CN110671878B - 一种过冷却冷冻方法及冰箱和冰箱控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种过冷却冷冻方法及冰箱和冰箱控制方法，涉及冷冻保鲜技术领域。本发明通过对过冷却冷冻过程实施冷风比例控制，即过冷却冷冻过程所抽取的冷冻室和冷藏室的两种不同温度的冷风比例，解决了食品冷冻过程中过冷却状态的形成和稳定保持，和冰结晶不均匀导致的对食品组织细胞破坏的问题，以及解冻过程中食品质量下降或容易滋生细菌的问题。
Description
技术领域
本发明涉及冷冻保鲜技术领域，特别是涉及一种过冷却冷冻方法及冰箱和冰箱控制方法。
背景技术
随着生活水平的改善，消费者对于食材的新鲜度要求也不断升高。目前针对于果蔬冷藏保鲜技术较多，而对于冷冻食品而言，有效的保鲜方法较少，特别是肉类食品。我们的传统冰箱在对食品进行冷冻时，由于冷冻室或冷冻室出风温度低，而食品本身的导热系数小，传热效率低，往往是食品表面先冻结，然后逐渐向食品内部缓慢结晶。这通常存主要具有两方面的问题：一是食品缓慢冷冻过程中，从食品表面开始结冰，形成的针状冰晶对食品的组织细胞产生破坏作用，从而造成冷冻食品的汁液流失较严重，食品质量显著降低；二是食品在解冻过程中，汁液从被破坏的组织细胞中流失，造成食品质量下降，并且通过升温解冻的方式，容易滋生细菌及微生物，食品的卫生情况不容乐观。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种过冷却冷冻方法及冰箱和冰箱控制方法。对上述过冷却冷冻过程实施冷风比例控制，所述冷风比例是指为实施上述过冷却冷冻过程所抽取的冷冻室和冷藏室的两种不同温度的冷风比例，使食品冷冻过程中过冷却状态的形成和稳定保持，解决了冻结过程中冰核形成不均匀，从而冰结晶不均匀导致的对食品组织细胞破坏的问题；解冻过程中食品质量下降或容易滋生细菌的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供的一种过冷却冷冻方法，其包括如下阶段：
预冷却阶段，在Δt1时间内将需要冻结的储藏物品降温到不低于储藏物品冻结点T2的第一温度T1；
过冷却阶段，在Δt2时间内将所述储藏物品从第一温度T1降温到低于储藏物品冻结点T2的第五温度T5并维持一段时间Δt3；
快速冻结阶段，解除过冷却，在Δtd时间内将所述储藏物品从第五温度T5降温到第七温度T7；
正常保存阶段，使所述储藏物品从第七温度T7升温到高于第四温度T4但低于储藏物品冻结点T2的第三温度T3保存；
对上述过冷却冷冻过程实施冷风比例控制，所述冷风比例是指为实施上述过冷却冷冻过程所抽取的冷冻室和冷藏室的两种不同温度的冷风的混合比例。
上述可优化的，在预冷却阶段、快速冻结阶段，从冷冻室抽取更多的冷风；在过冷却阶段、正常保存阶段，从冷藏室抽取更多的冷风。
上述可优化的，所述从冷冻室和冷藏室抽取的冷风在实施过冷却冷冻过程之前混合。
上述可优化的，通过分别控制冷冻室风门和冷藏室风门的开度实施过冷却冷冻过程冷风比例的控制。
上述可优化的，所述预冷却阶段开大或全开冷冻室风门，关闭或调小冷藏室风门，使快速冷冻室出风温度先于储藏物品降低到第一温度T1，并维持在该温度一定时间，直到储藏物品温度下降到接近或达到第一温度T1。
上述可优化的，当储藏物品进入过冷却阶段，调小冷冻室风门，降低冷冻室抽风比例，减小快速冷冻室出风温度与食品温差，使快速冷冻室缓慢降温，储藏物品充分过冷，使储藏物品温度在Δt2时间内连续或阶段降低到第五温度T5并维持一定时间Δt3，在使储藏物品温度保持在第五温度T5期间，控制快速冷冻室冷风比例不变，保持出风温度稳定，维持在低于储藏物品第五温度T5的第六温度T6。
