85%。將加熱器I停止加熱時間T設為恒定，通常為I分鐘。將冰箱使用的環(huán)境溫度范圍按1°C的溫度間隔分為若干個溫度區(qū)間，目前冰箱使用的最寬氣候帶所要求的環(huán)境溫度范圍一般為10°C 43°C。接著，環(huán)境溫度傳感器2采集到的環(huán)境溫度值t0若介于某個溫度區(qū)間之內時，控制單元3根據該溫度區(qū)間內的最大值t ’，并根據預存在單片機里的計算程序計算出該溫度條件下的加熱比例，再通過設定的停止加熱時間T計算得出最終加熱器的加熱時間t。 然后，控制單元3將計算出的加熱器加熱時間t輸出給加熱器控制其工作。舉例說明如下如環(huán)溫為24. 3°C則介于24°C 25°C之間，控制程序會自動根據25°C計算出相應的25°C溫度條件下的加熱比例以及加熱時間(O. 5分鐘)并將加熱時間輸出給加熱器。同理，環(huán)溫為31. 6 °C則介于31 °C 32 °C之間，控制程序會自動根據32 °C來計算相應的32 °C溫度條件下的加熱比例以及加熱時間(2分鐘)并將加熱時間輸出給加熱器。本實用新型通過環(huán)境溫度傳感器2感受到不同的環(huán)境溫度從而控制加熱器I在這些環(huán)境溫度下不同的加熱比例。最優(yōu)化的加熱比例需滿足豎梁20在不同環(huán)境溫度和濕度條件下的防凝露需求，并最大限度地節(jié)約電能。上述控制過程中，相對濕度設定為恒定值，可以大大降低軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的復雜性，另外由于濕空氣的露點溫度受到環(huán)境溫度(即干球溫度)和相對濕度兩個條件的影響，當相對濕度確定了以后，濕空氣的露點溫度只隨環(huán)境溫度的變化而變化，如圖5，從濕空氣焓濕圖可以看得出在同樣的環(huán)境濕度條件下，環(huán)境溫度越高則露點溫度也越高。還有由于冰箱冷藏室內的溫度波動小，在消費者設定到一定的溫度情況下，如設定在5°C的情況下，豎梁20外表面的溫度變化則主要是受環(huán)境溫度的影響，同時更為重要的是豎梁表面溫度與環(huán)境溫度差的大小直接決定凝露產生的可能性，因此，可以采用單一的環(huán)境溫度參數變量來對防凝露的加熱器I進行控制，在降低成本、簡化控制程序的同時，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性。圖6為不同環(huán)境下冷藏豎梁表面溫度變化狀態(tài)圖，圖中，A線為一定濕度條件下豎梁不產生凝露的最低表面溫度，B線為一定濕度條件下的露點溫度，C線為無加熱器的豎梁表面溫度。從圖可知，在冷藏豎梁20沒有加熱的情況下，環(huán)境溫度越高，豎梁表面溫度與環(huán)境溫度兩者溫度差也越大，產生凝露的可能性越大。所以要解決此問題則需要更多補充的熱量來減少這種溫度差。而在低溫環(huán)境下，兩者溫度差小，產生凝露的可能性也小，所需要的熱量也小。就是說隨著環(huán)境溫度的增加，當豎梁上無加熱器時其表面溫度和環(huán)境溫度以及一定濕度條件下的露點溫度的差值越來越大，因此隨著環(huán)境溫度的升高加熱器的加熱比例會相應升高以彌補兩者溫度差(如圖7所示)來滿足防凝露要求。加熱比例是指加熱器的加熱時間與加熱時間和停止時間之和的比值。[0038]圖7中，隨著環(huán)境溫度的增加，豎梁上加熱器的加熱比例呈線性增加，使豎梁表面溫度維持在露點溫度以上，滿足防凝露要求。但是，即使是相同的加熱比例，加熱周期設定不同也會導致豎梁表面溫度的波動幅度不同，若加熱周期設定過大則會造成豎梁表面溫度波動幅度太大，波峰溫度過高會影響正常用戶使用體驗，波谷溫度過低則容易產生凝露。為了使豎梁表面溫度維持在可接受的溫度范圍之內并且不至于使加熱器開停太頻繁，本實施例將加熱器的停止時間T設定為常數，一般取I分鐘，則不同環(huán)境溫度下的不同加熱比例可通過控制不同的加熱時間即能滿足要求。如圖8所示，tl為低溫環(huán)境下加熱器加熱時間；tx為高溫環(huán)境下加熱器加熱時間；T為加熱器設定的停止時間；加熱器的加熱比例隨著環(huán)境溫度的增加而增加，實際控制的時候將每個環(huán)境溫度下的加熱器停止時間設定為恒定的時間T，則只有加熱器的加熱時間(tl，t2, t3…tn)隨環(huán)境溫度的增加而增加。同時考慮到溫度傳感器的精度以及防凝露的可靠性問題，在系統(tǒng)中設定溫度精度 設為l°c，即將冰箱使用的環(huán)境溫度范圍10°C 43°C按1°C的溫度間隔分為多個溫度區(qū)間，每個溫度區(qū)間對應一個加熱時間。本實用新型控制裝置通過環(huán)境溫度的變化自動調節(jié)冷藏豎梁防上的加熱器的加熱時間可有效滿足豎梁在不同使用條件下的防凝露需求，并最大限度地為用戶節(jié)省電能。本實用新型防凝露自適應能力強，控制裝置簡單、容易實現，且易于維護。同時也不需要高精度的濕度傳感器以及防凝露表面的溫度傳感器，因此不管是從硬件還是軟件的角度來看，本實用新型的成本都非常低廉。
權利要求1.一種對開門冰箱冷藏豎梁防凝露的加熱控制裝置，包括設置在豎梁上的加熱器(1)，其特征在于還包括環(huán)境溫度傳感器(2)和控制單元(3)，所述環(huán)境溫度傳感器(2)根據采集到的環(huán)境溫度值輸出信號給控制單元(3 )，控制單元(3 )輸出信號控制加熱器(I)工作。
2.根據權利要求I所述的加熱控制裝置，其特征在于所述環(huán)境溫度傳感器(2)設在冰箱外表面。
3.根據權利要求I所述的加熱控制裝置，其特征在于所述加熱器(I)粘貼在豎梁內表面。
4.根據權利要求I至3任一項所述的加熱控制裝置，其特征在于所述加熱器(I)的功率根據冰箱容積大小以及豎梁尺寸選定為恒定值。
5.根據權利要求4所述的加熱控制裝置，其特征在于所述控制單元(3)由單片機實現。
專利摘要本實用新型涉及一種對開門冰箱冷藏豎梁防凝露的加熱控制裝置。該加熱控制裝置包括設置在豎梁上的加熱器、環(huán)境溫度傳感器和控制單元，所述環(huán)境溫度傳感器根據采集到的環(huán)境溫度值輸出信號給控制單元，控制單元輸出信號控制加熱器工作。其根據相關的防凝露適用標準將相對濕度設定為恒定值，控制單元根據環(huán)境溫度傳感器采集到的環(huán)境溫度值來控制功率為恒定值的加熱器的工作方式。本實用新型控制裝置中采用單獨的價格低廉的環(huán)境溫度傳感器，容易實現，且易于維護，在降低成本、簡化程序的同時，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性。
文檔編號F25D29/00GK202630578SQ20122018760
公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權日2012年4月27日
發(fā)明者姚飛, 李成武, 鐘金華 申請人:海信容聲(廣東)冰箱有限公司