CN115200297B - 一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统与方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统与方法，通过温度传感器和新鲜度传感器实时向控制器反馈第一检测信号和第二检测信号。控制器根据第一检测信号与预设温度值的关系控制第一风门和第一风机的启动与停止，第一风门和第一风机将冷气风道内的冷气引入至间室，使间室降温的同时加快了空气循环得到更好的净化。控制器还根据第二检测信号与预设新鲜度值的关系控制第二风机的转速，第二风机转速加快带动冰箱内部的空气循环，同样使空气得到更好的净化。在建立两条循环风道的基础上，设计了相应的净味杀菌控制系统，解决了冰箱只能在制冷时净化空气的问题。

Description

一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统与方法

技术领域

本申请涉及冰箱技术领域，尤其涉及一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统与方法。

背景技术

冰箱是一种生活中常见的家用电器，用于保存食材，通常设有冷藏间室和冷冻间室。放置在冷藏间室活冷冻间室的食材可以在一段时间内保持自身的新鲜度，但食材在储存的同时会散发出味道，进而食材之间的新鲜度会受到影响。

相关技术中为了延长食材在间室中的储存时间，使用净味杀菌模块对间室内的空气进行净化，但净化模块吸收能力有限。为了提升净味杀菌模块对空气的净化能力，间室通过冰箱内置的制冷风道吸入冷气，在间室内形成空气流动，流动的空气更容易经过净味杀菌模块实现空气净化。

但冰箱内部通常只设有制冷风道，净味杀菌模块只有在制冷风道启动时才能发挥最大作用，但冷藏间室不需要一直制冷，一直制冷会对食材新鲜度造成损害并且浪费能源。因此，需要一种实时净化冰箱间室的控制系统

发明内容

本申请提供了一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统与方法，以解决冰箱在非制冷状态下不能净化间室内空气的问题。

本申请提供了一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统，包括：

控制器；

与所述控制器电连接的传感器；所述传感器包括：新鲜度传感器和温度传感器；

与所述控制器电连接的执行机构；所述执行机构包括：风门、第一风机和第二风机；

所述控制器被配置为：

响应于第一检测信号，判定冰箱间室的温度高于预设温度值，向所述风门和所述第一风机发送启动指令；所述第一检测信号为所述温度传感器反馈的间室温度信号；所述风门和所述第一风机用于将冷气引入间室。

响应于第二检测信号，判定冰箱间室内的新鲜度低于预设新鲜度值，向所述第二风机发送加速指令；所述第二检测信号为所述气味传感器反馈的间室新鲜度信号；所述第二风机用于驱动冰箱间室内的空气内循环。

所述新鲜度传感器的工作原理是通过对冰箱间室内的气体浓度进行检测，并将检测得到的模拟量(气体浓度)转化为电信号反馈至控制器中。所述温度传感器的工作原理是通过温度传感器内部的热敏电阻对模拟量(温度)进行检测，并转化为电信号反馈至控制器中。

第一检测信号即为温度传感器反馈的间室的内部温度的信号，控制器首先根据温度传感器反馈的温度信号对执行机构进行控制。在控制器中预设了温度值用于界定是否启动冷气风道。当温度传感器反馈的温度值高于预设温度值时，控制器判定当前冰箱间室需要引入冷气制冷。在冰箱间室的温度值高于预设温度值时，间室内的食材很容易因为温度过高而导致保鲜期减短，容易腐烂。因此，控制器会立即向风门和第一风机发出启动指令。风门在接收到启动指令后呈打开状态，以使得冷气通道连通，而第一风机接收到启动指令后，开始以一定转速旋转带动冷气风道内的冷气进入流道进而进入间室。

在冰箱间室通过冷气降温的同时，冷气也会带动间室内的空气循环，进而使空气更多的流经净味杀菌模块进行净化。此时，新鲜度传感器也在向控制器反馈第二检测信号，第二检测信号为新鲜度传感器反馈的间室新鲜度信号。为了便于控制器根据新鲜度值控制执行机构，在控制器内同样设置有预设新鲜度值。在新鲜度传感器实时反馈的新鲜度信号低于预设新鲜度值时，控制器向第二风机发送加速指令，以加快冰箱内部空气的内循环。