上述可优化的，对快速冷冻室储藏物品实施快速冻结：储藏物品在快速冻结阶段为多阶段降温：第一阶段：解除过冷却在Δt4时间内使储藏物品温度回升到储藏物冻结点即第二温度T2；第二阶段：控制储藏物品温度维持在储藏物冻结点T2温度Δt5时间；第三阶段，使储藏物品温度在Δt6时间内下降到第七温度T7并维持Δt7时间；在控制储藏物品的快速冻结过程中，先关闭或调小冷藏室风门，开大冷冻室风门，使快速冷冻室2出风温度快速降低，加大快速冷冻室出风温度与储藏物品温度的温差，使食品进入快速冻结过程直到储藏物品温度达到第七温度T7，停止降温操作，保持快速冷冻室出风温度稳定，此时出风温度为低于储藏物品第七温度T7的第八温度T8；
上述可优化的，当储藏物品温度从第七温度T7温度进入正常保存阶段时，关闭或调小冷冻室风门，开大冷藏室风门，提高快速冷冻室出风温度，使储藏物品升温到低于第二温度T2温度高于第五温度的第三温度T3，并维持在该温度进行冷冻保存，此时快速冷冻室出风温度为低于第三温度T3的第四温度T4。
上述可优化的，所述第一温度0℃≦T1≦5℃，所述第二温度-5℃≦T2≦0℃，所述第三温度-10℃≦T3≦0℃，所述第四温度-20℃≦T4≦-2℃，所述第五温度-10℃≦T5≦-3℃，所述第六温度-20℃≦T6≦-5℃，所述第七温度-40℃≦T7≦-5℃，所述第八温度-45℃≦T8≦-7℃。
上述可优化的，所述时间1h≤Δt1≤6h，所述时间1h≤Δt1≤6h，所述时间0h≤Δt2≤2h，所述时间0h≤Δt3≤4h，所述时间2h≤Δtd≤8h；所述时间0h≤Δt4≤1h，所述时间1h≤Δt5≤4h，所述时间在1h≤Δt6≤3h，所述时间0h≤Δt7≤4h。
本发明还提供一种冰箱，其设有冷藏室、快速冷冻室、冷冻室，其中所述快速冷冻室用于使所储藏物品实现过冷却冷冻，其特征在于：所述冷藏室配置有一用于抽取冷藏室冷风的第一风门、冷冻室配置有一用于抽取冷冻室冷风的第二风门，快速冷冻室配置一送风门，所述第一风门和送风门之间形成第一风路，第二风门和送风门之间形成第二风路。
上述可优化的，所述冰箱侧壁在第一风门、第二风门、送风门之间形成一内部送风风道，所述第一风路和第二风路形成在内部送风风道中。
上述可优化的，所述送风风门采用可改变导风角度的导风板。
上述可优化的，所述冷藏室(1)、快速冷冻室(2)、冷冻室(3)从上向下依次相邻。上述可优化的，所述快速冷冻室的温度范围-18℃≤T快≤0℃，所述冷藏室的温度范围T藏≥4℃，冷冻室的温度范围T冻≤18℃。
本发明还提供一种冰箱控制方法，其特征在于：包括如下控制步骤：
S1：对快速冷冻室储藏物品实施预冷却：开大或全开冷冻室风门，关闭或调小冷藏室风门，使储藏物品温度在Δt1时间内降低到第一温度T1，第一温度T1高于储藏物品冻结点温度T2，在此阶段，快速冷冻室出风温度先于储藏物品降低到第一温度T1，当出风温度到达T1温度维持在该温度一定时间，直到储藏物品温度下降到接近或达到第一温度T1；；
S2、对快速冷冻室储藏物品实施过冷却：调小冷冻室风门，降低冷冻室抽风比例，减小快速冷冻室出风温度与食品温差，使快速冷冻室缓慢降温，储藏物品充分过冷，使储藏物品温度在Δt2时间内连续或阶段降低到第五温度T5并维持一定时间Δt3，在使储藏物品温度保持在第五温度T5期间，控制快速冷冻室冷风比例不变，保持出风温度稳定，维持在低于储藏物品第五温度T5的第六温度T6；
S3、对快速冷冻室储藏物品实施快速冻结：加大快速冷冻室出风温度与储藏物品温度的温差，使食品进入快速冻结阶段：关闭或调小冷藏室风门，开大冷冻室风门，使快速冷冻室出风温度降低，直到储藏物品温度达到第七温度T7，停止降温操作，保持出风温度稳定，此时出风温度为低于储藏物品第七温度T7的第八温度T8。
S4、对快速冷冻室储藏物品实施正常保存：当储藏物品温度达到第七温度T7，使储藏物品进入正常保存阶段，此时关闭或调小冷冻室风门，开大冷藏室风门，提高快速冷冻室出风温度，使储藏物品升温到低于第二温度T2温度高于第五温度的第三温度T3，并维持在该温度进行正常保存，此时快速冷冻室出风温度稳定在低于第三温度T3的第四温度T4。
