CN114688799B - 具有冷冻储物组件的冰箱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有冷冻储物组件的冰箱,其包括箱体,其内设置有实现冷冻储物功能的储物间室;冷冻储物组件,布置于储物间室内,并且包括:磁性框,由磁性材料制成;储物盒,设置于磁性框围成的空间内,并限定出冷冻储物空间;以及多组电磁线圈,分别设置于磁性框的内表面,用于在冷冻储物空间内形成磁极方向呈设定角度的磁场,磁场经过磁性框完成磁力线闭环。本发明的方案,电磁线圈可以在冷冻储物空间形成均匀且强度足以满足提高冷冻储物质量的要求的磁场,提高了冷冻储物质量。
Description
技术领域
本发明涉及冷藏冷冻储物装置,特别是涉及一种具有冷冻储物组件的冰箱。
背景技术
用户对储藏物的保鲜效果也越来越重视,现有技术中的保鲜储藏大多将重点聚焦于冷藏保鲜,对冷冻保鲜有所忽视。但是对于肉类、鱼、虾这类需冷冻的食材,在冷冻后往往会出现汁液流失导致口感变差、颜色变暗的问题,特别是某些需冷冻的高档食材,冷冻后的品质大为降低,这也影响了用户的使用体验。
为了提高冷冻储物的质量,现有技术中出现了较多的改进方案,例如通过速冻提高食物的冷冻速度或者食品进入过冷却状态,这种方案需要提高冰箱的制冷能力,还会导致冰箱耗能增加。因此实现更加高效地提高冷冻储物质量成为冰箱研发者亟待解决的技术难题。
理论研究发现磁场对冷冻过程中冰晶的形成有较大的影响。冰箱领域也积极探索将磁场引入冷冻保鲜中,然而在冰箱中实际应用时,磁场辅助冷冻的效果并不能令人满意。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种有效提高冷冻储物质量的冰箱的冷冻控制方法与冰箱。
本发明一个进一步的目的是要使得降低冰箱的能耗。
特别地,本发明提供了一种具有冷冻储物组件的冰箱,包括:
箱体,其内设置有实现冷冻储物功能的储物间室;
冷冻储物组件,布置于储物间室内,并且包括:磁性框,由磁性材料制成;储物盒,设置于磁性框围成的空间内,并限定出冷冻储物空间;以及
多组电磁线圈,分别设置于磁性框的内表面,用于在冷冻储物空间内形成磁极方向呈设定角度的磁场,磁场经过磁性框完成磁力线闭环。
可选地,磁性框为前后方向具有贯通开口的方形筒体,多组电磁线圈包括:纵向磁场线圈组,用于形成磁极方向平行于磁性框纵向方向的磁场;横向磁场线圈组,用于形成磁极方向平行于磁性框横向方向的磁场;并且
冰箱还包括:第一供电开关,用于控制纵向磁场线圈组的电源通断;第二供电开关,用于控制横向磁场线圈组的电源通断。
可选地,磁性框的顶壁、底壁、以及左右侧壁的内侧分别形成有凸台,
纵向磁场线圈组包括:第一线圈,套设于磁性框的顶壁内侧的凸台上,第二线圈,套设于磁性框的底壁内侧的凸台上,第一线圈和第二线圈串联或者并联连接;并且
横向磁场线圈组包括:第三线圈,套设于磁性框的左侧壁内侧的凸台上,第四线圈,套设于磁性框的右侧壁内侧的凸台上,第三线圈和第四线圈串联或者并联连接。
可选地,储物盒包括:外筒,设置于磁性框围成的空间内,并具有前向开口;以及抽屉,可抽拉地设置在外筒内。
可选地,外筒的后壁上开设有进风口以及回风口,进风口用于连接冰箱的送风风道或者连通冰箱的蒸发器,以将制冷气流引入储物盒;回风口用于连接冰箱的回风风道或者连通冰箱的蒸发器,以将换热后的气流送回所述冰箱的回风风道或所述蒸发器。
可选地,上述具有冷冻储物组件的冰箱还包括:开闭检测器,配置成检测储物盒的开闭状态;储物温度传感器,设置于储物盒内,并用于检测储物盒内的温度;制冷控制器,配置成在储物盒被打开前以及被关闭后的内部温度变化的幅度大于第一设定阈值的情况下启动对储物盒制冷;并且第一供电开关和第二供电开关,还配置成在制冷控制器启动对储物盒制冷时,按照设定周期交替闭合,以使得纵向磁场线圈组和横向磁场线圈组交替产生磁场。
