CN110906659A - 一种过冷却不冻结储存的控制方法和冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过冷却不冻结储存的控制方法及冰箱，开启电场发生装置使冷却对象处于电场中，通过对冷却间室温度进行周期性升温与降温控制，其中，降温阶段采用阶段式逐级降温到冻结点以下，使冷却对象稳定进入过冷却状态，避免冷却对象因冻结生成冰晶破坏细胞结构，进而避免解冻时破坏冷却对象风味，升温阶段采用连续升温方式使冷却对象储存环境温度持续升高到等于或高于冻结点的温度。通过升温与降温不断循环，可实现冷却对象在冻结点附近不冻结，延长冷却对象保鲜期限。

Description

一种过冷却不冻结储存的控制方法和冰箱

技术领域

本发明涉及一种冰箱控制方法和冰箱，具体而言，涉及一种过冷却不冻结储存的控制方法和冰箱。

背景技术

随着风冷冰箱的快速发展以及消费者对冷却对象保鲜要求的提高，使得冰箱的多功能快速发展，同时对冰箱内冷却对象存储温度的控制要求也越来越严格。

现有技术中对于果蔬、肉类等短期存储保鲜的冷却对象保存控制方法主要包括：固定单一温度控制模式与高温、低温交替控制模式，固定单一的低温控制与高温、低温交替控制模式中长时间的低温控制都会使得冷却对象越来越硬从而产生冻结，这会导致冷却对象内部结构被破坏，营养在解冻时流失，冷却对象品质和口感明显变差，不能很好的保持冷却对象的风味，无法满足用户的需求。

发明内容

本发明通过对冷却对象储存环境温度实施周期性的降温与升温控制，降温阶段预设多个降温目标进行分阶段降温，升温阶段预设单一升温目标进行持续升温，升温与降温可交替运行，本发明能够有效解决冷却对象冻结后，解冻耗时长，冷却对象品质下降的问题。

具体地：

本发明提供一种过冷却不冻结储存方法，在过冷却不冻结储存过程对处于电场作用下的冷却对象交替实施分阶段降温过程、连续升温过程交替实施的程序，其中：

S1：分阶段降温过程，使被冷却对象按照预设降温目标和预设降温时长逐阶段降温到低于被冷却对象冻结点T0的第二温度T2；

S2：连续升温过程，使被冷却对象连续升温到等于或高于被冷却对象冻结点T0的第一温度T1。

其中，T1>T2，T1温度范围为0℃～10℃，T2温度范围为-10℃～0℃。

本发明还提供了一种冰箱控制方法，该冰箱具有一过冷却不冻结储存功能的冷却间室，在过冷却不冻结存储期间，对处于电场的作用下的冷却对象交替实施如下过冷却不冻结控制：

S1：为分阶段降温过程，使冷却间室按照预设降温目标和预设降温时长逐阶段降温到低于被冷却对象冻结点T0的第二温度T2；

S2：连续升温过程，使冷却间室连续升温到等于或高于被冷却对象冻结点T0的第一温度T1；

其中，T1>T2，T1温度范围为0℃～10℃，T2温度范围为-10℃～0℃；

T1与T2的温差范围为0℃～20℃。

优选的，降温程序S1包括：

S10：预设降温程序运行总时长t；

S11:预设第一降温目标温度T1’，使冷却间室温度以T1’为目标进行调节降温,步骤S11持续时间为第一降温预设时间t1；

S12：预设第二降温目标温度T2’，使冷却间室温度以T2’为目标进行调节降温,步骤S12持续时间为第二降温预设时间t2；

如此，分阶段持续降温，当降温到S1n阶段时：

S1n:预设第二降温目标温度Tn’，使冷却间室温度以Tn’为目标进行调节降温,步骤S1n持续时间为第n降温预设时间tn；

当t1+...+tn的总时长达到预设降温程序运行总时长t时，降温阶段停止，进入升温阶段，其中n>＝2，为自然数。

优选的，升温程序S2：预设第一温度T1，使冷却间室温度以T1为目标进行调节升温,检测冷却间室实时温度，当冷却间室实时温度≥T1时，停止运行升温程序并开始执行降温程序。

