本发明涉及冷藏冷冻装置，特别涉及一种冰箱及其化霜控制方法。
背景技术：
风冷冰箱在运行一段时间后，其蒸发器会出现结霜情况，结霜会影响其运行效率，因此冰箱在制冷一段时间后需要对蒸发器进行化霜操作。
现有的冰箱内部靠近蒸发器的位置设置有化霜加热丝，加热丝通电后利用热辐射对蒸发器进行加热，以达到化霜的目的。但是，传统的电加热化霜，靠近加热丝的位置蒸发器温度较高，化霜速度快，而远离加热丝的位置化霜速度较慢，因此容易造成蒸发器整体化霜不均匀。另外，电加热化霜会同时加热蒸发器周围的空气，这样不仅会造成热能损失，还会延长除霜时间。
而且，目前的冰箱使用的除霜方法是根据经验数据设定预设时间，在冰箱制冷一定时间后，自动开启化霜，在化霜一定时间后停止化霜。但是，这种根据经验设置除霜开始点和终止点的方法由于不能明确结霜/化霜情况，除霜效果不佳。特别是在确定化霜终止时，若蒸发器上的结霜还未完全消除就停止了化霜，就会导致化霜不充分，进而影响蒸发器的后续制冷效果；若蒸发器上的结霜已完全消除，可是加热丝仍未停止加热，就会造成能源浪费，还会影响化霜装置的使用寿命。
技术实现要素：
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的冰箱及其化霜控制方法。
本发明的一个目的是为了提高冰箱化霜效果。
本发明的另一个目的是为了防止蒸发器温度过高。
本发明的另一个目的是为了确保蒸发器除霜均匀。
一方面，本发明提供了一种冰箱的化霜控制方法，冰箱包括用于对冰箱的蒸发器进行电磁辐射化霜的电磁化霜装置，电磁化霜装置包括沿蒸发器高度方向排列的多个化霜模块，每个化霜模块向对应的蒸发器区段进行电磁辐射化霜，方法包括：在冰箱制冷运行过程中，检测到冰箱达到化霜条件；开启电磁化霜装置开始化霜，每个化霜模块均以预设的初始功率运行；持续检测蒸发器的表面温度以及位于最底部的化霜模块的功率；判断蒸发器的表面温度是否达到预设温度；若是，根据蒸发器的表面温度变化以及每个化霜模块的位置分别调节多个化霜模块的功率；判断位于最底部的化霜模块的功率是否达到目标功率；若是，关闭电磁化霜装置，结束化霜。
可选地，根据每个蒸发器区段的表面温度变化以及每个化霜模块的位置分别调节多个化霜模块的功率的步骤包括：计算蒸发器表面相对于预设温度的温度增量；根据每个化霜模块的位置以及蒸发器的温度增量分别降低每个化霜模块的功率值；其中多个化霜模块的功率降低值按照化霜模块的位置由高到低的排列顺序依次降低且最底部的化霜模块的功率保持不变。
可选地，在检测到冰箱达到化霜条件的步骤之前还包括：在冰箱首次上电开机时，确定目标功率。
可选地，在冰箱首次上电开机时，确定目标功率的步骤包括：检测蒸发器的表面温度；判断蒸发器的表面温度是否达到预设温度；若是，开启电磁化霜装置并持续运行第一预设时间段；在电磁化霜装置持续运行期间，计算最后第二预设时间段内最底部的化霜模块的平均功率，作为目标功率。
可选地，检测到冰箱达到化霜条件的步骤包括：记录冰箱的持续运行时间以及持续运行时间内冰箱的门体的累计打开次数；判断冰箱的持续运行时间是否达到预设累计运行时间，且门体的累计打开次数超过预设次数；若是，确定冰箱达到化霜条件。
另一方面，本发明还提供了一种冰箱，包括：由压缩机、蒸发器和冷凝器组成的制冷循环系统；电磁化霜装置，朝向蒸发器设置，配置成通过向蒸发器辐射电磁波来加热蒸发器，以对蒸发器进行化霜；其包括沿蒸发器高度方向排列的多个化霜模块，每个化霜模块向对应的蒸发器区段进行电磁辐射化霜；温度检测装置，设置于蒸发器表面，配置成检测蒸发器的表面温度；功率检测模块，与最底部的化霜模块相连，配置成检测最底部的化霜模块的运行功率；其中电磁化霜装置，配置成在冰箱制冷运行过程中，在检测到冰箱达到化霜条件的情况下开启，开始化霜；在化霜过程中，根据蒸发器的表面温度变化以及每个化霜模块的位置分别调节多个化霜模块的功率；并且还配置成在蒸发器的表面温度达到预设温度，且最底部的化霜模块的功率达到目标功率的情况下关闭，结束化霜。
