CN114264102A - 一种冰箱的控制方法、冰箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种冰箱的控制方法、冰箱。控制方法包括:在冰箱启动微冻程序后执行食品微冻过程,食品微冻过程包括:快速冷冻阶段:向冰箱的微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温速率;对微冻室内的食品温度进行监测,当食品温度降温至第一温度时进入冰膜生成阶段;冰膜生成阶段:监测食品温度的温度变化趋势,根据温度变化趋势确定食品的冰膜生成时间,当完成预设冰膜生成时间后进入回温阶段;回温阶段:停止向冰箱的微冻室通入冷冻风并向冰箱内通入冷藏风以对微冻室进行升温;对微冻室内的食品温度进行监测,当食品温度升温至第二温度时进入保鲜贮藏阶段;保鲜贮藏阶段:控制对微冻室的供冷使食品温度保持在第二温度。
Description
技术领域
本发明涉及冰箱技术领域,尤其涉及一种冰箱的控制方法、冰箱。
背景技术
目前传统冷冻保鲜是将肉类在冰点以下储藏,使肉类80%以上水分冻结,防止微生物的侵染和脂肪的氧化,该法可以最大限度的延长肉类储藏期,但食物在冻结的过程中,水分会生成冰晶刺破细胞,造成食物营养物质流失和口感劣变。微冻保鲜是贮藏温度控制在生物体冻结点及冻结点以下1~2℃的温度带的保鲜技术。其基本原理是利用低温来抑制微生物的繁殖及酶的活性,且在微冻状态下,可以使微生物体内的部分水分发生冻结,改变其细胞的生理生化反应,抑制其生理活动,甚至使其休眠或死亡,可以保持肉类及水产品在较长时间内不发生腐败变质。同时,微冻状态霞食物大部分处于不冻结的状态,减少生成冰晶破坏细胞,保鲜效果较好,且食用时无需化冻,减少营养流失,保留食物品质。与传统冷冻相比,微冻保鲜具有以下优点:可较少冰晶的生成,降低冰晶对产品造成的机械损伤,延长保存期;食物在食用时无需解冻,减少解冻导致的汁液流失,保持食品原有品质;冰箱无需一直保持在低温状态,制冷减少,耗能降低。因此需要提供一种能够对食品进行微冻的控制方法及冰箱。
发明内容
鉴于此,本发明公开了一种冰箱的控制方法、冰箱,用以至少解决现有技术无法实现对食品进行微冻的问题。
本发明为实现上述的目标,采用的技术方案是:
本发明第一方面公开了一种冰箱的控制方法,所述控制方法包括:
在冰箱启动微冻程序后,执行食品微冻过程,所述食品微冻过程包括:
快速冷冻阶段:向冰箱的微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温速率;对微冻室内的食品温度进行监测,当食品温度降温至第一温度时进入冰膜生成阶段;
所述冰膜生成阶段:监测食品温度的温度变化趋势,根据所述温度变化趋势确定食品的冰膜生成时间,当食物表面生成冰膜后进入回温阶段;
所述回温阶段:停止向冰箱的微冻室通入冷冻风,向微冻室内通入冷藏风以对微冻室进行升温;对微冻室内的食品温度进行监测,当食品温度升温至第二温度时进入保鲜贮藏阶段;
所述保鲜贮藏阶段:控制对微冻室的供冷使使食品温度保持在第二温度。
进一步可选地,所述向冰箱的微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温速率包括:
将微冻室的设定温度设定为第一设定温度,并控制微冻室的降温速率将微冻室的温度在第一预设时间内降温至所述第一设定温度;
控制微冻室的第一微冻风机转速将食品温度在第二预设时间内降温至所述第一温度;
其中所述第一设定温度低于所述第一温度,所述第一预设时间小于所述第二预设时间。
进一步可选地,所述第一设定温度的范围为-40℃~-80℃;所述第一温度的范围为-4℃~-6℃。
进一步可选地,所述监测食品温度的温度变化趋势,根据所述温度变化趋势确定食品的冰膜生成时间包括:
采集微冻室内食品的食品温度,计算当前时刻食品温度t当前时刻与上一时刻食品温度t上一时刻的第一温度差值△t1,△t1=t当前时刻-t上一时刻;
结合所述第一温度差值△t1确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻。
进一步可选地,所述结合所述第一温度差值△t1确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻包括:
根据所述第一温度差值△t1确定食品表面温度上升时刻;
从所述食品表面温度上升时刻开始计时,在完成一个食品预设升温周期后停止计时,并计算计时结束时刻食品温度与开始计时时刻食品温度的第二温度差值△t2;