可选地,在纵向磁场线圈组和横向磁场线圈组交替产生磁场的过程中,若储物盒的内部温度冷却至小于第二设定阈值,第一供电开关和第二供电开关中的一个断开,另一个周期性闭合或者持续闭合,使得纵向磁场线圈组和横向磁场线圈组中的一个产生磁场。
可选地,在储物盒的内部温度继续冷却至小于第三设定阈值时,第一供电开关和第二供电开关全部断开,第三设定阈值小于第二设定阈值;在储物盒的内部温度继续冷却至小于第四设定阈值时,制冷控制器停止对储物盒制冷,第四设定阈值小于第三设定阈值。
可选地,在停止对储物盒制冷之后,制冷控制器还配置成按照储物盒预设的制冷启动条件和制冷关闭条件对储物盒进行常规冷冻控制,以维持储物盒的冷冻储物环境;并且第一供电开关和第二供电开关,还配置成在制冷控制器对储物盒进行常规冷冻控制期间,按照预设的开闭策略使纵向磁场线圈组和/或横向磁场线圈组产生磁场。
可选地,上述具有冷冻储物组件的冰箱还包括:多个线圈温度传感器,分别用于检测纵向磁场线圈组的温度和横向磁场线圈组的温度;并且纵向磁场线圈组和横向磁场线圈组交替产生磁场的过程中,若纵向磁场线圈组的温度和/或横向磁场线圈组的温度出现异常,第一供电开关和第二供电开关还配置成断开温度出现异常的磁场线圈的电源。
本发明的具有冷冻储物组件的冰箱,储物盒的外侧设置有磁性框,磁性框的内表面设置可以形成磁极方向呈设定角度的磁场的多组电磁线圈,磁性框对电磁线圈产生的磁场进行导引,并使得电磁线圈可以在冷冻储物空间形成均匀且强度足以满足提高冷冻储物质量的要求的磁场。
进一步地,磁性框还为电磁线圈提供了装配结构,减小了占用的空间,从而提高了实用性。
更进一步地,本发明的具有冷冻储物组件的冰箱,在储物盒出现开闭事件后,获取储物盒被打开前以及被关闭后的内部温度变化,通过储物盒的内部温度变化确定是否有新的食材放入或者食材是否需要重新冻结,在确定内部温度变化的幅度大于第一设定阈值后(也即食材需要进行冻结的情况下),开启对储物盒制冷并通过多组电磁线圈生成交替的磁场,使得食材在磁场环境中冻结,抑制冰晶晶核生长,使得冰晶生长速率高于水分子迁移速率,产生的冰晶偏小,从而减小对细胞造成的损伤,避免汁液流失,保证了食材更好的口感,提高了冷冻储物质量,满足了用户对珍贵食材的储藏质量要求。另外通过多住磁场线圈交替产生磁场,使得冻结过程中磁场方向交替,进一步提高了冷冻质量。
更进一步地,本发明的具有冷冻储物组件的冰箱,对于电磁场的开闭条件进行了改进,在冰晶主要形成的期间时间磁场,提高了磁场的使用效率,一方面减小磁场对于储物盒外部其他部件的影响,另一方面也提高了冰箱的能耗。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件的冰箱的示意性透视图;
图2是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件的冰箱的冷冻储物组件的示意图;
图3是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件的冰箱中磁性框与储物盒的配合示意图;
图4是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件的冰箱中磁性框的示意图;
图5是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件的冰箱中电磁线圈的示意图;
图6是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件的冰箱的冷冻储物组件中形成的一种磁场的示意图;
图7是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件的冰箱的冷冻储物组件中形成的另一种磁场的示意图;
图8是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件的冰箱的控制系统框图;以及