上述可优化的，所述第一温度0℃≦T1≦5℃，所述第二温度-5℃≦T2≦0℃，所述第三温度-10℃≦T3≦0℃，所述第四温度-20℃≦T4≦-2℃，所述第五温度-10℃≦T5≦-3℃，所述第六温度-20℃≦T6≦-5℃，所述第七温度-40℃≦T7≦-5℃，所述第八温度-45℃≦T8≦-7℃。
上述可优化的，所述第一温度0℃≦T1≦2℃，所述第二温度-3℃≦T2≦-1℃，所述第三温度-7℃≦T3≦-3℃，所述第四温度-10℃≦T4≦-5℃，所述第五温度-7℃≦T5≦-5℃，所述第六温度-10℃≦T6≦-7℃，所述第七温度-7℃≦T7≦-3℃，所述第八温度-10℃≦T8≦-5℃。
上述可优化的，所述时间1h≤Δt1≤4h，所述时间1h≤Δt2≤2h，所述时间1h≤Δt3≤2h，所述时间3h≤Δtd≤6h；所述时间2h≤Δt1≤4h，所述时间1h≤Δt2≤2h，所述时间1h≤Δt3≤2h，所述时间4h≤Δtd≤6h；所述时间0h≤Δt4≤0.5h，所述时间2h≤Δt5≤3h，所述时间在1h≤Δt6≤2h，所述时间1h≤Δt7≤2h。
本发明通过对过冷却冷冻过程实施冷风比例控制，即所抽取的冷冻室和冷藏室的两种不同温度的冷风比例，实现以下有益效果：1.可以利用冷藏室和冷冻室温差，实现快速冷冻室送风温度可调；2.通过调节快速冷冻室的送风温度，实现食品的过冷却状态并稳定保持；3.通过调节快速冷冻室的送风温度，实现食品快速解除过冷却状态及快速冻结。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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是本发明实施例中冰箱结构示意图；
图2是本发明实施例中食品温度与快速冷冻室出风温度控制示意图；
图3是本发明任一实施例中冰箱的控制方法；
图中：
1-冷藏室；11-第一风门；2-快速冷冻室；21-送风门；3-冷冻室；31-第二风门；4-压缩机
具体实施模式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
本发明通过对过冷却冷冻过程实施冷风比例控制，即所抽取的冷冻室和冷藏室的两种不同温度的冷风比例，可以利用冷藏室和冷冻室温差，实现快速冷冻室送风温度可调；通过调节快速冷冻室的送风温度，实现食品的过冷却状态并稳定保持；解决了冻结过程中冰核形成不均匀，从而冰结晶不均匀导致的对食品组织细胞破坏的问题，以及冷冻过程中食品质量下降或容易滋生细菌的问题。
下面以冰箱为例，说明书本发明的设计思路：
实施例1：
本实施例提供一冰箱如图1，其从上向下依次相邻的设有冷藏室1、快速冷冻室2、冷冻室3，其中快速冷冻室2用于使所储藏物品实现过冷却冷冻。冷藏室1配置有一用于抽取冷藏室1冷风的第一风门11、冷冻室3配置有一用于抽取冷冻室3冷风的第二风门31，快速冷冻室2配置一送风门21，第一风门11和送风门21之间形成第一风路，第二风门31和送风门21之间形成第二风路。
优选的，冰箱侧壁在第一风门11、第二风门31、送风门21之间形成一内部送风风道，第一风路和第二风路形成在内部送风风道中。
优选的，送风风门采用可改变导风角度的导风板。
从冷冻室3和冷藏室1抽取的冷风在实施过冷却冷冻过程之前混合。所谓配风比例是指从冷冻室3抽取的冷风量和从冷藏室1抽取的冷风量的混合比例，快速冷冻室的出风温度即送进快速冷冻室的混合风的风温。控制配风比例通过控制用于抽取冷冻室3冷风的第二风门31和用于抽取冷藏室1冷风的第一风门11的开度进行控制。
