CN110906665A - 一种冰箱速冻储存控制方法及冰箱 - Google Patents
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Abstract
本发明的制冷系统的速冻储存控制方法及制冷系统，当用户选择速冻功能时，其它间室减少或停止制冷，制冷系统产生冷量全部或大部分用于速冻功能区的制冷。通过红外温度传感器和/或间室底部温度传感器检测食品表面和/或底部温度，智能识别最大冰晶生成带温度区间。本发明通过增大冷冻风机转速、减小毛细管组流量，快速降低冷气温度，进而实现快速通过最大冰晶生成带，有利于食品长久保鲜。
Description
技术领域
本发明涉及一种制冷系统速冻储存控制方法及制冷系统，具体而言，涉及一种冰箱速冻储存控制方法及冰箱。
背景技术
为了更好的保持冻结食品的营养，制冷系统如冰箱、冰柜等，通常采用普通冷冻、急速冷冻等冷冻方式进行食品保存，而传统的普通冷冻存在冷冻室中的温度控制不均匀、较长时间停留在最大冰晶生成带等弊端。
中国专利文献CN106123441A公开了一种具有速冻功能的冰箱，提到一种速冻的方法，但是由于不能智能的识别食品到达冰晶生成带的温度会导致能耗增加。另一篇中国专利文献CN2527938Y中将具有速冻功能的解冻板放置与冰箱中，这样增加了成本，经济实用性不佳。现有技术存在以下弊端：(1)较长的停留在最大冰晶生成带。
(2)不能智能的识别最大冰晶带的温度区间。
(3)能耗较大，且导致其他间室的温度同步下降。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种制冷系统(冰箱)速冻储存控制方法及制冷系统。本发明提供一种快速通过最大冰晶生成带的控制方法。优选地，还提供一种智能识别最大冰晶生成带温度区间的方法，提供一种节能且能快速通过最大冰晶生成带的控制方法。
本发明的控制方法，当用户选择速冻功能时，其它间室减少或停止制冷，制冷系统产生冷量全部或大部用于速冻功能区的制冷。
本发明可选地，通过红外温度传感器和间室底部温度传感器同时检测食品表面和底部温度，智能识别最大冰晶生成带温度区间。
本发明通过增大冷冻风机转速、减小毛细管组流量，快速降低冷气温度，进而实现快速通过最大冰晶生成带。当速冻功能区食品全部冻结后以较经济且安全的温度运行，有利于食品长久保鲜。
具体地：一种制冷系统速冻储存控制方法，包括如下步骤：
S01：用户选择速冻功能；
S02：减少或关闭除选择的速冻间室外的其它间室的制冷请求，实时检测速冻间室内食品表面温度，当检测到的温度为第一预设温度T1时，执行下一步骤；
S03：控制冷冻风机最大转速P2的80％-100％运行，减少毛细管组的流量，控制毛细管组以第二预设流量V2运行；继续检测速冻间室内食品表面温度，当检测到的温度为第二预设温度T2时，执行下一步骤；
S04：使速冻间室按照第三预设温度T3运行，经第一预设时间t后，执行下一步骤，其中T3<T2<T1；
S05：其它间室恢复正常的制冷请求。
优选地，步骤S02中还包括：控制冷冻风机以第一预设冷冻风机转速P1运行，毛细管组以第一预设流量V1运行，其中V1>V2,P1<P2。
优选地，步骤S04中还包括：控制冷冻风机以第一预设冷冻风机转速P1运行，毛细管组以第一预设流量V1运行，其中V1>V2,P1<P2。
优选地，步骤S04中还包括：在第一预设时间t内，当速冻间室温度达到第一开机温度点TON1时，开启速冻间室的风门；当速冻间室温度达到第一停机温度点TOFF1时，关闭速冻间室的风门；TON1＝T3+TB1/2,TOFF1＝TON1–TB2/2；TB1和TB2为已知参数，TB1指压缩机开机过程中速冻间室开机点上浮温度，TB2指速冻间室开停温度差。
优选地，0℃＜TB1,TB2≤2℃。