图9是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件的冰箱的冷冻控制方法的示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件的冰箱10的示意性透视图。本实施例的冰箱10一般性地可以包括箱体120、门体110、制冷系统(图中未示出)。箱体120内可以限定有至少一个前侧敞开的储物间室,通常为多个,如冷藏储物间室、冷冻储物间室、变温储物间室等等。具体的储物间室的数量和功能可以根据预先的需求进行配置。在本实施例的冰箱10至少应具有冷冻储物间室或者温度可达冷冻范围的变温储物间室(也即可用于实现冷冻储物环境),也即箱体120内设置有实现冷冻储物功能的储物间室。冷冻储物的温度范围一般可以设置为-14℃至-22℃。
本实施例的冰箱10可以为风冷冰箱,在箱体120内设置有风路系统,利用风机将经过换热器换热的制冷气流经送风口送向储物间室,然后经由回风口返回风道。实现制冷。由于此类冰箱的箱体120、门体110、制冷系统本身均是本领域技术人员习知且易于实现的,为了不掩盖和模糊本申请的发明点,后文对箱体120、门体110、制冷系统本身不做赘述。
冷冻储物间室内部设置有一冷冻储物组件200。该冷冻储物组件200形成一个独立封闭的冷冻储物空间,其可以借助于磁场可以提高该冷冻储物空间的储物质量。在一定强度的磁场作用下,在冷冻过程中,可以限制水分子的自由程,表现为水分子蔟中的氢键断裂。由于晶核生长受到抑制,冰晶生长速率高于水分子迁移速率,产生的冰晶偏小,从而对细胞造成的损伤也小,汁液流失率下降,食材的营养和口感保存较好。此外磁场还可以缩短冻结时间,有助于抑制微生物和细菌数量。本实施例的冰箱10进一步对于磁场进行针对性的改进,通过优化磁场方向及启停时间,进一步提高了冷冻储物质量。
图2是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件200的冰箱10中冷冻储物组件200的示意图;图3是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件200的冰箱10中磁性框210与储物盒240的配合示意图;图4是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件200的冰箱10中磁性框210的示意图;图5是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件200的冰箱10中电磁线圈230的示意图。
如图2-5所示,冷冻储物组件200布置于储物间室内,并且包括:磁性框210、多组电磁线圈230、储物盒240等。
磁性框210由磁性材料制成,在其内壁上分别形成凸台220。磁性材料可以使用软磁材料或者硬磁材料,例如可以使用软磁材料,软磁材料的特点为具有低矫顽力和高磁导率,磁性框210可以用于聚拢磁场,减少磁场向外部释放,减少对冷冻储物组件200外侧的其他部件造成干扰(例如磁化其他部件等)。
多组电磁线圈230分别设置于磁性框210的内表面,用于在所述冷冻储物空间内形成磁极方向呈设定角度的磁场,磁场经过磁性框210完成磁力线闭环。多组电磁线圈230形成的磁极方向呈设定角度的磁场的冷冻储物效果更好,并且可以保证了整个冷冻储物空间无死角的处于磁场范围内,使得储藏物的结晶过程更加均匀。
电磁线圈230可以为两组。两组电磁线圈230形成的磁场的磁极方向可以正交设置。例如多组电磁线圈230可以包括:纵向磁场线圈组231,232以及横向磁场线圈组233,234。纵向磁场线圈组231,232用于形成磁极方向平行于磁性框210纵向方向的磁场;横向磁场线圈组233,234用于形成磁极方向平行于磁性框210横向方向的磁场。该纵向磁场线圈组231,232以及横向磁场线圈组233,234的磁场布置结构可以满足磁场辅助制冷的各种控制要求,磁场类型更加灵活。