优选的，快速冷冻室2的温度范围-18℃≤T快≤0℃，所述冷藏室1的温度范围T藏≥4℃，冷冻室(3)的温度范围T冻≤18℃，以更好的实现通过从冷冻室3和冷藏室1抽取冷风的方式进行过冷却冷冻过程的控制。
本发明从上向下依次设置冷藏室1、快速冷冻室2、冷冻室3，对应冷藏室、快速冷冻室、冷冻室由高到低的温度，使得本发明在利用从冷冻室3抽取的冷风和从冷藏室1抽取的冷风进行过冷却过程的不同阶段实现不同的过冷却过程控制时，不会因为热气上升而导致三个间室的串味发生，也起到了节能的效果。而进一步的，过冷却冷冻过程中，通过抽取冷冻室和冷藏室的两种不同温度的冷风混合，使食品冷冻过程中形成过冷却状态和稳定的保持，解决了冻结过程中冰核形成不均匀，冰结晶不均匀导致的对食品组织细胞破坏以及解冻过程中食品质量下降或容易滋生细菌的问题。
实施例2：
本发明还提供一种过冷却冷冻方法，总体而言包括如下阶段：
(1)预冷却阶段，在Δt1时间内将需要冻结的储藏物品降温到不低于储藏物品冻结点T2的第一温度T1；
(2)过冷却阶段，在Δt2时间内将所述储藏物品从第一温度T1降温到低于储藏物品冻结点T2的第五温度T5并维持一段时间Δt3；
(3)快速冻结阶段，解除过冷却，在Δtd时间内将所述储藏物品从第五温度T5降温到第七温度T7；
(4)正常保存阶段，使所述储藏物品从第七温度T7升温到高于第四温度T4但低于储藏物品冻结点T2的第三温度T3保存；
对上述过冷却冷冻过程实施冷风比例控制，所述冷风比例是指为实施上述过冷却冷冻过程所抽取的冷冻室3和冷藏室1的两种不同温度的冷风的混合比例：
在预冷却阶段、快速冻结阶段，从冷冻室3抽取更多的冷风；
在过冷却阶段、正常保存阶段，从冷藏室1抽取更多的冷风。
具体可以优化的，快速冻结阶段采用连续降温或多阶段降温，快速冻结阶段采用多阶段降温：第一阶段：解除过冷却在Δt4时间内使储藏物品温度回升到储藏物冻结点即第二温度T2；第二阶段：控制储藏物品温度维持在储藏物冻结点T2温度Δt5时间；第三阶段，使储藏物品温度在Δt6时间内下降到第七温度T7并维持Δt7时间。
下图结合图1-3，以实施例1提供的冰箱为例，详细介绍本发明过冷却冷冻的控制方法优选实施例：
S1：对快速冷冻室储藏物品实施预冷却：开大或全开冷冻室3风门，关闭或调小冷藏室1风门，使储藏物品温度在Δt1时间内降低到第一温度T1，第一温度T1高于储藏物品冻结点温度T2，在此阶段，快速冷冻室2出风温度先于储藏物品降低到第一温度T1，当出风温度到达T1温度维持在该温度一定时间，直到储藏物品温度下降到接近或达到第一温度T1；
在此阶段，将需要冻结的储藏物品放置在快速冷冻室内，进行预冷处理，食品的温度快速下降。优选的，所述第一温度0℃≦T1≦5℃，所述第二温度-5℃≦T2≦0℃，时间1h≤Δt1≤6h；进一步优选的，所述第一温度0℃≦T1≦2℃，所述第二温度-3℃≦T2≦-1℃；时间2h≤Δt1≤4h；
S2、对快速冷冻室储藏物品实施过冷却：调小冷冻室3风门，降低冷冻室抽风比例，减小快速冷冻室出风温度与食品温差，使快速冷冻室2缓慢降温，储藏物品充分过冷，使储藏物品温度在Δt2时间内连续或阶段降低到第五温度T5并维持一定时间Δt3，在使储藏物品温度保持在第五温度T5期间，控制快速冷冻室冷风比例不变，保持出风温度稳定，维持在低于储藏物品第五温度T5的第六温度T6；
在此阶段，使需要冻结的储藏物品实现过冷却状态，并保持该状态一段时间，有利于储藏物品内外形成均匀的冰核。
优选的，所述第五温度-10℃≦T5≦-3℃，所述第六温度-20℃≦T6≦-5℃，所述时间0h≤Δt2≤2h，所述时间0h≤Δt3≤4h；进一步优选的，所述第五温度-7℃≦T5≦-5℃，所述第六温度-10℃≦T6≦-7℃，所述时间1h≤Δt2≤2h，所述时间1h≤Δt3≤2h。
