使用紅外線發(fā)射二極管傳感器對制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器除霜的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過以下步驟對制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器除霜的設(shè)備:i)使用紅外線發(fā)射二極管傳感器檢測形成在冰箱、冷藏庫、冷凍庫或熱栗中裝配的蒸發(fā)器上的霜；ii)將信號從控制處理器傳送至除霜系統(tǒng);并且iii)通過操作除霜系統(tǒng)對蒸發(fā)器除霜。
[0002]另一方面，本PCT申請要求于2013年8月26日提交的韓國專利申請第10-2013-100895號“使用紅外線發(fā)射二極管傳感器對制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器除霜的設(shè)備”以及于2014年2月17日提交的韓國專利申請第10-2014-17681號“使用紅外檢測傳感器對制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器除霜的設(shè)備”這二者的優(yōu)先權(quán)。
【背景技術(shù)】
[0003]在冰箱、冷藏庫、冷凍庫或熱栗中，使用制冷劑通過循環(huán)和熱交換來冷卻空間。通常，通過包括4個冷卻周期步驟的循環(huán)來進(jìn)行冷卻，這些步驟是制冷劑的壓縮、冷凝、膨脹和伴有熱交換的蒸發(fā)。因此，在制冷系統(tǒng)中裝配有壓縮器、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器。
[0004]可以對4個冷卻周期步驟進(jìn)行如下解釋。在壓縮器中壓縮氣相制冷劑，在冷凝器中通過與周圍空氣進(jìn)行熱交換來冷卻壓縮的制冷劑，在膨脹閥處調(diào)節(jié)冷卻的液相制冷劑流并使其膨脹，并且在蒸發(fā)器中將液相制冷劑蒸發(fā)成氣相，其中環(huán)境熱量被吸收以用于蒸發(fā)。最后，可以將冷卻的空氣提供至制冷系統(tǒng)中的儲藏室或冷卻空間中。
[0005]另外，使來自蒸發(fā)器的氣相制冷劑循環(huán)至壓縮器中。之后，從壓縮器開始冷卻周期并重復(fù)該冷卻周期。隨著環(huán)境熱量被吸收到由蒸發(fā)器圍繞的空間中，蒸發(fā)器的表面的溫度會變低。因此，由于相對較熱并且潮濕的環(huán)境空氣，在蒸發(fā)器的表面上會出現(xiàn)凝結(jié)的水分，這將導(dǎo)致在蒸發(fā)器的表面上形成霜。
[0006]另外，在蒸發(fā)器的表面上形成的霜會隨時間變厚。因此，與環(huán)境空氣的熱交換的效率會變低，這將導(dǎo)致冷卻效率下降及電能的過度消耗。
[0007]通常，為了解決這種問題，將計時器裝配至制冷系統(tǒng)中，以用于測量壓縮器的累積操作時間。在經(jīng)過閾值累積操作時間之后，通過操作蒸發(fā)器周圍的供熱部來執(zhí)行除霜。
[0008]然而，在這種傳統(tǒng)除霜的情況下，必須基于閾值累積操作時間的推移來周期性地執(zhí)行除霜，而不對形成在蒸發(fā)器的表面上的霜量進(jìn)行測量。因此，其缺點在于不能有效地移除形成在蒸發(fā)器的表面上的霜。另外，由于除霜操作，也導(dǎo)致不必要的電能消耗以及溫度增加。
[0009]為了克服這種缺陷，在韓國在先公開第10-2011-88745號“冷卻設(shè)備和用于檢測霜的方法”中披露了通過電學(xué)傳感器來檢測和測量霜并且根據(jù)來自電學(xué)傳感器的信號來移除霜。
[0010]根據(jù)所述專利，使用多個傳感器，通過冷卻銷之間的電容來檢測和測量霜。另外，通過電容量來計算和測量霜量。然而，除了該檢測方法的相對復(fù)雜性之外，由于檢測信號中可能包括噪聲信號，因此不能將檢測信號視為是可靠的。
[0011]另一方面，在韓國在先公開第10-2013-143452號“霜檢測設(shè)備和方法”中披露了通過紅外反射來檢測和測量蒸發(fā)器上的霜的形成，其包括以下步驟:從紅外線發(fā)射部發(fā)射紅外線;在霜上反射紅外線;并且在紅外線接收部處測量所反射的紅外線。
[0012]然而，在從發(fā)射部發(fā)射出紅外線并且在紅外線接收部處接收并測量所反射的紅外線的情況下，從霜反射的紅外線的靈敏度可根據(jù)介質(zhì)的條件發(fā)生變化。另外，紅外線的吸收也可根據(jù)介質(zhì)的類型而不同。當(dāng)然，即使從紅外線發(fā)射部發(fā)射出相同強(qiáng)度的紅外線，來自紅外發(fā)生器的紅外線也可能存在強(qiáng)度偏差，這會導(dǎo)致檢測靈敏度的差異。