纵向磁场线圈组231,232以及横向磁场线圈组233,234分别有独立的供电开关来控制启停,也即第一供电开关281用于控制纵向磁场线圈组231,232的电源通断,其闭合可使纵向磁场线圈组231,232产生磁场;第二供电开关282用于控制横向磁场线圈组233,234的电源通断,其闭合可使横向磁场线圈组233,234产生磁场。
在一些实施例中,磁性框210可为前后方向具有贯通开口的方形筒体,也即横截面为回形的框体。方形筒体的前端和后端分别具有贯通的开口,以供布置各种类型的储物盒240。磁性框210的顶壁、底壁、以及左右侧壁的内侧分别形成有凸台220。上述凸台220分别用于套接电磁线圈230。
纵向磁场线圈组231,232可以包括:第一线圈231、第二线圈232。第一线圈231套设于磁性框210的顶壁内侧的凸台220上。第二线圈232套设于磁性框210的底壁内侧的凸台220上,第一线圈231和第二线圈232串联或者并联连接,由第一供电开关281控制开闭。
横向磁场线圈组233,234可以包括:第三线圈233、第四线圈234。第三线圈233套设于磁性框210的左侧壁内侧的凸台220上。第四线圈234套设于磁性框210的右侧壁内侧的凸台220上,第三线圈233和第四线圈234串联或者并联连接,由第二供电开关282控制开闭。
通过对第一供电开关281和第二供电开关282的控制,可以使得上述磁场线圈单独或者组合工作,形成各种所需的磁场。
凸台220的横截面可以为方形或者圆形或者椭圆形,在使用方形横截面时,凸台220更便于与箱体120结构配合。并且上述各线圈231、232、233、234的内周形状与对应凸台220外周相适配,对应地设置为方形或者圆形或者椭圆形。在一些实施例中,第一线圈231和第二线圈232为镜像设置;第三线圈233和第四线圈234为镜像设置。
各电磁线圈231、232、233、234可以设为扁平的方框状,沿周向缠绕,从而使得电磁线圈230通电后产生的磁场磁极方向与凸台220垂直。凸台220的高度可以与电磁线圈230的厚度相适配,从而使得电磁线圈230所在的回形框体的内壁基本平齐,以便布置储物盒240。在另一些实施例中电磁线圈230可以设为扁平的椭圆环状或者圆环状。
图6、7分别是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件的冰箱的冷冻储物组件中形成的一种磁场的示意图,其中图6的磁场由纵向磁场线圈组231,232生成,第一线圈231、第二线圈232形成的磁场的磁极方向也设置为使得磁力线向朝向同一方向(向上或向下),图7的磁场由横向磁场线圈组233,234生成,第三线圈233和第四线圈234形成的磁场的磁极方向也设置为使得磁力线向朝向同一方向(向左或向右)。第一供电开关281和第二供电开关282分别可以通过改变通入线圈的电流方向来改变磁极的方向。磁场的磁力线贯穿磁性框210的内部空间后经由磁性框210完成闭环,使得磁场分布均匀或减小对储物盒240的外部部件的磁化影响。
磁性框210用于对电磁线圈230产生的磁场进行导引,避免磁场不均匀以及影响储物盒240外部的其他部件,并使得电磁线圈230可以在冷冻储物空间形成均匀且强度足以满足提高冷冻储物质量的要求的磁场。进一步地,磁性框210还为电磁线圈230提供了装配结构,减小了占用的空间,从而提高了实用性。
储物盒240可以形成独立密封的冷冻储物空间,从而专用特定的食材提供更佳的冷冻储物环境。储物盒240设置于磁性框210围成的空间内。