S3、对快速冷冻室储藏物品在Δtd时间内实施快速冻结：加大快速冷冻室出风温度与储藏物品温度的温差，解除过冷却，使食品进入快速冻结阶段。优选的，快速冻结阶段实现过冷却解除的方式可以是关闭冷藏室1风门，关闭或调小冷藏室1风门，开大冷冻室3风门，使快速冷冻室2出风温度降低，直到储藏物品温度达到第七温度T7，停止降温操作，保持出风温度稳定，此时出风温度为低于储藏物品第七温度T7的第八温度T8；
此阶段分布在储藏物品各部分均匀的冰核均匀且迅速的增长，形成粒状冰晶，避免了对储藏物品组织的破坏，降低了储藏物品的汁液流失率，从而改善了冷冻储藏物品的储存质量。
优选的，所述第七温度-40℃≦T7≦-5℃，所述第八温度-45℃≦T8≦-7℃，快速冻结时间所述时间3h≤Δtd≤6h；进一步优选的，所述第七温度-7℃≦T7≦-3℃，所述第八温度-10℃≦T8≦-5℃；4h≤Δtd≤6h，该些参数的优化使得过冷却在一个更优的冷却速度下进行，既保证了充分的过冷，又避免了过冷却时间过长造成能量的浪费和冷冻时间的过长。
优选的，快速冻结阶段为多阶段降温，包括三个阶段：第一阶段：在Δt4时间内先解除过冷却使储藏物品温度回升到储藏物冻结点即第二温度T2；第二阶段：控制储藏物品温度维持在储藏物冻结点T2Δt5时间；第三阶段，内使储藏物品温度在Δt6时间下降到第七温度T7并维持Δt7时间。优选的，0h≤Δt4≤1h，1h≤Δt5≤4h，1h≤Δt6≤3h，0h≤Δt7≤4h。进一步优选的，0h≤Δt4≤0.5h，2h≤Δt5≤3h，1h≤Δt6≤2h，所述时间1h≤Δt7≤2h。该些参数的优化使得快速冻结阶段在一个更优的冷却速度下进行，既保证了快速的冻结，又避免了过快造成造成冷冻品质的降低和物品表面出现裂纹现象。
S4、对快速冷冻室储藏物品实施正常保存：当储藏物品温度达到第七温度T7，使储藏物品进入正常保存阶段，此时关闭或调小冷冻室3风门，开大冷藏室1风门，提高快速冷冻室出风温度，使储藏物品在升温到低于第二温度T2温度高于第五温度的第三温度T3，并维持在该温度进行冷冻保存，此时快速冷冻室出风温度稳定在低于第三温度T3的第四温度T4。
在经过过冷却状态的储藏物品保存后内外分布着细小均匀的粒状冰晶，因此即使立即烹饪可以用刀轻松切下。优选的，所述第三温度-10℃≦T3≦0℃，所述第四温度-20℃≦T4≦-2℃。进一步优选的，所述第三温度-7℃≦T3≦-3℃，所述第四温度-10℃≦T4≦-5℃。该些温度是考虑与上述几个过冷却冷冻过程及降温速度匹配，进一步保证了过冷却冷冻效果及避免能量的浪费。
一般冰箱中设置冷藏室和冷冻室，冷藏室温度在4℃左右，冷冻室温度在-18℃左右；要形成食品冻结冷冻过程中的过冷却状态，温度通常在-18℃和4℃之间，因此本发明考虑利用冷藏室和冷冻室的温差，实现快速冷冻室的送风温度的可调，从而使食品能够形成并稳定保持较长的过冷却状态。具体的，本发明通过对过冷却冷冻过程实施冷风比例控制及温度、时间精细化管理，实现更加优异的过冷却冷冻效果：
1、可以利用冷藏室和冷冻室温差，实现快速冷冻室送风温度可调；
2、通过调节快速冷冻室的送风温度，实现食品的过冷却状态并稳定保持；
3、通过调节快速冷冻室的送风温度，实现食品快速解除过冷却状态及快速冻结。
4、食品在冷冻过程中，经过本发明过冷却处理，可以减少冰晶对食品细胞组织的破坏，从而减少食品的汁液流失率，同时由于食品内部形成了均匀且较小的冰晶，因此无需解冻，即可直接切块烹饪。
需要说明的是：
1)本实施例中的冰箱的控制方法，其中冻结点的含义就是储藏物品如食物中的液质从液态开始转变为固态的相变温度。
2)tn为某一时间节点，Δt表示某两个时间节点间的时间差Δt：Δt1＝t1-0；Δt2＝t2-t1；Δt3＝t3-t2；Δt4＝t4-t3；Δt5＝t5-t4；Δt6＝t6-t5；Δt7＝t7-t6；Δtd＝t6-t3。时间差Δt可以通过冰箱控制器预设，也可以通过计时器来监测，具体监测的方式可以通过直接计时时间差来实现，也可以通过监测时间进度点t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7来实现。