根据所述第二温度差值△t2确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻。
进一步可选地,所述根据所述第一温度差值△t1确定食品表面温度上升时刻包括:
当根据所述第一温度差值△t1大于第一温差时,记为食品表面温度上升时刻。
进一步可选地,所述根据所述第二温度差值△t2确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻包括:
当所述第二温度差值△t2处于预设温差范围内时,则确定当前时刻为冰膜生成起始时刻,所述冰膜生成结束时刻=冰膜生成起始时刻+预设冰膜生成时长;
当所述第二温度差值△t2未处于预设温差范围内时,则重新结合所述第一温度差值△t1确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻。
进一步可选地,所述停止向冰箱的微冻室通入冷冻风并向冰箱内通入冷藏风以对微冻室进行升温包括:
将微冻室的设定温度设定为第二设定温度,并控制微冻室的升温速率将微冻室的温度在第三预设时间内升温至所述第二设定温度;
控制微冻室的第二微冻风机转速将食品温度在第四预设时间内升温至所述第二温度;
其中所述第二设定温度高于所述第一温度,所述第二温度等于所述第二设定温度,所述第三预设时间小于所述第四预设时间。
进一步可选地,所述冷藏风温度范围为4℃~10℃。
本发明第二方面公开了一种冰箱,所述冰箱采用上述任意一项所述的控制方法。
进一步可选地,所述冰箱包括:冷藏室和微冻室;
所述冷藏室通过冷藏室进风风道和冷藏室回风风道分别连通至冷藏蒸发器;
所述微冻室上设有回风口、第一进风口和第二进风口,其中所述第一进风口通过第一进风道连通至冷冻蒸发器;所述第二进风口通过第二进风风道与所述冷藏室回风风道连通;所述回风口通过微冻室回风风道连通至冷冻蒸发器;
第一微冻风机,设置在第一进风口处;
第二微冻风机,设置在第二进风口处。
进一步可选的,所述冰箱还包括:
冷冻室,所述冷冻室通过冷冻室进风风道和冷冻室回风风道分别连通至所述冷冻蒸发器。
有益效果:本发明提供了一种新的冰箱控制方法,通过营造极冷环境,让食品中的水分快速穿越最大冰晶生成带,减少冰晶体积膨胀,降低细胞受到机械损伤的程度。通过快速冷冻在食品表面形成冰膜,再迅速回温贮藏,使食品内部不冻结,食用时无需化冻一刀切,减少解冻过程中食品的营养流失。通过将形成冰膜的冻品贮藏于接近冰点温度,在保证冰膜不融化的同时减少冰箱制冷,有利于降低能耗。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例,本发明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发明公开的一些实施例,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示出了一实施例的冰箱冷冻存储食品的控制过程图;
图2示出了一实施例的冰箱冷冻食品过程中各阶段温度变化图;
图3示出了一实施例的冰箱控制方法逻辑图;
图4示出了一实施例的冰箱结构透视图。
具体实施方式
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。
目前现有冰箱存储食物过程中,针对冷冻食品在缓慢降温过程中会形成大量冰晶,导致机械损伤、破坏质量的问题;经现有冰箱冷冻的食品在食用时需解冻,会导致食材汁液流失、降低鲜度和品质的问题;针对恒低温冷藏时需要频繁制冷,蒸发器、压缩机等原件工作时间长,也导致冰箱能耗高。本发明通过温度控制,使食品在-40~-80℃的环境中快速降温,并在表面形成冰膜,隔绝微生物侵染和减少脂肪氧化,延长其保质期;然后快速升温至0~-3℃储藏,保持冰膜不融化,同时食品内部不冻结,食用时无需化冻,减少营养流失。
为进一步阐述本发明中的技术方案,现结合图1-图4所示,提供了如下具体实施例。
实施例1
如图1所示,在本实施例中提供了一种冰箱的控制方法,该控制方法包括:在冰箱启动微冻程序后,执行食品微冻过程,其中食品微冻过程包括:
快速冷冻阶段:向冰箱的微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温速率;对微冻室内的食品温度进行监测,当食品温度降温至第一温度时进入冰膜生成阶段;
