CN108917282A - 一种制冷陈列柜的化霜控制装置及方法 - Google Patents

一种制冷陈列柜的化霜控制装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及制冷陈列柜领域，公开了一种制冷陈列柜化霜控制装置及方法。所述控制装置包括：至少两个温湿度传感器，用于获得蒸发器前、后风道中空气的干球温度和相对湿度，用来计算空气含湿量，进而推算结霜量；控制器，用于执行以下步骤：判断所述陈列柜是否进入化霜阶段和是否终止化霜；如果满足化霜开始或者终止条件，直接或间接地控制相应的电磁阀或/和其它部件执行相应的化霜或者终止化霜动作。本发明的技术方案可以根据空气的温湿度情况，判断蒸发器的实际结霜量，进而自动的调整陈列柜的化霜间隔时间，实现按实际需要化霜，减少了不必要的化霜次数，从而减少了化霜引入的外界热量，减少了能耗和柜内温度波动，有利于食品的保鲜保质。

Description

一种制冷陈列柜的化霜控制装置及方法
技术领域
本发明涉及制冷设备领域，更具体而言，其涉及一种商业零售用的制冷陈列柜。
背景技术
为便于货物的保鲜和展示，制冷陈列柜应运而生并已经历多年发展。目前，已存在多种形式的制冷陈列柜，例如：岛式陈列柜、立式陈列柜等等。其中，绝大部分制冷陈列柜均用于提供一个便于客户观看及选取货物的展示空间，同时，其需要为货物提供相对恒温的环境，以便其能够保存得尽可能长久。该恒温环境通常为低于环境温度的环境，因此需要配备制冷***来满足其对低温环境的需求。
在常规的制冷陈列柜设计中，蒸发器中制冷剂的饱和蒸发温度处于0℃到-35℃的范围，由于温度低于零度，空气中的水分会在蒸发器的盘管和翅片上凝结成霜，并因此影响换热系能。为避免结霜所导致的换热阻塞问题，每间隔一定时间，需要中止制冷过程并执行化霜模式。在除霜期间，将会引入外部热量(外部热空气、电加热器加热或者压缩机排出的热气)，使蒸发器上的霜融化成水并流出陈列柜，这导致了能量的浪费。此外，除霜过程还将会导致蒸发器的温度升高，进而导致与其进行换热的制冷陈列柜内的空气温度升高，这会对一些具有较高恒温要求的货物(例如食品)存在负面影响，比如降低食品的品质或保鲜期。因此，在保证陈列柜正常运行的前提下，除霜次数越少越好。在通常的陈列柜控制器中，化霜频率一般都是人工设定好的，而且一般是按照夏季工况设定的，无法根据季节变换或环境温湿度自动调节。当环境温湿度较低时，空气的含湿量也较低，结霜量少，但柜子仍然按照固定频率化霜，这就导致不必要的能源浪费和柜内温度频繁波动。
发明内容
本发明目的在于提供一种按需化霜的制冷陈列柜化霜控制装置。
本发明目的还在于提供一种按需化霜的制冷陈列柜化霜控制方法。
根据本发明的一个方面，提供一种制冷陈列柜控制装置，其包括：控制器，用于执行以下步骤：判断所述陈列柜是否满足化霜开始或终止条件；如果满足化霜开始或终止条件，控制相应的电磁阀或/和其它部件执行相应的开始化霜或结束化霜动作；温湿度传感器，用于获得蒸发器前、后风道中空气的干球温度、相对湿度，进而计算空气含湿量并推算蒸发器结霜量。
根据本发明的另一个方面，还提供一种制冷陈列柜化霜控制方法，其特征在于：
其包括：S100，采集步骤，获取监测参数。S200，计算步骤，根据获得参数计算得出其它参数。S300，比较步骤，将监测参数或经过计算得到的间接参数与预设值进行比较。S400，控制步骤，基于比较结果来直接或间接地控制所述***中的相关元件执行化霜动作，包括(但不限于)关闭供液电磁阀。S500，判断步骤，判断是否满足化霜终止条件。S600，控制步骤，当满足化霜终止条件时，直接或间接地控制所述***中的相关元件执行终止化霜动作，包括(但不限于)打开供液电磁阀，重新开始制冷循环。
【附图说明】
图1是具有本发明一个实施例的制冷陈列柜化霜控制装置示意图
图2是具有本发明一个实施例的制冷陈列柜化霜控制方法示意图
部件及标号列表
10 化霜控制装置
11 控制器
12 温湿度传感器
20 电磁阀
【具体实施方式】
附图1示出了一种制冷陈列柜化霜控制装置10，其包括控制器11，用于执行以下步骤：判断所述陈列柜是否满足化霜开始\终止条件；如果满足条件，控制相应的电磁阀20或/和其它部件执行相应的化霜开始\终止动作；两个温湿度传感器12，分别安装在蒸发器前、后的风道中，用于获取空气的温湿度参数(干球温度和相对湿度)。
具体而言，如图2所示，当制冷循环开始时，控制器10采集蒸发器前、后风道中空气的干球温度和相对湿度Tin、RHin、Tout、RHout，进而根据空气物性公式计算出或者采用查表法查出空气的含湿量Din、Dout。单位时间内蒸发器上的结霜量等于经过蒸发器后空气中水分的减少量。如果经过蒸发器的风量V、两次化霜之间的间隔时间DT，则DT时间内的累计结霜量可表示为(Din-Dout)和V的乘积的积分，用公式可表示为
为便于说明，下面用上标＇表示实验工况时的相关参数。
制冷陈列柜开发时，一般都需经过实验测试并确定化霜间隔时间DT。因此，对于一个给定的陈列柜，实验工况时的结霜量F＇可以根据所测参数计算出来，作为控制器的预设值，实际工况运行时只需计算F，并且和预设值比较即可，当F＞F′时，即说明实际结霜量达到需要化霜的状态，则应该启动化霜，此时控制器直接或间接地关闭制冷剂管路上的供液电磁阀，进入化霜模式。
化霜开始后，控制器自动计算化霜持续时间，当化霜持续时间大于预设值时或者某一化霜终止温度(例如：蒸发器后空气的干球温度)大于预设值时，化霜终止，打开制冷剂管路上的供液电磁阀，重新开始制冷循环。
依据此发明的方法原理，实际应用时相关公式可以变换处理，所采用的判断指标也可以是经过公式变换或简化得到的其它直接或间接参数。例如：可以认为陈列柜运行时风机的风量近似不变，则公式F＞F′可以简化并离算化表示为
综上所述，利用该化霜控制装置，能够根据周围环境的温湿度状况智能的判断蒸发器结霜量多少，从而根据实际需要来动态的调整化霜间隔时间，从整体上减少了化霜次数(尤其在春秋季和冬季)，进而减少了化霜引入的外界热量，减少了全年能耗；同时也减少了化霜引起的陈列柜内的温度波动，有利于食品的保鲜保质。
以上例子主要说明了本发明的制冷陈列柜化霜控制装置及化霜控制方法的原理。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (6)