可选地，电磁化霜装置还包括：功率调节模块，配置成计算蒸发器表面相对于预设温度的温度增量；根据每个化霜模块的位置以及蒸发器的温度增量分别降低每个化霜模块的功率值。
可选地，功率检测模块，还配置成在冰箱首次上电开机时，确定目标功率。
可选地，电磁化霜装置，还配置成在冰箱首次上电开机时，蒸发器的表面温度达到预设温度的情况下，开启并持续运行第一预设时间段；功率检测模块，还配置成在电磁化霜装置持续运行期间，计算最后第二预设时间段内最底部的化霜模块的平均功率，以作为目标功率。
可选地，上述冰箱还包括：运行时间检测装置，配置成记录冰箱的持续运行时间；和门体开闭检测装置，设置于冰箱的门体或箱体上，配置成在冰箱持续运行的时间内，记录门体的打开次数；其中电磁化霜装置，配置成在冰箱的持续运行时间达到预设累计运行时间，且门体的累计打开次数超过预设次数的情况下开启。
本发明提供了一种冰箱。本发明的冰箱利用电磁化霜装置对蒸发器进行化霜，电磁化霜装置是采用磁场感应涡流加热原理对蒸发器进行加热，相较于现有技术中使用加热丝进行化霜，化霜效果更佳。具体地，电磁化霜装置能够向蒸发器各个部分均匀发射电磁辐射，因此蒸发器整体能够均匀升温，蒸发器各部分化霜更加均匀。而且，由于只有金属才能够将接受电磁波，将磁能转换为热能，因此电磁化霜装置只会对蒸发器表面进行加热，而不会加热蒸发器周围的空气。因此本实施例的冰箱化霜更加直接、迅速，同时避免了对结霜以外的位置进行加热，提高了热能利用效率。
进一步地，本发明还提供了一种化霜控制方法。该方法根据蒸发器的表面温度变化以及每个化霜模块的位置调节对应的化霜模块的功率。当蒸发器表面温度超过0℃时，适当降低每个化霜模块的功率，以防止蒸发器温度上升过快，影响后续冰箱制冷。由于不同位置的蒸发器的结霜程度不同，在本发明中，依据多个化霜模块的不同位置分别降低多个化霜模块的功率。具体地，根据蒸发器表面的结霜特点：即位于顶部的蒸发器部分结霜程度较低，而底部的蒸发器部分结霜程度较小，在本发明中，主要降低位于顶部的化霜模块功率值，以使得蒸发器整体化霜更加均匀。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的冰箱的蒸发器以及电磁化霜装置的示意图；
图2是根据本发明一个实施例的冰箱的示意框图；
图3是根据本发明一个实施例的冰箱的化霜控制方法的示意图；
图4是根据本发明一个实施例的冰箱的化霜控制方法的流程图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明实施例首先提供了一种冰箱。这本实施例中，该冰箱为风冷冰箱，风冷冰箱包括：门体、箱体以及由压缩机100、蒸发器300和冷凝器200组成的制冷循环系统。箱体内部形成储藏间室以及位于储藏间室后部的送风风道，蒸发器300设置于送风风道内，在本实施例中，蒸发器300外壳由金属材料制成，其内部形成供冷媒流动的管道，并通过其内部流动的冷媒对风道内部的空气进行降温。送风风道内部还设置有风机，风机用于将风道内经蒸发器300降温后的干冷空气输送至储藏间室内，以对储藏间室进行制冷。进入储藏间室的空气会循环再次进入风道内。风冷冰箱内部即利用上述空气流动循环原理对储藏间室进行制冷。