优选的，降温过程中n个预设降温目标满足：-10℃≤Tn’...＜T2’＜T1’＜0℃；降温过程中n个预设降温时间满足：t1+t2+...+tn＞0h。

优选的，分阶段降温过程的降温速度为0.3℃/h～10℃/h，所述升温过程的升温速度为0.5℃/h～10℃/h。

优选的，电场发生装置7产生的电场为高压静电场，所述电压值范围为1600V～2200V，频率范围为50Hz～60Hz，电场开启后，以稳定的电压释放电场，作用于升温和降温的各个阶段。

本发明还提供一种控制单元，采用本发明提供的一种过冷却不冻结储存方法和一种冰箱控制方法。

具体的，一种控制单元，其包括：控制器、温度调节装置、温度传感器、计时器、电场发生装置，其特征在于：控制器，用于对控制单元其他部件与制冷系统实施控制；温度调节装置，用于调节冷却间室温度使其按照预设温度运行；温度传感器，用于实时检测冷却间室的温度；计时器，用于设定并监测时长；电场发生装置，产生电场，使冷却对象处于电场作用下。

另外本发明还提供一种冰箱，设有过冷却不冻结功能的冷却间室，采用本发明提供的控制单元或控制方法。

优选的，冰箱还包括制冷系统，用于产生向冷却间室提供的冷气。

本发明可以延长水果、蔬菜等冷却对象的保鲜时间，使肉类存储时保持鲜嫩过冷却不冻结的状态，避免破坏冷却对象内部结构，造成营养流失进而影响冷却对象风味。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

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本发明实施例2的控制逻辑示意图；

图2本发明实施例3的控制逻辑示意图；

图3本发明实施例2、3中电气原理示意图；

图4本发明实施例2、3中制冷系统简要结构示意图；

图5本发明冰箱实施例1示意图；

图6本发明实施例1、2、3中冷却室示意图；

图7本发明实施例2冷却室温度变化曲线；

图8本发明实施例3冷却室温度变化曲线；

图9本发明实施例2冷却室内冷却对象温度变化曲线；

图10本发明实施例3冷却室内冷却对象温度变化曲线；

附图中：

1-冷藏室；2-冷却室；3-冷冻室；4-温度传感器；

5-制冷系统；51-压缩机；52-冷凝器；53-防凝管；54-干燥过滤器；55-冷冻蒸发器；56-回气管组件；

6-电场发生装置。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

应理解，本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。

本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本公开所必须的，因此不能用于限制本公开的保护范围。

本发明的目的是通过提供一种过冷却不冻结储存方法及冰箱，对冷却对象进行过冷却不冻结储存，使冷却对象进入过冷却状态，进而实现冷却对象温度即使降低到冻结点或冻结点以下也不会产生冻结，解决固定单一的低温控制与高温、低温交替控制模式中长时间的低温控制使冷却对象越来越硬，产生冻结，进而导致保鲜时间短，解冻时间长，解冻后冷却对象风味下降的问题。

为进一步说明，本发明以风冷式冰箱为例，提供了如下具体实施例。其中风冷式冰箱是通过冷风作为载体，在存储过程中可以保持冷冻风机转速不变。

实施例1：

如图5所示，本实施例提供一种过冷却不冻结储存冰箱，包括：

冷却室2，对放入其中的冷却对象实施过冷却不冻结保存。

制冷系统5，用于制造冷气对冰箱中的冷却对象实施制冷，具体包括：压缩机51、冷凝器52、防凝管53、干燥过滤器54、冷冻蒸发器55以及回气管组件56，本实施例的制冷系统5如图4所示。

控制单元包括：其包括：控制器、温度调节装置、温度传感器4、计时器、电场发生装置6，其特征在于：控制器，用于对控制单元其他部件与制冷系统5实施控制；温度调节装置，用于调节冷却室2温度使其按照预设温度运行；温度传感器4，用于实时检测冷却室2的温度；计时器，用于设定并监测时长；电场发生装置6，产生电场，使冷却对象处于电场作用下。