1.一种制冷陈列柜化霜控制装置，其特征在于，包括：
控制器，用于执行以下步骤：
判断所述陈列柜进入或退出化霜阶段，以及
如果所述陈列柜进入化霜阶段，直接或间接地控制所述***中的相关元件执行化霜动作，包括（但不限于）关闭电磁阀；如果所述陈列柜满足化霜终止条件，直接或间接地控制所述***中的相关元件执行终止化霜动作，包括（但不限于）打开电磁阀。
2.根据权利要求1所述的制冷陈列柜化霜控制装置，其特征在于：所述装置还包括：至少两个温湿度传感器，安装在所述陈列柜蒸发器前后的风道内，用于检测风道内空气的干球温度和相对湿度。
3.一种制冷陈列柜化霜控制方法，该陈列柜至少包括蒸发器、蒸发风机和安装在供液管路上的电磁阀，其特征在于，包括：
判断所述陈列柜进入或退出化霜阶段, 以及
如果所述陈列柜进入化霜阶段，直接或间接地控制所述***中的相关元件执行化霜动作，包括（但不限于）关闭电磁阀；如果所述陈列柜满足化霜终止条件，直接或间接地控制所述***中的相关元件执行终止化霜动作，包括（但不限于）打开电磁阀；具体步骤包括：
S100，采集步骤，获取监测参数；
S200，计算步骤，根据获得参数计算出其它参数；
S300，比较步骤，将监测参数或经过计算得到的参数与预设值进行比较；
S400，控制步骤，基于比较结果来直接或间接地控制所述***中的相关元件执行化霜动作，包括（但不限于）关闭电磁阀；
S500，判断步骤，判断是否满足化霜终止条件；
S600，控制步骤，当满足化霜终止条件时，直接或间接地控制所述***中的相关元件执行终止化霜动作，包括（但不限于）打开电磁阀，重新开始制冷循环。
4.根据权利要求3所述的化霜控制方法，其特征在于，所述监测参数包括空气干球温度和相对湿度；根据所述空气干球温度和相对湿度，可以得出空气的含湿量，进而推算出蒸发器的结霜量或间接反应结霜量的参数；当所述参数高于预设阈值区间时，控制器执行化霜动作，进入化霜阶段。
5.根据权利要求3所述的化霜控制方法，其特征在于，化霜终止条件包括时间终止和温度终止，满足任一条件即终止化霜；时间终止是指在化霜过程中，当检测的化霜持续时间大于等于预设的时间时，终止化霜；温度终止是在化霜过程中，当所述监测温度大于等于预设值时，终止化霜。
6.根据权利要5所述的温度终止条件，其特征在于，所述监测温度可以是蒸发器后风道中温湿度传感器所监测的干球温度，也可以是通过别的温度传感器所监测的蒸发器某处的表面温度或空气温度。
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