本实施例的冰箱还包括：电磁化霜装置400。电磁化霜装置400设置于风道内，并朝向蒸发器300设置。在本实施例中，电磁化霜装置400设置于蒸发器300的背部，配置成通过向蒸发器300辐射电磁波来加热蒸发器300，以对蒸发器300进行化霜。电磁化霜装置400是采用磁场感应涡流加热原理对蒸发器300进行加热的，其内部设置有电磁线圈，并利用电流通过线圈产生磁场，当磁场内之磁力通过蒸发器300时，即会在蒸发器300壳体表面产生无数小涡流，使蒸发器300壳体内的金属离子高速的运动，蒸发器300温度迅速升高。电磁化霜装置400通过电能转化磁能，磁能转化热能的形式，快速地使蒸发器300本身发热，蒸发器300发热后直接对结霜进行融化。
在本实施例中，电磁化霜装置400包括沿蒸发器300高度方向排列的三个化霜模块，即位于最顶部的第一化霜模块401，位于中间的第二化霜模块402以及位于最底部的第三化霜模块403。每个化霜模块能够独立运行，并向对应的蒸发器区段进行电磁辐射化霜，也就是，第一化霜模块401对蒸发器300顶部进行化霜；第二化霜模块402对蒸发器300中间部分进行化霜；第三化霜模块403对蒸发器300底部进行化霜。每个化霜模块的运行功率可以独立调节。
本实施例的冰箱利用电磁化霜装置400对蒸发器300进行化霜，相较于现有技术中，使用加热丝进行化霜，化霜效果更佳。具体地，电磁化霜装置400能够向蒸发器300各个部分均匀发射电磁辐射，蒸发器300整体能够均匀升温，因此蒸发器300各部分化霜更加均匀。而且，由于只有金属才能够将接受电磁波，将磁能转换为热能，因此电磁化霜装置400只会对蒸发器300表面进行加热，而不会加热蒸发器300周围的空气。因此本实施例的冰箱化霜更加直接、迅速，同时避免了对结霜以外的位置进行加热，提高了热能利用效率。
上述电磁化霜装置400设置有功率调节模块404，功率调节模块404可以通过调整电磁化霜装置400两端电压或电流等方式改变电磁化霜装置400中每个化霜模块的工作功率，以适应不同的工作环境。另外，每个化霜模块的工作功率还会根据蒸发器300的表面结霜程度(也就是表面温度和结霜厚度等因素)自行调节自身功率大小，当蒸发器300的表面温度逐渐升高，结霜变少时，化霜模块的工作功率会略微升高。
本实施例的冰箱还包括：温度检测装置310和功率检测模块410。温度检测装置310，设置于蒸发器300表面，配置成检测蒸发器300的表面温度。在本实施例中，温度检测装置310可以为一温度传感器。该温度传感器与电磁化霜装置400电相连，电磁化霜装置400能够接收该温度传感器检测得到的温度数据。
功率检测模块410与电磁化霜装置400电相连，配置成检测第三化霜模块403的运行功率。在本实施例中，功率检测模块410通过检测电磁化霜装置400两端的电压以及通过电磁化霜装置400的电流等数据计算第三化霜模块403的即时功率。
电磁化霜装置400配置成在冰箱制冷运行过程中，在检测到冰箱达到化霜条件的情况下开启，开始化霜；并且还配置成在蒸发器300的表面温度达到预设温度，且第三化霜模块403的功率达到目标功率的情况下关闭，结束化霜。
