[发明专利]一种应用超声波与超疏水材料耦合除霜的无霜冰箱及其控制方法

权利要求书

1.一种应用超声波与超疏水材料耦合除霜的无霜冰箱，其特征在于，所述无霜冰箱包括主控制器、蒸发室、冷冻室、冷藏室、压缩机、排水装置、环境温度传感器和磁敏控制风门，

其中，冷藏室包括冷藏室风道、冷藏室回风风道和冷藏室温度传感器，冷藏室温度传感器安装在冷藏室内；

冷冻室包括冷冻室风道、冷冻室回风口和冷冻室温度传感器，冷冻室温度传感器安装在冷冻室内；冷冻室风道与所述冷藏室风道相连，其连通处安装有所述磁敏控制风门；

所述蒸发室位于冷冻室的后部，蒸发器和冷冻室用冷冻室风道隔开，蒸发室包括蒸发器、蒸发器温度传感器、风扇、电加热器和超声波振荡系统；超声波振荡系统位于蒸发器的两侧；风扇位于蒸发器的正上方，可带动流经蒸发室的冷风进入冷藏室或冷冻室；蒸发器温度传感器安装在蒸发器的上方，且和蒸发器的翅片接触；蒸发器的下方装设有电加热器；所述冷藏室回风风道从冷藏室连通至蒸发器的下方；

所述主控制器分别连接超声波振荡系统、压缩机、电加热器、磁敏控制风门、风扇、环境温度传感器、冷冻室温度传感器、蒸发器温度传感器和冷藏室温度传感器，所述超声波振荡系统和电加热器为除霜装置；所述蒸发器、冷冻室风道、冷冻室回风口、冷藏室风道和冷藏室回风风道的表面均采用超疏水材料。

2.根据权利要求1所述的一种应用超声波与超疏水材料耦合除霜的无霜冰箱，其特征在于，所述超声波振荡系统包括超声波发生器以及通过连接电缆与超声波发生器输出端连接的超声波换能器单元；所述超声波换能器单元包括数个圆形陶瓷压电换能器，所述陶瓷压电换能器的个数为10-20个，陶瓷压电换能器为锆钛酸铅系压电陶瓷。

3.根据权利要求1或2所述的一种应用超声波与超疏水材料耦合除霜的无霜冰箱，其特征在于，所述电加热器为石英管、钢管或铝盘管；在所述冷冻室和冷藏室的夹缝处设置有冷冻室门开关和冷藏室门开关，用来检测冷冻室门和冷藏室门的开关状态。

4.根据权利要求1或2所述的一种应用超声波与超疏水材料耦合除霜的无霜冰箱，其特征在于，所述压缩机位于蒸发室的下方，压缩机与所述蒸发器相连通；所述排水装置包括排水管和储水装置，排水管位于所述压缩机的侧方，储水装置位于所述压缩机的下方。

5.一种应用超声波与超疏水材料耦合除霜的无霜冰箱的化霜控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤:

(1)待压缩机启动后，每隔Δt₀分钟分别一次蒸发器温度T_e、冷冻室温度T_f和环境温度T_out，同时读取磁敏控制风门的开闭状态；

(2)若蒸发器温度T_e低于特定温度T_e0，则按照公式(1)得到采集到的冷冻室温度与蒸发器温度的差值Δt₁，

Δt₁＝T_f-T_e(1)；

(3)根据磁敏控制风门的开闭状态，分别计算出不同状态下冷冻室温度和蒸发器温度的临界温差Δt₂和Δt₃：

(a)若磁敏控制风门开启，则按照公式(2)计算冷冻室温度和蒸发器温度的临界温差Δt₂，

Δt₂＝A*(25-T_out)+B(2)，

其中，A为温度系数，单位为1；B为温度值，单位为℃；

(b)若磁敏控制风门关闭，则根据公式(3)计算冷冻室温度和蒸发器温度的临界温差Δt₃，

Δt₃＝A*(25-T_out)+B+Δt_x(3)，

其中，Δt_x为温度差值，单位为℃；

(4)判断Δt₁与Δt₂或Δt₃是否满足公式(4)的要求：

Δt₁>Δt₂或Δt₁>Δt₃(4)，

若满足公式(4)的要求，则判断结果为真，记为“1”，表示需要化霜；否则记为“0”；

(5)如果判断结果连续3次均为“1”，则进入化霜程序；如果判断结果连续三次不全为“1”，则重新进行上述步骤(2)到步骤(4)，直到出现判断结果连续3次三次均为“1”为止；

(6)利用电加热器与超声波振荡系统耦合进行冰箱的化霜程序。