冰膜生成阶段:监测食品温度的温度变化趋势,根据温度变化趋势确定食品的冰膜生成时间,当食物表面在预设冰膜生成时间生成冰膜后进入回温阶段;
回温阶段:停止向冰箱的微冻室通入冷冻风并向微冻室内通入冷藏风以对微冻室进行升温;对微冻室内的食品温度进行监测,当食品温度升温至第二温度时进入保鲜贮藏阶段;
保鲜贮藏阶段:控制对微冻室的供冷使使食品温度保持在第二温度。
优选地,本实施例中在向冰箱的微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温速率时,可以通过营造-40~-80℃的极冷环境,让食品中的水分快速穿越最大冰晶生成带,减少冰晶体积膨胀,降低细胞受到机械损伤的程度。
在一些可选地方式中,向冰箱的微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温速率包括:将微冻室的设定温度设定为第一设定温度T1,并控制微冻室的降温速率将微冻室的温度在第一预设时间内降温至第一设定温度T1;控制微冻室的第一微冻风机转速将食品温度在第二预设时间内降温至第一温度t1;其中第一设定温度T1低于第一温度t1,第一预设时间小于第二预设时间。优选,第一设定温度的范围为-40℃~-80℃;第一温度的范围为-4℃~-6℃。
具体的,如图2-图4所示,在快速冷冻阶段:用户将食材放入微冻室,微冻程序启动,蒸发器开始制冷,第一进风口往间室输送冷风,在第一预设时间h1(10min~15min)时间内快速将间室降温至T1(-40℃~-80℃)。该第二预设时间h2(15min~25min),食品表面迅速降温,最终到达过冷温度t1(-4℃~-6℃)。需要说明的是,在h2-h1(5min~10min)时间内需将微冻室的温度稳定在第一设定温度T1范围内。
在一些可选的方式中,监测食品温度的温度变化趋势,根据温度变化趋势确定食品的冰膜生成时间包括:采集微冻室内食品的食品温度,计算当前时刻食品温度t当前时刻与上一时刻食品温度t上一时刻的第一温度差值△t1,△t1=t当前时刻-t上一时刻;结合第一温度差值△t1确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻。
优选地,结合第一温度差值△t1确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻包括:根据第一温度差值△t1确定食品表面温度上升时刻;从食品表面温度上升时刻开始计时,在完成一个食品预设升温周期后停止计时,并计算计时结束时刻食品温度与开始计时时刻食品温度的第二温度差值△t2;根据第二温度差值△t2确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻。优选:食品预设升温周期的范围为30s~50s。其中,根据第一温度差值△t1确定食品表面温度上升时刻包括:当根据第一温度差值△t1大于第一温差时,记为食品表面温度上升时刻。优选:第一温差为1℃。
优选地,根据第二温度差值△t2确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻包括:当第二温度差值△t2处于预设温差范围内时,则确定当前时刻为冰膜生成起始时刻,冰膜生成结束时刻=冰膜生成起始时刻+预设冰膜生成时长;当第二温度差值△t2未处于预设温差范围内时,则重新结合第一温度差值△t1确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻。优选,该预设温差范围为0~-3℃。在本实施例中通过快速冷冻在食品表面形成冰膜,再迅速回温贮藏,使食品内部不冻结,食用时无需化冻一刀切,减少解冻过程中食品的营养流失。
具体的,如图2和图3所示,在冰膜生成阶段中:第一进风口持续往间室输送冷风,间室温度保持在T1(-40~-80℃)。该阶段时间为h3-h2(10min~15min),此时食品在h2释放潜热,温度从t1升至t2(0~-2℃),到达冰点,食物表面开始冻结,并形成冰膜,温度在t1和t2之间缓慢下降,变化范围不超过3℃。此阶段以食品放热和温度的稳定状态为判断点。因此需连续监测食品温度变化△t1(△t1=t当前时刻-t上一时刻),当△t1>1℃时,代表食品表面温度上升,可能为释放潜热阶段,然后计时器计时30s~50s,监测食品温度变化△t2(△t2=|t计时结束-t开始计时|),如果△t2为0~-3℃,则判断食物开始进入冷冻状态,计时10min~15min使食物冰膜形成。