进一步的，所述控制器在响应于第一检测信号之前，被配置为：

响应于冰箱的启动信号，建立与所述气味传感器、所述温度传感器、所述风门、所述第一风机和所述第二风机的电连接。

进一步的，当所述控制器在向所述第二风机发送加速指令后，所述控制器被进一步配置为：

响应于所述第二检测信号，判定冰箱间室内的新鲜度高于预设新鲜度值，向所述第二风机发送状态恢复指令；所述状态恢复指令用于使所述第二风机的转速恢复至接收所述加速指令之前的转速。

进一步的，当所述控制器判定冰箱间室内的温度低于预设温度值时，所述控制器还根据冰箱间室内的新鲜度对所述风门和所述第一风机的运行状态进行控制，所述控制器被进一步被配置为：

响应于第二检测信号，判定冰箱间室内的新鲜度低于预设新鲜度值，向所述风门和所述第一风机发送启动指令。

进一步的，所述控制器根据冰箱间室内的新鲜度向所述风门和所述第一风机发送启动指令后，被进一步配置为：

响应于第二检测信号，直至判定冰箱间室内的新鲜度高于预设新鲜度值，向所述第一风门和所述第一风机发送停止指令。

进一步的，还包括与所述控制器电连接的提示器；所述控制器判定冰箱间室内的新鲜度低于预设新鲜度值时，被进一步配置为：

向所述提示器发送提示指令；所述提示指令用于使提示器发出食材损坏的报警信息。

进一步的，所述提示器包括：

语音报警器，被配置为：接收所述控制器发出的报警信息，发出报警音频信息；

显示报警器，设置在冰箱表面，被配置为：接收所述控制器发出的报警信息，显示用于提示用户食材损坏的信息。

本申请还提供了一种具有净味杀菌功能的冰箱控制方法，适用于上述控制系统。其步骤包括：

响应于第一检测信号，判定冰箱间室的温度高于预设温度值，向所述风门和所述第一风机发送启动指令；所述第一检测信号为所述温度传感器反馈的间室温度信号；所述风门和所述第一风机用于将冷气引入间室；

响应于第二检测信号，判定冰箱间室内的新鲜度低于预设新鲜度值，向所述第二风机发送加速指令；所述第二检测信号为所述气味传感器反馈的间室新鲜度信号；所述第二风机用于驱动冰箱间室内的空气内循环。

进一步的，当判定冰箱间室内的温度低于预设温度值时，还根据冰箱间室内的新鲜度对风门和第一风机的运行状态进行控制，其步骤包括：

响应于所述第二检测信号，判定冰箱间室内的新鲜度低于预设新鲜度值，向所述风门和所述第一风机发送启动指令。

进一步的，响应于第二检测信号，直至判定冰箱间室内的新鲜度高于预设新鲜度值，向所述风门和所述第一风机发送停止指令。

由上述技术可知，本申请提供了一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统与方法，通过温度传感器和新鲜度传感器实时向控制器反馈第一检测信号和第二检测信号。控制器根据第一检测信号与预设温度值的关系控制风门和第一风机的启动与停止，风门和第一风机将冷气风道内的冷气引入至间室，使间室降温的同时加快了空气循环得到更好的净化。控制器还根据第二检测信号与预设新鲜度值的关系控制第二风机的转速，第二风机转速加快带动冰箱内部的空气循环，同样使空气得到更好的净化。在建立两条循环风道的基础上，设计了相应的净味杀菌控制系统，解决了冰箱只能在制冷时净化空气的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种具有净味杀菌功能的冰箱内部结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种具有净味杀菌功能的冰箱内部结构剖视图；