[0013]在產(chǎn)生并接收紅外線的過程中，為了完全消除霜檢測傳感器中出現(xiàn)的偏差或誤差，本申請的發(fā)明人開發(fā)出一種使用紅外線發(fā)射二極管傳感器對制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器除霜的設(shè)備，該設(shè)備通過如下這些步驟進(jìn)行操作:i)在標(biāo)準(zhǔn)電壓下，從紅外線發(fā)射二極管Dl產(chǎn)生紅外線，并將紅外線投射至蒸發(fā)器；ii)在紅外線發(fā)射二極管D2處投射檢測紅外線，并接收反射紅外線，以測量施加至紅外線發(fā)射二極管D2的電壓；iii)基于施加至紅外線發(fā)射二極管D2的因紅外線干擾和光電效應(yīng)而下降的電壓，在控制處理器處估算蒸發(fā)器上的霜厚度；并且iv)當(dāng)霜厚度高于閾值時，操作除霜系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]技術(shù)問題
[0015]待解決的問題是開發(fā)出一種使用紅外線發(fā)射二極管傳感器對制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器除霜的設(shè)備，以在產(chǎn)生并接收紅外線的過程中完全消除在霜檢測傳感器中出現(xiàn)的偏差或誤差。另外，對制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器除霜的設(shè)備可以通過以下步驟進(jìn)行操作:i)在標(biāo)準(zhǔn)電壓下，從紅外線發(fā)射二極管Dl產(chǎn)生紅外線，并將紅外線投射至蒸發(fā)器；ii)在紅外線發(fā)射二極管D2處投射檢測紅外線并接收反射紅外線，以測量施加至紅外線發(fā)射二極管D2的電壓；iii)基于施加至紅外線發(fā)射二極管D2的因紅外線干擾和光電效應(yīng)而下降的電壓，在控制處理器處估算蒸發(fā)器上的霜厚度;并且iv)當(dāng)霜厚度高于閾值時，使除霜系統(tǒng)操作。
[0016]技術(shù)方案
[0017]本發(fā)明的目的在于提供一種使用紅外線發(fā)射二極管傳感器對制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器除霜的設(shè)備，其包括:i)霜檢測傳感器50，其用于從控制處理器60的輸出部接收霜感測信號，并向所述控制處理器60的輸入部傳送霜檢測信號，其中，通過向霜投射紅外線并且投射和從霜接收反射紅外線來生成所述霜檢測信號；ii)所述控制處理器60，其用于在信號轉(zhuǎn)換部中將所述霜檢測信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號以估算所述霜檢測信號是否高于由信號設(shè)定部61設(shè)定的閾值，并將操作信號傳送至除霜器70以及將顯示信號傳送至信號顯示部62;以及
iii)所述除霜器70，其基于來自所述控制處理器60的信號進(jìn)行操作。
[0018]另外，所述霜檢測傳感器50按照以下步驟進(jìn)行操作:i)在紅外線發(fā)射部51處在標(biāo)準(zhǔn)電壓V1下將來自紅外線發(fā)射二極管Dl的所述紅外線投射至所述蒸發(fā)器；ii)在紅外線接收部52的紅外線發(fā)射二極管D2處投射檢測紅外線并接收所述反射紅外線，其中，由于紅外線干擾和光電效應(yīng)，施加至所述紅外線發(fā)射二極管D2的信號電壓％相比于所述標(biāo)準(zhǔn)電壓降低;且iii)測量所述信號電壓。
[0019]另外，在所述蒸發(fā)器20上未形成霜40的情況下，因為能以無紅外線干擾的方式投射所述檢測紅外線，所以所測量的所述信號電壓％沒有降低，而在所述蒸發(fā)器20上形成霜40的情況下，因為由于所述檢測紅外線和來自霜的所述反射紅外線之間的紅外線干擾而難以投射所述檢測紅外線，所以所測量的所述信號電壓^降低。
[0020]作為霜檢測傳感器50的另一個實施例，所述霜檢測傳感器50能夠按照以下步驟進(jìn)行操作:i)在紅外線發(fā)射部51處在標(biāo)準(zhǔn)電壓V1下將來自紅外線發(fā)射二極管Dl的所述紅外線投射至所述蒸發(fā)器；ii)在紅外線接收部52的晶體管TR處投射檢測紅外線并接收所述反射紅外線，其中，由于紅外線干擾和光電效應(yīng)，施加至所述晶體管TR的信號電壓V2相比于所述標(biāo)準(zhǔn)電壓％降低;并且iii)測量所述信號電壓。
[0021]另外，所述控制處理器60包括:1)信號設(shè)定部61，在所述信號設(shè)定部中能夠輸入和設(shè)定有除霜模式、除霜時間、除霜方法、除霜靈敏度、霜形成靈敏度和/或強(qiáng)制除霜時段；以及ii)信號顯示部62，在所述信號顯示部中能夠顯示設(shè)定除霜模式、設(shè)定除霜時間、設(shè)定除霜方法和/或?qū)λ稣舭l(fā)器除霜的報警信號。
[0022]另外，所述紅外線的波長為800?950nm，并且所述紅外線發(fā)射部51中的紅外線發(fā)射二極管Dl的標(biāo)準(zhǔn)電壓ViS5V。
[0023]有益效果
[0024]本發(fā)明的有益效果在于提供了一種使用紅外線發(fā)射二極管傳感器對制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器除霜的設(shè)備，以在產(chǎn)生并接收紅外線的過程中完全在消除霜檢測傳感器中出現(xiàn)的偏差或誤差。另外，對制冷