优选地，步骤S05中还包括：使速冻间室按照第四预设温度T4运行，检测速冻间室的实时温度，当速冻间室温度达到第二开机温度点TON2时，开启速冻间室的风门；当速冻间室温度达到第二停机温度点TOFF2时，关闭速冻间室的风门，其中，TON2＝T4+TB1/2,TOFF2＝TON2–TB2/2，TB1指压缩机开机过程中速冻间室开机点上浮温度，TB2指速冻间室开停温度差。
优选地，-18℃≤T4≤-16℃。
优选地，其中，0℃≤T1≤1℃，和/或-7℃≤T2≤-5℃，和/或-40℃≤T3＜-18℃。
优选地，检测速冻间室内食品表面温度的方式为采用红外温度传感器和/或温度传感器检测。
另外本发明提供一种制冷系统的控制系统，包括：控制单元，压缩机，温度传感器，计时器，冷冻风机，电动切换阀，电动切换阀用于切换毛细管组的流量，控制单元与压缩机，温度传感器，计时器，冷冻风机，电动切换阀控制连接，所述控制系统用于执行本发明所述的控制方法。
本发明还提供一种制冷系统，所述制冷系统采用本发明所述的控制方法；或者所述制冷系统具有本发明所述的控制系统。
优选地，所述制冷系统为冰箱。
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本发明的制冷系统速冻(冻结)储存控制方法示意图。
图2本发明的制冷系统的控制系统示意图。
图3本发明的速冻室示意图。
图4本发明的制冷系统的工作原理示意图之一。
图5本发明的制冷系统的工作原理示意图之二。
图6本发明的冰箱示意图。
其中：1-冷藏室，2-速冻室，3-冷冻室，21-第一温度传感器，22-第二温度传感器，10-蒸发器，11-第一毛细管，12-第二毛细管，13-电动切换阀，14-过滤器，15-压缩机，16-回气管组件，17-回气换热段，18-冷凝器，19-防凝管。
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。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
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，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种结构，但这些结构不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一结构与另一结构。因此，下文论述的第一结构可称为第二结构而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，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。
下面结合附图1-6对本发明中的具体实施方式的内容进行详细描述：
如图1所示，一种制冷系统速冻储存控制方法，包括如下步骤：
S01：用户选择速冻功能；
S02：减少或关闭除选择的速冻间室外的其它间室的制冷请求，实时检测速冻间室内食品表面温度，当检测到的温度为第一预设温度T1时，执行下一步骤；
S03：控制冷冻风机以最大转速P2的80％-100％运行，减少毛细管组的流量，控制毛细管组以第二预设流量V2运行；继续检测速冻间室内食品表面温度，当检测到的温度为第二预设温度T2时，执行下一步骤；
S04：使速冻室2间室按照第三预设温度T3运行，经第一预设时间t后，执行下一步骤，其中T3<T2<T1；
S05：其它间室恢复正常的制冷请求。
其中，可选地，控制冷冻风机以最大转速P2运行。如图4，5所示，示意出了本发明的制冷系统的工作原理示意图，其中毛细管组包括第一毛细管11、第二毛细管12，当然也可包括第三、第四甚至更多的毛细管，通过电动切换阀13实现毛细管组流量的控制，如可设定其中一个毛细管的流量V2，另一个为V1，通过电动切换阀13实现流量的控制，即对通过毛细管组制冷剂的流量进行控制，进而控制制冷效果。
通过降低毛细管组的流量，等同于降低系统流量，使得蒸发压力降低，从而降低蒸发器的表面温度。