在一些可选地方式中,停止向冰箱的微冻室通入冷冻风并向冰箱内通入冷藏风以对微冻室进行升温包括:将微冻室的设定温度设定为第二设定温度,并控制微冻室的升温速率将微冻室的温度在第三预设时间内升温至第二设定温度;控制微冻室的第二微冻风机转速将食品温度在第四预设时间内升温至第二温度;其中第二设定温度高于第一温度,第二温度等于第二设定温度,第三预设时间小于第四预设时间。优选,第三预设时间为h4-h3(10min~15min),第四预设时间为h5-h3(15min~20min)。
具体的,如图2和图3所示,在回温阶段中:蒸发器停止工作,第一进风口停止送冷风,第二进风口开始送风,使间室温度升高,在h4-h3(10min~15min)时间内快速将间室升温至T2(-3℃~0℃),并在h5-h4(3min~5min)时间内稳定在该温度范围内。在第四预设时间h5-h3(15min~20min)内,食品表面迅速回温,最终到达温度t2。优选地,经第二进风口送出的冷藏风温度范围为4℃~10℃。
需要说明的是,在食品的回温过程中,也可对食品的升温速率进行监测,同样采用根据食品温度变化△t3进行控制,若食品温度变化△t3(△t3=t当前时刻-t上一时刻)介于0~2℃之间时,则认为食品真实温度已达到t2。
在本实施例中的保鲜贮藏阶段:蒸发器恢复制冷,使间室温度保持在-3℃~0℃,使食品温度保持在冰点附近储存。维持冰膜保护状态,且内部不冻结。本实施例中冰箱的控制方法可以控制冰箱微冻室的制冷效果,通过将形成冰膜的冻品贮藏于-3℃~0℃,在保证冰膜不融化的同时减少冰箱制冷,也有利于降低能耗。
实施例2
如图4所示,在本实施例中提供了一种冰箱,冰箱采用实施例1中的控制方法。该冰箱包括:冷藏室、微冻室1和冷冻室,蒸发器设置在冷冻室,并由隔板与储物空间隔开;冷藏室和冷冻室分别通过相应的进风风道和回风风道与各自的蒸发器连通,其中冷藏室通过冷藏室进风风道和冷藏室回风风道分别连通至冷藏蒸发器,冷冻室通过冷冻室进风风道和冷冻室回风风道分别连通至冷冻蒸发器;微冻室1上设有回风口、第一进风口2和第二进风口3,其中第一进风口2通过第一进风道与冷冻蒸发器连接;第二进风口3通过第二进风风道与冷藏室的回风风道连通;回风口通过微冻室回风风道与冷冻蒸发器连接;第一微冻风机,设置在第一进风口处;第二微冻风机,设置在第二进风口处。此外,需要说明的是,该冰箱还具有常规冰箱中相应的冷藏风机和冷冻风机,即在对冷冻室和冷藏室进行常规制冷情况下的送风,该冷藏风机和冷冻风机也可以预设转速运转,从而配合相应的第一微冻风机和第二微冻风机进行送风,对食品和间室进行升温和降温的控制。
该冰箱在食品存储过程中若启动微冻程序后可依次执行下述几个阶段。第一阶段:快速冷冻阶段;第二阶段:冰膜生成阶段;第三阶段:回温阶段;第四阶段:保鲜贮藏阶段。
需要说明的是,该冰箱为风冷式冰箱,由冷藏室、微冻室和冷冻室组成,微冻室置于冷藏室和冷冻室之间。该冰箱有双控系统,冷藏室和冷冻室分别设有蒸发器,单独制冷。微冻室和冷冻室由冷冻室蒸发器制冷,分别连接不同的风道,通过电动风门控制风道开关,分别控制两个间室的温度。微冻室第一进风口的风道连接冷冻蒸发器,可以给间室输送冷风,使间室温度降至-40℃~-80℃,第二进风口的风道连接冷藏室回风道,可以给间室输送4℃~10℃的风,使间室温度提高至-3℃~0℃。各个间室内还安装了温度传感器,可以实时监控空间和食物的温度,每隔设定时间h(30s~60s)检测一次温度。
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)
1.一种冰箱的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:
在冰箱启动微冻程序后,执行食品微冻过程,所述食品微冻过程包括:
快速冷冻阶段:向冰箱的微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温速率;对微冻室内的食品温度进行监测,当食品温度降温至第一温度时进入冰膜生成阶段;
所述冰膜生成阶段:监测食品温度的温度变化趋势,根据所述温度变化趋势确定食品的冰膜生成时间,当食物表面在预设冰膜生成时间生成冰膜后进入回温阶段;
所述回温阶段:停止向冰箱的微冻室通入冷冻风,向微冻室内通入冷藏风以对微冻室进行升温;对微冻室内的食品温度进行监测,当食品温度升温至第二温度时进入保鲜贮藏阶段;