上述时间可以不进行事先预设，也可以不直接控制，而完全由温度控制来决定。
3)Tn表示某一阶段节点的储藏物品温度。本申请所描述的方法步骤中阶段节点的的控制温度Tn，可以通过监测储藏物品的温度来实现控制，也可以通过间接监测冷冻室3的温度来实现控制，还可通过间接监测制冷时间来实现控制控制。具体温度的监测手段，可以通过温度传感器直接监测储藏物品的温度，由于本申请的发明点并不在于具体通过什么手段来监测温度，因此本发明并不对监测手段做特别的限制，只要能够实现各个冷却阶段的储藏物品的温度控制即可。
第一温度T1：预冷目标温度，取值范围为【0℃，5℃】，优选值为【0℃，2℃】；
第二温度T2：储藏物品冻结点温度，取值范围为【-5℃，0℃】，优选值为【-3℃，-1℃】；
第三温度T3：储藏物品长期保存温度，取值范围为【-10℃，0℃】，优选值为【-7℃，-3℃】；
第四温度T4：长期保存期出风温度，要求T4＜T3，取值范围为【-20℃，-2℃】，优选值为【-10℃，-5℃】；
第五温度T5：储藏物品过冷却温度，取值范围为【-10℃，-3℃】，优选值为【-7℃，-5℃】；
第六温度T6：过冷期出风温度，要求T6＜T5，取值范围为【-20℃，-5℃】，优选值为【-10℃，-7℃】；
第七温度T7：冷冻温度，取值范围为【-40℃，-5℃】，优选值为【-7℃，-3℃】
第八温度T8：冷冻期出风温度，要求T8＜T7，取值范围为【-45℃，-7℃】，优选值为【-10℃，-5℃】。
4)我们过冷却冷冻过程实施冷风比例控制手段使用，并不限制其他手段的配合使用，如压缩机4、冷风流量、冷风温度、冷却时间的配合采用。
5)本发明的冷冻室3适合做成一个单独的快速冷冻室2，并将其设计在常规的冷藏室1和冷冻室3之间。冷藏室1在快速冷冻室2的上面，冷冻室3在快速冷冻室2的下面。
6)本发明中的冰箱涵盖家用冰箱、工业冰箱等一切具有冷冻需求的场合，其储藏物品并不仅仅局限于食品，也可以是其他产品，比如尸体。本发明优选的是肉类储藏物品，比如牛肉、鸡肉、鱼肉等肉类食品。
综上，本发明提供一种过冷却冷冻方法及冰箱和冰箱控制方法，涉及冷冻保鲜技术领域。在过冷却冷冻过程实施冷风比例控制，冷风比例是指为实施过冷却冷冻过程所抽取的冷冻室和冷藏室的两种不同温度的冷风比例：在预冷却阶段、快速冻结阶段，从冷冻室抽取更多的冷风；在过冷却阶段、正常保存阶段，从冷藏室抽取更多的冷风。可以利用冷藏室和冷冻室温差，实现快速冷冻室送风温度可调；通过调节快速冷冻室的送风温度，实现食品的过冷却状态并稳定保持；通过调节快速冷冻室的送风温度，实现食品快速解除过冷却状态及快速冻结。避免冻结过程中冰核形成不均匀，从而冰结晶不均匀导致的对食品组织细胞破坏的问题，以及解冻过程中食品质量下降或容易滋生细菌的问题。
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置模式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。
Claims (18)
1.一种用于快速冷冻室的过冷却冷冻方法，其特征如下：
包括如下阶段：
预冷却阶段，在Δt1时间内将需要冻结的储藏物品降温到不低于储藏物品冻结点T2的第一温度T1；
过冷却阶段，在Δt2时间内将所述储藏物品从第一温度T1降温到低于储藏物品冻结点T2的第五温度T5并维持一段时间Δt3;
快速冻结阶段，所述快速冻结阶段为多阶段降温：第一阶段：解除过冷却，在Δt4时间内使储藏物品温度由T5回升到储藏物冻结点即第二温度T2；第二阶段：使储藏物品温度维持在储藏物冻结点温度T2下Δt5时间；第三阶段，使储藏物品温度在Δt6时间内从冻结点温度T2下降到低于第五温度T5的第七温度T7并维持Δt7时间；