图3为本申请实施例提供的一种具有净味杀菌功能结构爆炸图；

图4为本申请实施例提供的一种具有净味杀菌功能的控制流程图。

图示说明：

其中，1-风罩；2-风道组件；3-净味杀菌模块；4-第二风机；5-风门；6-第一风机；21-流道；22-第二进风口；23-第一进风口；24-通道；25-通孔；26-进风口。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

冰箱在对食物进行保鲜时，通过在间室和风道内设置净味杀菌模块，在冰箱间室需要制冷时，冷气经冷气通道流入各个间室，带动冰箱间室内空气循环。空气循环的同时会增加流经净味杀菌模块的频率，进而实现空气净化。但这种方式只有在制冷时才能对冰箱间室内的空气进行净化，不能做到实时净化冰箱间室空气。

针对上述问题，本申请实施例在冰箱内部新增一条风道用于实时净化冰箱间室内部空气，并在此结构的基础上提供了一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统。下面先结合图1、图2和图3对本申请实施例的冰箱结构进行说明。

所述冰箱内部设置有两条风道。一条为冷气风道，冷气风道包括：第一进风口，风门、第一风机、流道、出风口。在冰箱间室需要制冷时，风门响应于控制器的控制信号呈打开状态；第一风机响应于控制器的控制信号开始旋转进而带动制冷空气由第一进风口进入流道，进入流道的制冷空气从出风口进入各个间室，带动间室内部的空气循环并经过净味杀菌模块净化。

另一条为内循环风道，内循环风道包括：第二进风口，通孔，通道；并且与冷气风道共用出风口和流道。在第二进风口和通孔之间设置净味杀菌模块和第二风机，在冰箱启动后，第二风机就在控制器的控制下一直保持低转速状态，进而带动冰箱间室内部的空气循环。第二风机旋转时，空气由第二进风口被吸入，经净味杀菌模块净化后进入通孔，通孔外表面连接若干个通道，通道又与流道连接，净化后的空气通过通道进入流道，再经出风口进入冰箱间室，实现内循环。

针对于具有上述结构特征的冰箱，本申请提供了一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统，通过控制系统配合其结构特征，解决了冰箱只有在制冷时才进行间室内部空气净化的问题。

参见图4，为一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统流程图。结合图4对控制系统的步骤进行详细说明。所述控制系统包括控制器、新鲜度传感器、温度传感器和执行机构。所述控制器可以采用单片机、ARM、FPGA(可编程逻辑阵列)这类具有逻辑控制功能的微处理器，控制器与各传感器和各执行机构之间的连接方式也不局限于有线连接，还可以根据实际情况采用蓝牙、wifi等无线连接方式。

所述新鲜度传感器包括但不局限于具有以下功能的传感器，新鲜度也仅是用于描述冰箱间室内部状态的词，在此并不做任何限定。例如，新鲜度传感器可以是气味传感器。气味传感器通过感受冰箱间室内部的气体浓度，并转化为电信号反馈至控制器。控制器将气味传感器反馈的电信号换算成气体浓度值，将气体浓度值与控制器内部设置的预设浓度值比较，根据气体浓度判断间室内部的新鲜度。对于气味传感器来说，检测的气体不同，其浓度含量高低对间室内部空气质量的影响因气体本身性质不同而不同。为了便于控制，在控制器中预设有各类气体浓度的评价指标，在接收气味传感器反馈的各类气体浓度信号时，先根据预设的气体浓度评价指标对气体浓度进行评价，再按照预设规则转换为新鲜度值，依靠新鲜度值评价冰箱间室内部的空气质量。

所述温度传感器用于反馈冰箱间室内的温度，控制器内同样设置有预设温度值。控制器通过接收温度传感器反馈的温度信号，在反馈温度高于预设温度值时会开启冷气风道对间室进行制冷。

所述执行机构包括设置在第一进风口的风门和第一风机，还包括设置在第二进风口和通孔之间的第二风机。风门用于控制冷气风道的开启与关闭，而第一风机随风门的开启与关闭进行启停。第二风机在冰箱启动后，在控制器的控制下一直保持低转速状态以维持冰箱间室的空气内循环。