储物盒240可以包括:外筒241和抽屉242。其中外筒241设置于磁性框210内,并具有前向开口。抽屉242可抽拉地设置在外筒241内。抽屉242的前面板可与外筒241形成密封结构。在冰箱10使用风冷进行制冷时,外筒241的后壁上开设有进风口243以及回风口244,进风口243用于连接所述冰箱10的风道送风口或者连通至冰箱10的蒸发器(例如连通至蒸发器的顶部区域),以将制冷气流引入储物盒240;回风口244用于连接冰箱10的风道回风口或者连通至冰箱10的蒸发器(例如连通至蒸发器的底部区域),以将换热后的气流送回冰箱10的回风风道或者蒸发器。在一些实施例中,进风口243以及回风口244可以设置风门(图中未示出)。风门在进行制冷送风时受控打开。进风口243和回风口244可以根据风冷冰箱的风道、蒸发器的位置和结构进行配置,在另一些实施例中,回风口244也可以设置在外筒241侧壁上。
本实施例的冰箱10将电磁线圈230的磁场控制与制冷控制相结合,保证食物在磁场环境中冻结,实现保鲜冷冻的效果。图8是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件200的冰箱10的控制系统框图,冰箱10还设置有储物温度传感器250、线圈温度传感器260、开闭检测器270、制冷控制器300。
储物温度传感器250设置于储物盒240的外筒241内,并用于检测抽屉242内的温度。线圈温度传感器260邻近于电磁线圈230的位置设置,并用于检测电磁线圈230处的温度,在一些实施例中线圈温度传感器260可以设置于抽屉242底部的电磁线圈230处。开闭检测器270配置成检测抽屉242的开闭状态。
由于电磁线圈230在产生磁场时,会有一定程度的发热。因此为了避免电磁线圈230的热量影响制冷,电磁线圈230还配置成在线圈温度传感器260检测的温度超过预设的保护温度断电,从而实现过热保护。
开闭检测器270,配置成检测抽屉242的开闭状态。在抽屉242被拉开然后关闭后,借助于储物温度传感器250,可以检测是否放入新的食材,或者原有食材是否需要重新冻结。然后使电磁线圈230和制冷系统配合,可以实现磁场辅助冷冻,提高食材的冷冻保鲜效果。
制冷控制器300包括存储器310以及处理器320。存储器310内存储有控制程序311,控制程序311被处理器320执行时用于对电磁线圈230以及制冷系统进行控制,从而实现相应的冷冻控制方法。而各种传感器,为磁场控制提供了检测手段,从而可以满足控制方法的控制需求。
制冷控制器300可以配置成在储物盒240被打开前以及被关闭后的内部温度变化的幅度大于第一设定阈值的情况下启动对储物盒240制冷。储物盒240的内部温度变化反映了被储藏的食物的状态,如果内部温度变化的幅度较大,则说明储物盒240放入新的食物,或者食物的温度是否已经升高需要重新冻结;如果内部温度变化的幅度较小,则说明食物可能仍处于冻结状态。若内部温度变化的幅度大于第一设定阈值,则制冷控制器300启动对储物盒240进行冷冻制冷。第一设定阈值可以设置为2~8摄氏度,其可以根据冷冻设定温度灵活进行设置。
第一供电开关281和第二供电开关282在制冷控制器300启动对储物盒240制冷时,按照设定周期交替闭合,以使得纵向磁场线圈组231,232和横向磁场线圈组233,234交替产生磁场。也即储物盒240进行冷冻制冷时,其内部的磁场方向是周期性地纵向、横向交替。经过实际验证这种磁场交替地辅助保鲜冷冻方式相比于方向固定的磁场反向,对储藏物冷冻储藏质量更好,并且其灭菌效果也更好。另外上述启动条件,还可以避免长期形成磁场造成的发热及能耗增加,另一方面还可以避免对储物盒240外部其他部件产生磁化影响。
在纵向磁场线圈组231,232和横向磁场线圈组233,234交替产生磁场的过程中,若储物盒240的内部温度冷却至小于第二设定阈值,第一供电开关281和第二供电开关282中的一个断开,另一个周期性闭合或者持续闭合,使得纵向磁场线圈组231,232和横向磁场线圈组233,234中的一个产生磁场。随着冷冻过程的持续,辅助冷冻所需的磁场可以减小,可以进一步减小能耗。在一些实施例中,在储物盒240的内部温度冷却至达到第二设定阈值时,第一供电开关281断开,而第二供电开关282继续闭合,从而使得纵向磁场线圈组231,232停止产生磁场,而横向磁场线圈组233,234继续工作。第二设定阈值可以设置为-10~12摄氏度,在该温度范围内,储藏物已经大部分完成冻结。