正常保存阶段，使所述储藏物品从第七温度T7升温到高于第五温度T5但低于储藏物品冻结点T2的第三温度T3保存；
所述过冷却冷冻方法对上述过冷却冷冻不同阶段实施冷风比例控制，所述冷风比例是指为实施上述过冷却冷冻过程所抽取的冷冻室（3）和冷藏室（1）的两种不同温度的冷风的混合比例。
2.如权利要求1所述的过冷却冷冻方法，其特征在于：
在预冷却阶段、快速冻结阶段，从冷冻室（3）抽取相对更多的冷风；
在过冷却阶段、正常保存阶段，从冷藏室（1）抽取相对更多的冷风。
3.如权利要求1或2所述的过冷却冷冻方法，其特征在于：所述从冷冻室（3）和冷藏室（1）抽取的冷风在实施过冷却冷冻过程之前混合。
4.如权利要求1所述的过冷却冷冻方法，其特征在于：通过分别控制冷冻室（3）风门和冷藏室（1）风门的开度实施过冷却冷冻过程冷风比例的控制。
5.如权利要求4所述的过冷却冷冻方法，其特征在于：所述预冷却阶段开大或全开冷冻室（3）风门，关闭或调小冷藏室（1）风门，使快速冷冻室（2）出风温度先于储藏物品降低到第一温度T1，并维持在该温度一定时间，直到储藏物品温度下降到接近或达到第一温度T1。
6.如权利要求5所述的过冷却冷冻方法，其特征在于：当储藏物品进入过冷却阶段，调小冷冻室（3）风门，降低冷冻室抽风比例，减小快速冷冻室出风温度与食品温差，使快速冷冻室（2）缓慢降温，储藏物品充分过冷后降温到第五温度T5并保持Δt3时间，在使储藏物品温度保持在第五温度T5期间，控制快速冷冻室冷风比例不变，出风温度稳定在低于储藏物品第五温度T5的第六温度T6。
7.如权利要求6所述的过冷却冷冻方法，其特征在于：在控制储藏物品的所述快速冻结过程中，先关闭或调小冷藏室（1）风门，开大冷冻室（3）风门，使快速冷冻室（2）出风温度快速降低，快速冷冻室出风温度与储藏物品温度的温差加大，直到储藏物品达到第七温度T7，停止降温操作，将快速冷冻室出风温度稳定在低于储藏物品第七温度T7的第八温度T8。
8.如权利要求7所述的过冷却冷冻方法，其特征在于：当储藏物品温度从第七温度T7温度进入正常保存阶段时，关闭或调小冷冻室（3）风门，开大冷藏室（1）风门，提高快速冷冻室出风温度，使储藏物品升温到低于第二温度T2温度高于第五温度的第三温度T3，并使储藏物品维持在该温度下进行正常保存，此时快速冷冻室出风温度为低于第三温度T3的第四温度T4。
9.如权利要求8所述的过冷却冷冻方法，其特征在于：所述第一温度0℃≦T1≦5℃，所述第二温度-5℃≦T2≦0℃，所述第三温度-10℃≦T3≦0℃，所述第四温度-20℃≦T4≦-2℃，所述第五温度-10℃≦T5≦-3℃，所述第六温度-20℃≦T6≦-5℃，所述第七温度-40℃≦T7≦-5℃，所述第八温度-45℃≦T8≦-7℃。
10.如权利要求9所述的过冷却冷冻方法，其特征在于：所述时间1h≤Δt1≤6h，所述时间0h≤Δt2≤2h ，所述时间0h≤Δt3≤4h，所述时间2h≤Δtd≤8h ；所述时间0h≤Δt4≤1h，所述时间1h≤Δt5≤4h，所述时间在1h≤Δt6≤3h，所述时间0h≤Δt7≤4h。
11.一种冰箱，其设有冷藏室（1）、快速冷冻室（2）、冷冻室（3），其中所述快速冷冻室（2）用于使所储藏物品实现过冷却冷冻，其特征在于：所述冷藏室（1）配置有一用于抽取冷藏室（1）冷风的第一风门（11）、冷冻室（3）配置有一用于抽取冷冻室（3）冷风的第二风门（31），快速冷冻室（2）配置一送风门（21），所述第一风门（11）和送风门（21）之间形成第一风路，第二风门（31）和送风门（21）之间形成第二风路；
所述第一风路和第二风路被控制实现权利要求1-10任一项所述的过冷却冷冻方法，对上述过冷却冷冻不同阶段实施冷风比例控制，所述冷风比例是指为实施上述过冷却冷冻过程通过所述第二风路所抽取的冷冻室（3）的冷风和通过所述第一风路冷藏室（1）所抽取的冷风的混合比例。