在一些实施例中，冰箱启动后，冰箱内部设置的各个传感器，执行机构均与控制器建立电连接。在新鲜度传感器和温度传感器建立电连接后，一直以一定频率向控制器反馈检测信号直至冰箱断电。控制器优先对温度传感器反馈的温度信号进行处理，在接收到温度传感器反馈的电信号后，根据电信号换算成温度值，判定当前冰箱间室内的温度高于预设温度值，则冰箱间室需要制冷。控制器立即向风门和第一风机发出启动指令，风门接收指令后呈打开状态；第一风机与风门同时启动，将制冷系统制出的冷气引入流道，进而从流道经出风口进入间室，实现间室制冷。同时，因空气流动加快，间室内的空气经过净味杀菌模块的频率增加，空气质量也会提升。

在一些实施例中，控制器还可以根据实时温度值超出预设温度值的数值，对第一风机的转速进行控制。在超出数值越大的情况下，为了迅速恢复间室内部的温度，控制器控制第一风机进入高转速状态，通过调节第一风机的转速增加冷气进入间室的效率，以确保在最短时间内恢复间室内的温度达到适合保存食材的温度。具体的调节方式，可以预先结合温度值、风机转速等相关参数制成数据表保存至控制器，控制器通过查表的方式，结合实际温度情况对第一风机的转速进行控制。

在一些实施例中，间室内部保存的食材对温度要求较高，因此出现细微的温度变化可能会引起食材的变质。由于温度传感器向控制器发送信号的频率是可调节的，因此，控制器还可以根据食材对温度的要求对温度传感器反馈信号的频率进行设置，以及时检测到间室内的温度变化，并及时做出适应性的处理。

在上述实施例中，控制器在对温度传感器反馈的信号进行一次处理后，对新鲜度传感器反馈的信号也进行一次处理。在接收到新鲜度传感器反馈的信号后，控制器计算出来的新鲜度值低于预设新鲜度值，进而控制器判断出间室内部空气质量差需要净化处理。控制器向第二风机发出加速指令，第二风机由低转速状态进入更高级别的转速状态，加快由第二进风口吸入间室内部空气的速度，由第二进风口吸入的空气经过净味杀菌模块处理进入流道并通过出风口重新返回至间室，实现了间室空气净化以及空气内循环。

在一些实施例中，控制器同样可以根据计算出的实时新鲜度值与预设新鲜度值的差值对第二风机的转速进行多段控制。具体实现方式与控制器控制第一风机相似，在此不再赘述。

第一风机启动、第二风机进入加速状态均可以加速间室内部的空气循环，并且使空气经过净味杀菌模块的频率增加，进而实现空气的净化。在空气净化、内循环的同时，温度传感器和新鲜度传感器仍在实时检测间室内部状态。

在一些实施例中，控制器向第二风机发送加速指令后，第二风机进入更高速的运行状态，为了不浪费能源，在传感器反馈的新鲜度符合预设要求时需要将第二风机的运行状态恢复至低转速状态。当控制器在一次接收到新鲜度传感反馈的信号时，计算出的新鲜度已经符合预设范围，即可以准备恢复第二风机至低转速状态。考虑到传感器检测时存在一定误差的可能，在切换第二风机运行状态时，在控制器中还设置有检验功能，在连续接收到若干次新鲜度传感器反馈的信号，且计算出的新鲜度值均符合预设范围后，控制器才向第二风机发送恢复指令，用于使第二风机恢复低转速状态。

在一些实施例中，所述检验功能也可用于第一风机的运行状态切换过程。

所述冷气风道和内循环风道共用流道和出风口，但互不冲突。在一些实施例中，控制优先处理温度传感器反馈的信号的过程中，判断间室内部温度符合预设范围，因此暂时没有启动第一风机和风门。但在处理新鲜度传感器反馈的信号时，发现实时新鲜度值与预设范围差距过大，控制器在控制第二风机进入更高速的运行状态的同时，还可以控制第一风机和风门开启，启动制冷风道，利用双风道净化间室内空气。