通过增加冷凝器风机的转速，加速冷凝器内制冷剂与外界空气的热交换，从而降低冷凝压力，降低系统流量，达到降低蒸发器的表面温度的目的。
增加冷冻风机转速，加速制冷剂在蒸发器管路的表面蒸发，加快制冷循环，增大制冷量，达到降低间室空气温度的目的。
优选地，步骤S02中还包括：控制冷冻风机以第一预设冷冻风机转速P1运行，毛细管组以第一预设流量V1运行，其中V1>V2,P1<P2。
优选地，步骤S04中“使速冻室2间室按照第三预设温度T3运行”之后还包括：控制冷冻风机以第一预设冷冻风机转速P1运行，毛细管组以第一预设流量V1运行，其中V1>V2,P1<P2。
其中的第一预设冷冻风机转速P1可为制冷系统正常运行时冷冻风机的转速(额定转速)，其通常小于冷冻风机的最大转速P2。
优选地，步骤S04中还包括：在第一预设时间t内，当速冻间室温度达到第一开机温度点TON1时，开启速冻间室的风门；当速冻间室温度达到第一停机温度点TOFF1时，关闭速冻间室的风门；TON1＝T3+TB1/2,TOFF1＝TON1–TB2/2；TB1和TB2为已知参数，TB1指压缩机15开机过程中速冻间室开机点上浮温度，TB2指速冻间室开停温度差。
即在第一预设时间t内，控制速冻间室的温度保持在T3+TB1/2和TON1–TB2/2之间，即其保持在T3温度运行。其中第一预设时间，可根据食品的种类和其需要达到的冻结效果具体设定，如可设置15min,60min等，TB1，TB2可根据经验设置，本发明设置成在0-2℃之间。
优选地，0℃＜TB1,TB2≤2℃。
优选地，步骤S05中还包括：使速冻间室按照第四预设温度T4降温，检测速冻间室的实时温度，当速冻间室温度达到第二开机温度点TON2时，开启速冻间室的风门；当速冻间室温度达到第二停机温度点TOFF2时，关闭速冻间室的风门，其中，TON2＝T4+TB1/2,TOFF2＝TON2–TB2/2，TB1指压缩机15开机过程中速冻间室开机点上浮温度，TB2指速冻间室开停温度差。
优选地，-18℃≤T4≤-16℃。
本发明优选地，其中，0℃≤T1≤1℃，和/或-7℃≤T2≤-5℃，和/或-40℃≤T3＜-18℃。即通常食品在上述T1-T2之间形成最大冰晶带，T1，T2可根据食品的不同，根据其形成最大冰晶带的温度区间具体设置，上述T3和T4为通常食品冷冻效果较好的温度区间。
优选地，检测速冻间室内食品表面温度的方式为采用红外温度传感器和/或底部/侧部温度传感器检测。
其中，红外温度传感器用于检测食品表面的温度，另一温度传感器位于底部或侧面用于检测食品底部或侧面的温度，可以结合二者的检测结果得到食品的表面温度，当然也可只采用红外温度传感器进行检测的方式实现。
另外本发明提供一种制冷系统的控制系统，包括：控制单元，压缩机15，温度传感器，计时器，冷冻风机，电动切换阀13，电动切换阀13用于切换毛细管组的流量，控制单元与压缩机15，温度传感器，计时器，冷冻风机，电动切换阀13控制连接，所述控制系统用于执行本发明所述的控制方法。
本发明还提供一种制冷系统，其特征在于：所述制冷系统采用本发明任一所述的控制方法；或者所述制冷系统具有本发明所述的控制系统。
优选地，所述制冷系统为冰箱。
下面对本发明的原理和过程作进一步描述：如图1，2所示，本发明提供一种冰箱冷冻控制方法和控制系统，控制系统包括：控制单元、显示器、红外温度传感器、变频板、计时器、冷凝器18风机、温度调节装置，压缩机15、冷冻风机。
所述变频板与压缩机15相连。所述温度传感器用于感知速冻区域食品的温度，所述红外温度传感器用于感知速冻区域食品表面的温度，所述冷凝器18风机用于将冷凝器18冷量吹入目标间室，
所述冰箱冷冻控制方法如下：
当用户在显示器选择速冻功能时，按照以下步骤进行：
步骤一、控制单元减少或关闭除速冻区其他区域的制冷请求，控制单元控制：冷凝器18风机转速以第一预设冷凝器18风机转速S1运行，和/或压缩机15转速以第一预设压缩机15转速M1，和/或毛细管组流量以第一预设流量V1，和/或冷冻风机转速以第一预设冷冻风机转速P1，红外温度传感器即时采集速冻功能区食品表面的温度。当红外温度传感器采集到温度为T1时，执行步骤二，其中0≤T1≤1℃。