所述保鲜贮藏阶段:控制对微冻室的供冷使食品温度保持在第二温度。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述向冰箱的微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温速率包括:
将微冻室的设定温度设定为第一设定温度,并控制微冻室的降温速率将微冻室的温度在第一预设时间内降温至所述第一设定温度;
控制微冻室的第一微冻风机转速将食品温度在第二预设时间内降温至所述第一温度;
其中所述第一设定温度低于所述第一温度,所述第一预设时间小于所述第二预设时间。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述第一设定温度的范围为-40℃~-80℃;所述第一温度的范围为-4℃~-6℃。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述监测食品温度的温度变化趋势,根据所述温度变化趋势确定食品的冰膜生成时间包括:
采集微冻室内食品的食品温度,计算当前时刻食品温度t当前时刻与上一时刻食品温度t上一时刻的第一温度差值△t1,△t1=t当前时刻-t上一时刻;
结合所述第一温度差值△t1确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻。
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述结合所述第一温度差值△t1确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻包括:
根据所述第一温度差值△t1确定食品表面温度上升时刻;
从所述食品表面温度上升时刻开始计时,在完成一个食品预设升温周期后停止计时,并计算计时结束时刻食品温度与开始计时时刻食品温度的第二温度差值△t2;
根据所述第二温度差值△t2确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻。
6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述第一温度差值△t1确定食品表面温度上升时刻包括:
当根据所述第一温度差值△t1大于第一温差时,记为食品表面温度上升时刻。
7.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述第二温度差值△t2确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻包括:
当所述第二温度差值△t2处于预设温差范围内时,则确定当前时刻为冰膜生成起始时刻,所述冰膜生成结束时刻=冰膜生成起始时刻+预设冰膜生成时长;
当所述第二温度差值△t2未处于预设温差范围内时,则重新结合所述第一温度差值△t1确定冰膜生成起始时刻和冰膜生成结束时刻。
8.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述停止向冰箱的微冻室通入冷冻风并向冰箱内通入冷藏风以对微冻室进行升温包括:
将微冻室的设定温度设定为第二设定温度,并控制微冻室的升温速率将微冻室的温度在第三预设时间内升温至所述第二设定温度;
控制微冻室的第二微冻风机转速将食品温度在第四预设时间内升温至所述第二温度;
其中所述第二设定温度高于所述第一温度,所述第二温度等于所述第二设定温度,所述第三预设时间小于所述第四预设时间。
9.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述冷藏风温度范围为4℃~10℃。
10.一种冰箱,其特征在于,所述冰箱采用权利要求1-9中任意一项所述的控制方法。
11.根据权利要求10所述的冰箱,其特征在于,所述冰箱包括:冷藏室和微冻室;
所述冷藏室通过冷藏室进风风道和冷藏室回风风道分别连通至冷藏蒸发器;
所述微冻室上设有回风口、第一进风口和第二进风口,其中所述第一进风口通过第一进风道连通至冷冻蒸发器;所述第二进风口通过第二进风风道与所述冷藏室回风风道连通;所述回风口通过微冻室回风风道连通至冷冻蒸发器;
第一微冻风机,设置在第一进风口处;
第二微冻风机,设置在第二进风口处。
12.根据权利要求11所述的冰箱,其特征在于,所述冰箱还包括:
冷冻室,所述冷冻室通过冷冻室进风风道和冷冻室回风风道分别连通至所述冷冻蒸发器。
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