因制冷风道启动功率较大，需要耗费的能源较多，因此在温度符合预设范围的情况下启动制冷风道还需设置预设条件。所述预设条件根据实时新鲜度、新鲜度预设值、制冷风道对空气循环的影响量等数据建立，预先存储至控制器中，在冰箱启动、控制器运行的过程中如果出发所述预设条件，则控制器可以同时使用冷气风道和内循环风道对间室空气进行净化。

在间室内部空气质量出现问题的情况下，可以通过冷气风道和内循环风道对空气进行净化，但空气质量出现问题的原因可能由于食材腐坏。腐坏的食材会一直影响空气质量，造成冰箱运行功率一直处于比较高的状态，浪费能源。因此，根据新鲜度传感器实时的检测结果，所述控制系统还提供了提示器用于提醒用户间室内的食材有损坏现象。

在一些实施例中，在冰箱箱体表面设置有语音报警器。控制器接收到新鲜度传感器反馈的检测信号后，判定当前间室内部新鲜度低于预设范围，需要进行空气净化。同时，控制器还向语音报警器发送报警信息，所述语音报警器接收报警信息后，通过其语音播放功能发出有关食材腐坏的报警音频提示用户尽快处理食材。

在另一些实施例中，在冰箱箱体表面设置有显示报警器。控制器接收到新鲜度传感器反馈的检测信号后，判定当前间室内部新鲜度低于预设范围，需要进行空气净化。同时，控制器还向显示报警器发送报警信息，所述显示报警器接收报警信息后，通过其显示功能显示有关食材腐坏的蚊子或图形提示用户尽快处理食材。

在一些实施例中，还可以在冰箱箱体表面同时设置语音报警器和显示报警器。所述语音报警器和显示报警器接收到控制器发出的报警信息后，同时向用户发出食材腐坏等相关报警信息。

为了更好的使所述控制系统运行，本申请还提供了一种具有净味杀菌功能的冰箱控制方法，包括：

响应于第一检测信号，判定冰箱间室的温度高于预设温度值，向所述第一风门和所述第一风机发送启动指令；所述第一检测信号为所述温度传感器反馈的间室温度信号；所述第一风门和所述第一风机用于将冷气引入间室；

响应于第二检测信号，判定冰箱间室内的新鲜度低于预设新鲜度值，向所述第二风机发送加速指令；所述第二检测信号为所述气味传感器反馈的间室新鲜度信号；所述第二风机用于驱动冰箱间室内的空气内循环。

在控制器判定冰箱间室内的温度低于预设温度之时，控制器还可以根据间室内的新鲜度对风门和第一风机的运行状态进行控制，其步骤包括：

响应于所述第二检测信号，判定冰箱间室内的新鲜度低于预设新鲜度值，向所述第一风门和所述第一风机发送启动指令。

为了不浪费能源，在第一风机启动后，一旦间室内部新鲜度达到预设范围，需要立即停止第一风机运行以及制冷系统的运行。其步骤包括：

响应于第二检测信号，直至判定冰箱间室内的新鲜度高于预设新鲜度值，向所述第一风门和所述第一风机发送停止指令。

本申请提供了一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统与方法，通过温度传感器和新鲜度传感器实时向控制器反馈第一检测信号和第二检测信号。控制器根据第一检测信号与预设温度值的关系控制第一风门和第一风机的启动与停止，第一风门和第一风机将冷气风道内的冷气引入至间室，使间室降温的同时加快了空气循环得到更好的净化。控制器还根据第二检测信号与预设新鲜度值的关系控制第二风机的转速，第二风机转速加快带动冰箱内部的空气循环，同样使空气得到更好的净化。在建立两条循环风道的基础上，设计了相应的净味杀菌控制系统，解决了冰箱只能在制冷时净化空气的问题。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统，其特征在于，包括：