步骤二、控制单元控制冷凝器18风机转速以冷凝器18风机最大转速S2运行，和/或压缩机15转速以压缩机15最大转速M2，和/或电动切换阀13切换毛细管组以第二预设流量V2，和/或冷冻风机转速以最大冷冻风机转速P2，红外温度传感器即时采集速冻功能区食品表面的温度，S2为风机最大转速且满足，S2＞S1。当红外温度传感器传感器采集食品表面的温度为T2时，执行步骤三，其中-7≤T2≤-5℃。
步骤三、控制单元控制冷凝器18风机以S1转速运行，和/或压缩机15转速以M1，和/或毛细管流量以V1，和/或冷冻风机转速以P1，使速冻室2按照预设温度T3降温，通过红外温度传感器即时检测速冻室2的实时温度，在预设时间t时间内，当速冻室2温度达到第一开机温度点TON1时，开启速冻室2的风门；当速冻室2温度达到第一停机温度点TOFF1时，关闭速冻室2的风门；计时器进行在此过程中计时，当计时时间达到t后执行步骤四，TON1＝T3+TB1/2,TOFF1＝TON1–TB2/2；TB1和TB2为已知参数，TB1指压缩机15开机过程中速冻室2开机点上浮温度；TB2指速冻室2开停温度差，T1为预设温度值；0＜TB1,TB2≤2℃，0＜t≤24h,-40≤T3＜-18℃。
步骤四、其它间室恢复正常的制冷请求，控制单元控制冷凝器18风机以S1转速运行，和/或压缩机15转速以M1，和/或毛细管组流量以V1，和/或冷冻风机转速以P1，使速冻室2按照预设温度T4运行，通过红外温度传感器检测速冻室2的实时温度，当速冻室2温度达到第一开机温度点TON2时，开启速冻室2的风门；当速冻室2温度达到第一停机温度点TOFF2时，关闭速冻室2的风门；TON2＝T4+TB1/2,TOFF2＝TON2–TB2/2；0＜TB1,TB2≤2,-18≤T4≤-16℃。
其中，表一示意出了各步骤对应的冷凝器18风机转速，毛细管组流量，压缩机15转速，冷冻风机转速的情况。
表一
| 冷凝器18风机 | 毛细管流量 | 压缩机15转速 | 冷冻风机转速 | |
| 步骤一 | S1 | V1 | M1 | P1 |
| 步骤二 | S1 | V2 | M1 | P1 |
| 步骤三 | S1 | V1 | M1 | P1 |
| 步骤四 | S1 | V1 | M1 | P1 |
其中，4.5L/min≤V1≤5L/min，2L/min≤V2≤3L/min，1200rpm≤S1≤1500rpm，1600rpm≤S2≤1900rpm，1200rpm≤M1≤1400rpm，3800rpm≤M2≤4500rpm，1200rpm≤P1≤1500rpm，1600rpm≤P2≤1900rpm。
本发明的速冻也可称为瞬冻，速冻室2可称为瞬冻室。
本发明的红外温度传感器也称为红外传感器。
如图6所示，本发明的冰箱包括冷藏室1、速冻室2和冷冻室3。其中，如图3所示，本发明的速冻室2设有温度传感器，所述温度传感器包括第一温度传感器21和/或第二温度传感器22，其中，第一温度传感器21为红外温度传感器。
如图4，5所示，本发明的制冷循环系统，包括：蒸发器10，第一毛细管11，第二毛细管12，电动切换阀13，过滤器14，压缩机15，回气管组件16，回气换热段17，冷凝器18，防凝管19。制冷剂通过压缩机15、冷凝器18、防凝管19、(干燥)过滤器14、电动切换阀13、第一、第二毛细管12、(冷冻室)蒸发器10、回气管组件16最后返回到压缩机15形成制冷循环。
本发明通过上述控制，可以使食品温度快速通过最大冰晶生成带温度区间，有利于食品长久保鲜。
有益效果：
本发明具有至少以下有益效果：
本发明的控制方法，当用户选择速冻功能时，其它间室减少或停止制冷，制冷系统产生冷量全部或大部分用于速冻功能区的制冷。通过红外温度传感器和间室底部温度传感器同时检测食品表面和底部温度，智能识别最大冰晶生成带温度区间。本发明通过提高冷冻风机转速、减小毛细管组流量，快速降低冷气温度，进而实现快速通过最大冰晶生成带，有利于食品长久保鲜。