上述预设温度为0℃，也就是冰点温度，当蒸发器300温度达到0℃时，表面蒸发器300结霜已经基本除尽。在本实施例中，为了更加精确地判断结霜是否完全清除，功率检测模块410进一步检测电磁化霜装置400最底部的化霜模块的功率，也就是第三化霜模块403的功率值。根据前文描述，在功率调节模块404不对化霜模块的工作功率进行主动调节的情况下，化霜模块的工作功率也会根据蒸发器300的结霜程度被动发生变化，也就是化霜模块的工作功率与结霜程度存在一定的对应关系。当蒸发器300表面的霜全部化干净时，化霜模块会达到某一特定功率。上述目标功率就是代表蒸发器300表面温度为0℃且蒸发器300无结霜时第三化霜模块403的功率。因此，当第三化霜模块403上升到目标功率时，表明蒸发器300表面结霜已经除尽。在本实施例中，将蒸发器300表面温度和化霜模块的工作功率相结合确定化霜终止时间点，能够更加准确判断什么时间结束化霜。防止蒸发器300化霜不充分，影响蒸发器300的后续制冷。
功率检测模块410还配置成在冰箱首次上电开机时，确定目标功率。电磁化霜装置400还配置成在冰箱首次上电开机时，蒸发器300的表面温度达到预设温度的情况下，开启并持续运行第一预设时间段。功率检测模块410还在电磁化霜装置400持续运行期间，计算第三化霜模块403最后第二预设时间段内的平均功率，以作为目标功率。在本实施例中，预设温度为0℃，第一预设时间段为30s，第二预设时间段为5s。在冰箱首次上电开机时，随着制冷过程的持续进行，蒸发器300温度会由0℃以上逐渐下降。当蒸发器300温度降低到0℃时，其表面开始结霜，此时开启电磁化霜装置400，并控制电磁化霜装置400持续运行30s。电磁化霜装置400在刚开启时，其功率值会有一些波动，待电磁化霜装置400功率趋于稳定后，记录其功率值。具体地，功率检测模块410检测第三化霜模块403运行的30s内，最后5秒的平均功率值。上述平均功率值即为蒸发器300表面为0℃且无霜时，第三化霜模块403对应的功率值，也就是目标功率。
电磁化霜装置400，还配置成在化霜过程中，根据所述蒸发器300的表面温度变化以及每个所述化霜模块的位置分别调节多个所述化霜模块的功率。当蒸发器300表面温度超过0℃时，适当降低每个化霜模块的功率，以防止蒸发器300温度上升过快，影响后续冰箱制冷。由于不同位置的蒸发器300的结霜程度不同，在本实施例中，电磁化霜装置400首先计算蒸发器表面相对于所述预设温度的温度增量；再根据每个所述化霜模块的位置以及所述蒸发器300的温度增量分别降低每个化霜模块的功率值。
上述冰箱还包括：运行时间检测装置520和门体开闭检测装置510。运行时间检测装置520，配置成记录冰箱的持续运行时间。在本实施例中，运行时间检测装置520可以为设置于冰箱主控板上的计时装置。门体开闭检测装置510设置于冰箱的门体或箱体上，配置成在冰箱持续运行的时间内，记录门体的打开次数。在本实施例中，门体开闭检测装置510包括设置于门体或箱体上的压力传感器和一个计数器，压力传感器通过感测门体或箱体上的压力判断门体是否被打开，计数器对门体的打开次数进行累计记录。
电磁化霜装置400配置成在冰箱的持续运行时间达到预设累计运行时间，且门体的累计打开次数超过预设次数的情况下开启。一般而言，蒸发器300表面的结霜程度和冰箱的累计运行时间和冰箱的累计开门次数相关。冰箱的运行时间越长，蒸发器300温度越低，越容易结霜；同时，每一次用户打开门体，冰箱外部环境的湿气进入到风道内，容易在蒸发器300表面形成结霜，因此，门体的累计打开次数越多，蒸发器300也越容易结霜。在本实施例中，当冰箱累计制冷运行m小时且门体打开次数达到n次时，确定冰箱达到化霜条件，电磁化霜装置400开启化霜。上述m和n可以根据冰箱的具体型号进行设置。
压缩机100还配置成在开启电磁化霜装置400之前关闭，使冰箱暂停制冷。在冰箱准备开始除霜之前，先关闭压缩机100停止制冷。在冰箱停止制冷一段时间，蒸发器300温度略微上升后，再进入化霜过程，以防止蒸发器300温度突然升高，对蒸发器300造成损害。