控制器；

与所述控制器电连接的传感器；所述传感器包括：新鲜度传感器和温度传感器；

与所述控制器电连接的执行机构；所述执行机构包括：风门、第一风机和第二风机；

所述控制器被配置为：

响应于第一检测信号，判定冰箱间室的温度高于预设温度值，向所述风门和所述第一风机发送启动指令；所述第一检测信号为所述温度传感器反馈的间室温度信号；所述风门和所述第一风机用于将冷气引入间室；

响应于第二检测信号，判定冰箱间室内的新鲜度低于预设新鲜度值，向所述第二风机发送加速指令；所述第二检测信号为所述新鲜度传感器反馈的间室新鲜度信号；所述第二风机用于驱动冰箱间室内的空气内循环；

其中，当所述控制器判定冰箱间室内的温度低于预设温度值时，所述控制器还根据冰箱间室内的新鲜度对所述风门和所述第一风机的运行状态进行控制，所述控制器被进一步被配置为：

响应于第二检测信号，判定冰箱间室内的新鲜度低于预设新鲜度值，向所述风门和所述第一风机发送启动指令。

2.根据权利要求1所述的一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统，其特征在于，还包括：

所述控制器在响应于第一检测信号之前，被配置为：

响应于冰箱的启动信号，建立与所述新鲜度传感器、所述温度传感器、所述风门、所述第一风机和所述第二风机的电连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统，其特征在于，当所述控制器在向所述第二风机发送加速指令后，所述控制器被进一步配置为：

响应于所述第二检测信号，判定冰箱间室内的新鲜度高于预设新鲜度值，向所述第二风机发送状态恢复指令；所述状态恢复指令用于使所述第二风机的转速恢复至接收所述加速指令之前的转速。

4.根据权利要求3所述的一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统，其特征在于，所述控制器根据冰箱间室内的新鲜度向所述风门和所述第一风机发送启动指令后，被进一步配置为：

响应于第二检测信号，直至判定冰箱间室内的新鲜度高于预设新鲜度值，向所述风门和所述第一风机发送停止指令。

5.根据权利要求1所述的一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统，其特征在于，还包括与所述控制器电连接的提示器；所述控制器判定冰箱间室内的新鲜度低于预设新鲜度值时，被进一步配置为：

向所述提示器发送提示指令；所述提示指令用于使提示器发出食材损坏的报警信息。

6.根据要求5所述的一种具有净味杀菌功能的冰箱控制系统，其特征在于，所述提示器包括：

语音报警器，被配置为：接收所述控制器发出的报警信息，发出报警音频信息；

显示报警器，设置在冰箱表面，被配置为：接收所述控制器发出的报警信息，显示用于提示用户食材损坏的信息。

7.一种具有净味杀菌功能的冰箱控制方法，其特征在于，包括：

响应于第一检测信号，判定冰箱间室的温度高于预设温度值，向风门和第一风机发送启动指令；所述第一检测信号为温度传感器反馈的间室温度信号；所述风门和所述第一风机用于将冷气引入间室；

响应于第二检测信号，判定冰箱间室内的新鲜度低于预设新鲜度值，向第二风机发送加速指令；所述第二检测信号为新鲜度传感器反馈的间室新鲜度信号；所述第二风机用于驱动冰箱间室内的空气内循环；

当判定冰箱间室内的温度低于预设温度值时，还根据冰箱间室内的新鲜度对风门和第一风机的运行状态进行控制，其步骤包括：

响应于所述第二检测信号，判定冰箱间室内的新鲜度低于预设新鲜度值，向所述风门和所述第一风机发送启动指令。

8.根据权利要求7所述的一种具有净味杀菌功能的冰箱控制方法，其特征在于，根据冰箱间室内的新鲜度向所述风门和所述第一风机发送启动指令后，其步骤包括：

响应于第二检测信号，直至判定冰箱间室内的新鲜度高于预设新鲜度值，向所述风门和所述第一风机发送停止指令。