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 (12)
1.一种制冷系统速冻储存控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
S01：用户选择速冻功能；
S02：减少或关闭除选择的速冻间室外的其它间室的制冷请求，实时检测速冻间室内食品表面温度，当检测到的温度为第一预设温度T1时，执行下一步骤；
S03：控制冷冻风机以最大转速P2的80％-100％运行，减少毛细管组的流量，控制毛细管组以第二预设流量V2运行；继续检测速冻间室内食品表面温度，当检测到的温度为第二预设温度T2时，执行下一步骤；
S04：使速冻间室按照第三预设温度T3运行，经第一预设时间t后，执行下一步骤，其中T3<T2<T1；
S05：其它间室恢复正常的制冷请求。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：步骤S02中还包括：控制冷冻风机以第一预设冷冻风机转速P1运行，毛细管组以第一预设流量V1运行，其中V1>V2，P1<P2。
3.根据权利要求1，2任一所述的控制方法，其特征在于：步骤S04中还包括：控制冷冻风机以第一预设冷冻风机转速P1运行，毛细管组以第一预设流量V1运行，其中V1>V2，P1<P2。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：步骤S04中还包括：在第一预设时间t内，当速冻间室温度达到第一开机温度点TON1时，开启速冻间室的风门；当速冻间室温度达到第一停机温度点TOFF1时，关闭速冻间室的风门；TON1＝T3+TB1/2,TOFF1＝TON1–TB2/2；TB1为压缩机(15)开机过程中速冻间室开机点上浮温度，TB2为速冻间室开停温度差。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：0℃＜TB1≤2℃，0℃＜TB2≤2℃。
6.根据权利要求1，2，4，5任一所述的控制方法，其特征在于：步骤S05中还包括：使速冻间室按照第四预设温度T4运行，检测速冻间室的实时温度，当速冻间室温度达到第二开机温度点TON2时，开启速冻间室的风门；当速冻间室温度达到第二停机温度点TOFF2时，关闭速冻间室的风门，其中，TON2＝T4+TB1/2,TOFF2＝TON2–TB2/2，TB1为压缩机(15)开机过程中速冻间室开机点上浮温度，TB2为速冻间室开停温度差。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：-18℃≤T4≤-16℃，0℃＜TB1≤2℃，0℃＜TB2≤2℃。
8.根据权利要求1，2，4，5-7任一所述的控制方法，其特征在于：其中，0℃≤T1≤1℃，和/或-7℃≤T2≤-5℃，和/或-40℃≤T3＜-18℃。
9.根据权利要求1，2，4，5-7任一所述的控制方法，其特征在于：检测速冻间室内食品表面温度的方式为采用红外温度传感器检测。
10.一种制冷系统的控制系统，包括：控制单元，压缩机(15)，温度传感器，计时器，冷冻风机，电动切换阀(13)，电动切换阀(13)用于切换毛细管组的流量，其特征在于：控制单元与压缩机(15)，温度传感器，计时器，冷冻风机，电动切换阀(13)，控制连接，所述控制系统用于执行权利要求1-9任一所述的控制方法。
11.一种制冷系统，其特征在于：所述制冷系统采用权利要求1-9任一所述的控制方法；或者所述制冷系统具有权利要求10所述的控制系统。
12.根据权利要求11所述的制冷系统，其特征在于：所述制冷系统为冰箱。
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