12.如权利要求11所述的冰箱，其特征在于：所述冰箱侧壁在第一风门（11）、第二风门（31）、送风门（21）之间形成一内部送风风道，所述第一风路和第二风路形成在内部送风风道中。
13.如权利要求12所述的冰箱，其特征在于：所述送风门采用可改变导风角度的导风板。
14.如权利要求13所述的冰箱，其特征在于：所述冷藏室（1）、快速冷冻室（2）、冷冻室（3）从上向下依次相邻。
15.如权利要求14所述的冰箱，其特征在于：所述快速冷冻室（2）的温度范围-18℃≤T快≤0℃，所述冷藏室（1）的温度范围T藏≥4℃，冷冻室（3）的温度范围T冻≤18℃。
16.一种如权利要求10-15任一项所述的冰箱控制方法，其特征在于：包括如下控制步骤：
S1：对快速冷冻室储藏物品实施预冷却：开大或全开冷冻室（3）风门，关闭或调小冷藏室（1）风门，使储藏物品温度在Δt1时间内降低到第一温度T1，第一温度T1高于储藏物品冻结点温度T2，在此阶段，快速冷冻室（2）出风温度先于储藏物品降低到第一温度T1，当出风温度到达T1温度维持在该温度一定时间，直到储藏物品温度下降到第一温度T1；
S2、对快速冷冻室储藏物品实施过冷却：调小冷冻室（3）风门，降低冷冻室抽风比例，减小快速冷冻室出风温度与储藏物品温差，使快速冷冻室（2）缓慢降温，储藏物品充分过冷，使储藏物品温度在Δt2时间内连续或阶段降低到第五温度T5并维持一定时间Δt3，在使储藏物品温度保持在第五温度T5期间，控制快速冷冻室冷风比例不变，保持出风温度稳定，维持在低于储藏物品第五温度T5的第六温度T6；
S3、对快速冷冻室储藏物品实施快速冻结：储藏物品在快速冻结阶段未多阶段降温：第一阶段：解除过冷却在Δt4时间内使储藏物品温度回升到储藏物冻结点即第二温度T2；第二阶段：控制储藏物品温度维持在储藏物冻结点T2温度Δt5时间；第三阶段，使储藏物品温度在Δt6时间内下降到第七温度T7并维持Δt7时间；在控制储藏物品的快速冻结过程中，先关闭或调小冷藏室（1）风门，开大冷冻室（3）风门，使快速冷冻室（2）出风温度快速降低，加大快速冷冻室出风温度与储藏物品温度的温差，使食品进入快速冻结过程直到储藏物品温度达到第七温度T7，停止降温操作，保持快速冷冻室出风温度稳定，此时出风温度为低于储藏物品第七温度T7的第八温度T8；
S4、对快速冷冻室储藏物品实施正常保存：当储藏物品温度达到第七温度T7，使储藏物品进入正常保存阶段，此时关闭或调小冷冻室（3）风门，开大冷藏室（1）风门，提高快速冷冻室出风温度，使储藏物品升温到低于第二温度T2温度高于第五温度的第三温度T3，并维持在该温度进行正常保存，此时快速冷冻室出风温度稳定在低于第三温度T3的第四温度T4。
17.如权利要求16所述的冰箱控制方法，其特征在于：所述第一温度0℃≦T1≦2℃，所述第二温度-3℃≦T2≦-1℃，所述第三温度-7℃≦T3≦-3℃，所述第四温度-10℃≦T4≦-5℃，所述第五温度-7℃≦T5≦-5℃，所述第六温度-10℃≦T6≦-7℃，所述第七温度-7℃≦T7≦-3℃，所述第八温度-10℃≦T8≦-5℃。
18.如权利要求17任一项所述的冰箱控制方法，其特征在于：所述时间1h≤Δt1≤4h，所述时间1h≤Δt2≤2h ，所述时间1h≤Δt3≤2h，所述时间3h≤Δtd≤6h；所述时间2h≤Δt1≤4h，所述时间1h≤Δt2≤2h ，所述时间1h≤Δt3≤2h，所述时间4h≤Δtd≤6h；所述时间0h≤Δt4≤0.5h，所述时间2h≤Δt5≤3h，所述时间在1h≤Δt6≤2h，所述时间1h≤Δt7≤2h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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