优选的，冰箱还设有红外温度传感器，用于检测冷却对象表面的温度。

优选的，电场发生装置6采用高压静电场发生设备，产生高压静电场，使得冷却对象的冻结概率减少，进而减少冷却对象内部因产生冻结冰晶带来的细胞组织冻结损伤。

优选的，电场发生装置6设置电压范围为1600V～2200V，该电压下能够确保大部分的冷却对象产生不冻结的效果，该电场在通电情况下一直存在，能够最大程度的保证冷却对象保鲜的同时不冻结。

优选的，电场发生装置6设置频率范围是50Hz～60Hz，本实施例优选为50Hz，该频率参数可以产生0.002A～0.2A的微弱电流，使得安全性能提高。

本实施例优选的，电场发生装置6设置在冰箱顶部。

本实施例优选的，降温是通过改变制冷系统5中的压缩机51转速实现的，进一步优选的，压缩机转速范围为1200rpm～4500rpm,压缩机初始转速范围为1200rpm～2000rpm,本实施例中压缩机初始转速优选为1200rpm，之后降温每一前后步骤间的压缩机转速差值范围为200rpm～500rpm，本实施例中压缩机转速差值为500rpm，以实现冷却室2温度的逐级递减，使冷却对象稳定进入过冷却状态。

具体的，用户将冷却对象放入冷却室2后，开启电场发生装置6，在电场作用下对冷却对象进行过冷却不冻结存储。控制单元通过控制温度调节装置与制冷系统5中的压缩机51实现冷却室2中降温与升温，其中，降温时：控制温度调节装置中冷却室2对应的风门开启，控制压缩机51开启转动，持续向冷却室2输送冷风，增加冷却室2中的冷量使其温度下降；升温时：控制压缩机51停止转动，控制温度调节装置中冷却室2对应的风门关闭，进而停止向冷却室2输送冷风，使得冷却室2中的空气持续与外界进行热交换而缓慢上升。

本实施例在电场的作用下，通过控制单元实现冷却室2升温与降温周期性控制，无需复杂操作，推迟水的相变，减少冷却对象冻结概率，能够实现冷却对象在冻结点附近不冻结，延长易腐败冷却对象保鲜时间。

实施例2：

下面结合附图1对本发明中的具体实施方式的内容进行详细描述：开启电场发生装置6，对处于电场作用下的冷却对象实施降温与升温控制，降温与升温控制包括如下步骤：

S1：分阶段降温过程，使冷却室2按照预设降温目标和预设降温时长逐阶段降温到低于被冷却对象冻结点T0的第二温度T2；

S2：连续升温过程，使冷却室2连续升温到等于或高于被冷却对象冻结点T0的第一温度T1。

其中，T1>T2，T1温度范围为0℃～10℃，T2温度范围为-10℃～0℃；

T1与T2的温差范围为0℃～20℃。

优选的，若冷却室2中只储存一类冷却对象，则设置第二温度T2时所依据的冻结点为该类冷却对象的冻结点；若冷却室2中储存多个种类的冷却对象，则设置第二温度T2时所依据的冻结点为其中温度最低的冷却对象冻结点。

具体的，用户将冷却对象放入冰箱冷却室2后，开启电场发生装置6，使冷却对象处于电场作用下，冷却室2中设有红外温度传感器检测冷却对象表面温度Ts，若检测到冷却对象表面温度Ts高于第二温度T2，则冰箱控制单元控制冷却室2先进行降温，其中降温程序S1包括：

S10：预设降温程序运行总时长为t；

S11:预设第一降温目标温度T1’，使冷却室2温度以T1’为目标进行调节降温,预设步骤S11持续时间为第一降温预设时间t1；

S12：预设第二降温目标温度T2’，使冷却室2温度以T2’为目标进行调节降温,预设步骤S12持续时间为第二降温预设时间t2；

如此，分阶段持续降温，当降温到S1n阶段时：

S1n:预设第二降温目标温度Tn’，使冷却室2温度以Tn’为目标进行调节降温,预设步骤S1n持续时间为第n降温预设时间tn；

当t1+t2+...+tn的总时长达到预设降温程序运行总时长t时，停止运行降温程序，开始执行升温程序。

优选的，降温过程中n个预设降温时间满足：t1+t2+...+tn＞0h，降温过程中n个预设降温目标满足：-10℃≤Tn’...＜T2’＜T1’＜0℃。

优选的，上述步骤S11～S1n中每一步骤中降温目标温度均已在控制程序中进行预设。

优选的，降温程序S1中控制压缩机的转速以200rpm～500rpm的差值逐步增加，本实施例中优选为500rpm，使得冷却室2的温度逐级降低。

优选的，第二温度T2的具体数值设置需依据冷却对象种类，进一步优选的，若放入冷却室2的冷却对象是果蔬类，将T2设为-1℃～0℃；若放入冷却室2的冷却对象是软饮类，将T2设为-2℃～0℃；若放入冷却室2的冷却对象是肉类，将T2设为-3℃～0℃℃；若放入冷却室2的冷却对象是海鲜类，将T2设为-5℃～0℃。