本发明还提供了一种冰箱化霜控制方法，图3是根据本发明一个实施例的冰箱化霜控制方法的示意图，该方法一般性地包括以下步骤：
步骤s302，在冰箱制冷运行过程中，检测到冰箱达到化霜条件。风冷冰箱在运行一段时间后，其蒸发器300会出现结霜情况，影响了其运行效率，因此冰箱在制冷一段时间后需要对蒸发器300进行化霜操作。在本发明的实施例中，上述化霜条件可以为蒸发器300表面温度降低到一定程度，或者是冰箱门体的打开次数达到一定次数。在本发明另一些实施例中，化霜条件还可以是蒸发器300表面结霜达到一定厚度。
步骤s304，开启电磁化霜装置开始化霜，每个化霜模块均以预设的初始功率运行。当冰箱达到化霜条件后，说明冰箱需要进行除霜，此时开启电磁化霜装置400，开始化霜过程。在开始化霜时，所有的化霜模块均按照预设的初始功率运行，在本实施例中，上述初始功率可以设置为500w。
步骤s306，持续检测蒸发器的表面温度以及位于最底部的化霜模块的功率。开启电磁化霜装置400开始化霜，并持续检测冰箱的蒸发器300的表面温度以及电磁化霜装置400最底部的化霜模块的功率。在化霜过程中，实时检测冰箱的蒸发器300的表面温度以及第三化霜模块403的功率，并依据上述两个数据的数值大小确定是否降低三个化霜模块的功率以及化霜的结束时间点。
步骤s308，判断蒸发器300表面温度是否达到预设温度。在本实施例中，预设温度为0℃，即冰点温度。
步骤s310，若步骤s308的判断结果为是，根据蒸发器的表面温度变化以及每个化霜模块的位置调节对应的化霜模块的功率。当蒸发器300表面温度超过0℃时，适当降低每个化霜模块的功率，以防止蒸发器温度上升过快，影响后续冰箱制冷。由于不同位置的蒸发器300的结霜程度不同，在本实施例中，可以依据多个化霜模块的不同位置分别降低多个化霜模块的功率。
步骤s312，判断位于最底部化霜模块的功率达到目标功率。在本实施例中，为了更加精确地判断结霜是否完全清除，功率检测模块410进一步检测电磁化霜装置400位于最底部化霜模块的功率。根据前文描述，化霜模块的工作功率会根据蒸发器300的结霜程度发生变化，也就是化霜模块的工作功率与结霜程度具有一定的对应关系，上述目标功率代表蒸发器300表面温度为0℃且蒸发器300无结霜时位于最底部化霜模块(即第三化霜模块403)的功率。随着化霜过程的进行，位于最底部化霜模块的功率会逐渐升高，当该化霜模块上升到目标功率时，表明蒸发器300表面结霜已经完全除尽。在本实施例中，将蒸发器300表面温度和化霜模块的工作功率相结合确定化霜终止时间点，能够更加准确判断什么时间结束化霜。防止蒸发器300化霜不充分，影响蒸发器300的后续制冷。另外，通过设置目标功率，还能够防止电磁化霜装置400的功率过大，能够起到保护电磁化霜装置400的作用，提高了电磁化霜装置400的使用寿命。
步骤s314，若步骤s312的判断结果为是，关闭电磁化霜装置400，结束化霜。当蒸发器300表面温度达到0℃，且最底部的化霜模块功率达到目标功率时，结束冰箱蒸发器300的化霜过程，等待一定时间后，冰箱重新开启压缩机100制冷。
图4是根据本发明一个实施例的冰箱化霜控制方法的流程图，该方法依次执行以下步骤：
步骤s402，在冰箱首次上电开机时，持续检测蒸发器300的表面温度。在冰箱首次上电开机时，随着制冷过程的持续进行，蒸发器300温度会由0℃以上逐渐下降。
步骤s404，判断蒸发器300的表面温度是否达到预设温度。在本实施例中，预设温度为0℃。
步骤s406，若步骤s404的判断结果为是，开启电磁化霜装置400并持续运行30s。当蒸发器300温度降低到0℃时，其表面开始结霜，此时开启电磁化霜装置400，并控制电磁化霜装置400持续运行30s。