本实施进一步优选的，本实施例中冷去对象为肉类，因此本实施例优选的将T2设为-3℃，该温度能有效避免肉类冷却对象发生冻结。

优选的，上述步骤S11～S1n中每一步骤都采用计时器对该步骤维持时间进行计时，当各步骤中计时器累计时长达到该步骤的预设时长时，停止该步骤并执行下一步骤。

优选的，为避免冷却对象持续吸收冷量而产生冻结，上述步骤S11～S1n中每一步骤完成后，会对t1+t2+...+tn的总时长进行判断，t1+t2+...+tn的总时长达到预设降温程序运行总时长t时，从满足判断条件的当前步骤停止降温程序，并开始执行升温程序S2。

优选的，预设降温程序运行总时长t时可根据冷却对象种类、重量、体积进行调整。

本实施中采用阶梯式逐级降温有助于冷却对象温度里外保持均匀，冷却对象缓慢降温才能稳定进入过冷却状态，使冷却对象温度即使低于冻结点温度T0也不会产生冻结，延长冷却对象保鲜时间。

冷却室2升温时执行升温程序S2：预设第一温度T1，使被冷却对象储存环境温度以T1为目标进行调节升温,采用温度传感器4检测冷却室2中实时温度，因此当冷却室2实时温度≥T1时，停止运行升温程序S2并返回执行降温程序S1，之后进入降温与升温的周期性循环。

优选的，第一温度T1的具体数值设置需依据冷却对象种类，进一步优选的，若放入冷却室2的冷却对象是果蔬类，将T1设为0℃～5℃；若放入冷却室2的冷却对象是软饮类，将T1设为0℃～2℃；若放入冷却室2的冷却对象是肉类，将T1设为0℃～0.5℃；若放入冷却室2的冷却对象是海鲜类，将T1设为0℃～-1℃。

本实施进一步优选的，将T1设为0℃，该温度能有效避免肉类冷却对象因滋生细菌导致腐败。

优选的，分阶段降温过程的降温速度为0.3℃/h～10℃/h，升温过程的升温速度为0.5℃/h～10℃/h。

本实施例冷却室2的温度变化如图7所示，冷却室2内冷却对象的温度变化曲线如图9所示。

本实施例提供的控制方法不仅能对果蔬类、肉类冷却对象实现过冷却不冻结存储，也可以通过更改T1、T2、t数值实现具有其他冻结点的冷却对象的过冷却不冻结储存。

本实施例通过使冷却对象处于电场作用下，可推迟水的相变，对冷却室2进行阶段式的降温控制，使过冷温度点更低，有效抑制冷却对象内部各种化学反应，延长冷却对象保鲜期限，循环对冷却对象进行降温与升温避免了固定单一温度控制模式以及高、低温交替控制模式中长期低温导致的冷却对象冻结问题，控制简单易于操作，实现冷却对象在冻结点附近不冻结，能够有效解决冷却对象短期存储保鲜的问题。

实施例3：

如图2所示，本实施例提供另一种过冷却不冻结储存的控制方法，用户将冷却对象放入冰箱冷却室2后，开启电场发生装置6，使冷却对象处于电场作用下，冷却室2中的红外温度传感器检测冷却对象表面温度Ts，若检测到冷却对象表面温度Ts等于或低于第二温度T2，则冰箱控制单元控制冷却室2先进行升温，相比于实施例2，本实施例中先执行升温程序再执行降温程序，再进入升温与降温的控制循环，其余与实施例2相同，在此不做赘述。本实施例冷却室的温度变化如图8所示，冷却室2内冷却对象的温度变化曲线如图10所示。

综上，本发明通过开启电场发生装置6，减少冷却对象冻结概率，可减少冻结带来的组织损伤，再对冰箱冷却室进行分阶段降温，可降低过冷度点，延长冷却对象保鲜期限，升温过程开启加热装置5减少冷却对象冻结概率，升温与降温的周期性循环可保持冷却对象在冻结点附近不冻结，避免了冷却对象因冻结导致解冻时营养成分流失，冷却对象品质下降，风味不佳等问题。本发明无需复杂控制，实现较为简单，能够有效的满足消费者对于水果、蔬菜、肉类等冷却对象的短期存储保鲜需求。

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、设置方式或实现方法；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 (10)

1.一种过冷却不冻结储存方法，其特征在于，所述过冷却不冻结储存过程使所述被冷却对象处于电场的作用下，并对被冷却对象交替实施分阶段降温过程、连续升温过程的程序，其中：

S1：分阶段降温过程，使被冷却对象按照预设降温目标和预设降温时长逐阶段降温到低于被冷却对象冻结点T0的第二温度T2；

S2：连续升温过程，使被冷却对象连续升温到等于或高于被冷却对象冻结点T0的第一温度T1；

其中，T1>T2，T1温度范围为0℃～10℃，T2温度范围为-10℃～0℃。

2.一种冰箱控制方法，该冰箱具有一过冷却不冻结储存功能的冷却间室，其特征在于，在过冷却不冻结存储期间，使被冷却对象处于电场作用下，且对所述过冷却对象交替实施如下过冷却不冻结控制：

S1：分阶段降温过程，使冷却间室按照预设降温目标和预设降温时长逐阶段降温到低于被冷却对象冻结点T0的第二温度T2；

S2：连续升温过程，使冷却间室连续升温到等于或高于被冷却对象冻结点T0的第一温度T1；

其中，T1>T2，T1温度范围为0℃～10℃，T2温度范围为-10℃～0℃；

T1与T2的温差范围为0℃～20℃。

3.如权利要求1～2中任一项所述的方法，其特征在于，所述降温程序S1包括：

S10：预设降温程序运行总时长t；

S11:预设第一降温目标温度T1’，使冷却间室温度以T1’为目标进行调节降温,步骤S11持续时间为第一降温预设时间t1；

如此，分阶段持续降温，当降温到S1n阶段时：

S1n:预设第二降温目标温度Tn’，使冷却间室温度以Tn’为目标进行调节降温,步骤S1n持续时间为第n降温预设时间tn；

当t1+t2+...+tn的总时长达到预设降温程序运行总时长t时，停止运行降温程序，开始执行升温程序，其中n>＝2，为自然数。

4.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述升温程序S2：预设第一温度T1，使冷却间室温度以T1为目标进行调节升温,检测冷却间室实时温度，当冷却间室实时温度≥T1时，停止运行升温程序并开始执行降温程序。

5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，降温过程中n个预设降温目标满足：-10℃≤Tn’...＜T2’＜T1’＜0℃，降温过程中n个预设降温时间满足：t1+...+tn＞0h。

6.如权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述分阶段降温过程的降温速度为0.3℃/h～10℃/h，所述升温过程的升温速度为0.5℃/h～10℃/h。

7.如权利要求6中所述的方法，其特征在于，所述电场为高压静电场，所述电压范围为1600V～2200V，频率范围为50Hz～60Hz，电场开启后，以稳定的电压释放电场，作用于升温和降温的各个阶段。

8.一种控制单元，其特征在于：所述控制单元采用权利要求2～7任一所述的控制方法。

9.一种如权利要求8所述的控制单元，其包括：控制器、温度调节装置、温度传感器、计时器、电场发生装置，其特征在于：控制器，用于对控制单元其他部件与制冷系统实施控制；温度调节装置，用于调节冷却间室温度使其按照预设温度运行；温度传感器，用于实时检测冷却间室的温度；计时器，用于设定并监测时长；电场发生装置，产生电场，使冷却对象处于电场作用下。

10.一种冰箱，其设有过冷却不冻结功能的冷却间室，特征在于：所述冷却间室具有权利要求8,9任一所述的控制单元或采用权利要求2～7中任一项所述控制方法。

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