步骤s408，在电磁化霜装置400持续运行期间，计算第三化霜模块403最后5s内的平均功率，作为目标功率。电磁化霜装置400在刚开启时，其功率值会有一些波动，待电磁化霜装置400功率趋于稳定后，记录第三化霜模块403的功率值。具体地，功率检测模块410检测电磁化霜装置400运行的30s内，最后5秒第三化霜模块403的平均功率值。上述平均功率值即为蒸发器300表面为0℃且无霜时，第三化霜模块403对应的功率值。
步骤s410，记录冰箱的持续运行时间以及持续运行时间内冰箱的门体的累计打开次数。
步骤s412，判断冰箱的持续运行时间是否达到预设累计运行时间，且门体的累计打开次数超过预设次数。一般而言，蒸发器300表面的结霜程度和冰箱的累计运行时间和冰箱的累计开门次数相关。冰箱的运行时间越长，蒸发器300温度越低，越容易结霜；同时，每一次用户打开门体，冰箱外部环境的湿气进入到风道内，容易在蒸发器300表面形成结霜，因此，门体的累计打开次数越多，蒸发器300也越容易结霜。当冰箱的累计运行时间和打开门体的次数超过一定程度时，冰箱开启化霜过程。
步骤s414，若步骤s412的判断结果为是，开启电磁化霜装置400开始化霜，并持续检测冰箱的蒸发器300的表面温度以及电磁化霜装置400的功率。在本实施例中，当冰箱累计制冷运行m小时且门体打开次数达到n次时，确定冰箱达到化霜条件，电磁化霜装置400开启化霜。上述m和n根据冰箱的具体情况进行设置。
步骤s416，判断蒸发器300表面温度达到预设温度。在本实施例中，预设温度可以设定为0℃。当蒸发器温度表面到达0℃时，蒸发器表面结霜已基本除尽。当蒸发器温度表面到达0℃时，适当降低每个化霜模块的功率，以防止蒸发器温度上升过快。
步骤s418，若步骤s416的判断结果为是，计算蒸发器表面相对于预设温度的温度增量。
步骤s420，根据每个化霜模块的位置以及蒸发器的温度增量分别降低每个化霜模块的功率值。在本实施例中，蒸发器100表面每升高1℃，功率调节模块404会控制每个化霜模块的功率降低一定数值。由于蒸发器底部结霜程度大于顶部结霜程度，因此，功率调节模块404主要降低位于顶部的化霜模块的功率值。也就是说，上述多个化霜模块的功率降低值按照化霜模块的位置从上到下的顺序依次减小，以使得蒸发器300整体化霜均匀。在本实施例中，第三化霜模块403的功率降低值最大，第二化霜模块402次之，第一化霜模块401的功率降低值最小。具体地，第一化霜模块401在蒸发器300每升高1℃的情况下，功率降低30w；第二化霜模块402在蒸发器300每升高1℃的情况下，功率降低15w；特别的，第三化霜模块403不随蒸发器300温度的升高降低自身功率，也就是说，第三化霜模块403保持初始功率不变。本实施例的方法，能够对结霜程度较高的蒸发器300底部持续高功率除霜，同时减慢结霜程度较低的蒸发器顶部的除霜速度，从而令蒸发器300整体化霜均匀，既不会出现蒸发器底部结霜残留，又能够避免蒸发器顶部温度上升过高。另外，在本实施例中，上述温度增量具有上限值，当蒸发器300的表面温度超过5℃时，所有化霜模块的功率不再随蒸发器300的温度上升而下降。
步骤s422，判断第三化霜模块403的功率是否达到目标功率。持续监测电磁化霜装置400的功率以确定化霜的终止时间点。
步骤s424，若步骤s422的判断结果为是，关闭电磁化霜装置400，结束化霜。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。