在储物盒240的内部温度继续冷却至小于第三设定阈值时,第一供电开关281和第二供电开关282全部断开,第三设定阈值小于第二设定阈值,其可以设置为-12至-18摄氏度,也即储藏物基本完成冻结的温度;
然后,在储物盒240的内部温度继续冷却至小于第四设定阈值时,制冷控制器300停止对储物盒240制冷,第四设定阈值小于第三设定阈值,其可以根据储物盒240设定的冷冻关机温度设置,一般可以低于设定的冷冻关机温度。也即在磁场线圈完成工作后,冷冻制冷延迟一段时间关闭。由于这次制冷是在储物盒240被打开后进行的,将第四设定阈值设置得更低,可以在一定程度上实现过冷,提高冷冻储物质量。
由于电磁线圈230在产生磁场时,会有一定程度的发热。因此为了避免电磁线圈230的热量影响制冷,也即在电磁线圈230过热后,可以通过断电实现过热保护。
多个线圈温度传感器260分别用于检测纵向磁场线圈组231,232的温度和所述横向磁场线圈组233,234的温度,其可以在磁性框210的不同侧面设置相应的温度传感器。
纵向磁场线圈组231,232和横向磁场线圈组233,234交替产生磁场的过程中,若纵向磁场线圈组231,232的温度和/或横向磁场线圈组的温度出现异常,第一供电开关281和第二供电开关282还配置成断开温度出现异常的磁场线圈的电源。例如若第一线圈231处温度异常则第一供电开关281断开,而第三线圈233处温度异常则第二供电开关282断开。
判断温度异常的一种方案为:若第一线圈231、第二线圈232、第三线圈233、第四线圈234中任一个温度超出设定保护温度(例如-2至0度),则认为相应的线圈温度异常。
判断温度异常的另一种方案为:若第一线圈231、第二线圈232、第三线圈233、第四线圈234中任一个温度与储物盒240的内部温度温差大于设定的保护温差(例如设置2-4度),则相应的线圈温度异常。由于电磁线圈230本身也位于冷冻储物间室内,电磁线圈230处的温度与储物盒240的内部温度温差更能反映电磁线圈230的发热情况,从而可以避免电磁线圈230影响正常制冷。
制冷控制器300停止对储物盒240制冷之后,还可以进一步配置成:按照储物盒240预设的制冷启动条件和制冷关闭条件对储物盒240进行常规冷冻控制,以维持储物盒240的冷冻储物环境;并且第一供电开关281和第二供电开关282还配置成在制冷控制器300对储物盒240进行常规冷冻控制期间,按照预设的开闭策略使纵向磁场线圈组231,232和/或横向磁场线圈组233,234产生磁场。
在完成磁场辅助冷冻制冷之后,恢复储物盒240正常冷冻控制,也即照储物盒240预设的制冷启动条件和制冷关闭条件对储物盒240进行冷冻控制。制冷启动条件和制冷关闭条件可以同样根据储物盒240的设定温度进行设置,在高于制冷启动温度时开始制冷,在低于制冷关闭温度时停止制冷。
在该按照储物盒240预设的制冷启动条件和制冷关闭条件对储物盒240进行冷冻控制的步骤也可以使用磁场辅助制冷,避免部分冰晶重新生成时导致储物质量下降。例如第一供电开关281和第二供电开关282的开闭策略可以为:在启停对储物盒240制冷的同时启停磁场,也即磁场与制冷同时启停。另一种替代性的方案为:在启动对储物盒240制冷时启动磁场,并在停止对储物盒240制冷之前关闭磁场,也即磁场仅在制冷的开始阶段启动。经过实际测试,磁场仅在制冷的开始阶段启动的储藏质量并没有与磁场与制冷同时启停的储藏质量明显下降。
另外一种在长期冷冻过程中,第一供电开关281和第二供电开关282的开闭策略可以为:在按照储物盒240预设的制冷启动条件和制冷关闭条件对储物盒240进行冷冻控制的过程中,按照设定的周期启动磁场,也即磁场周期性启动。
在另一实施例中,在储物盒240正常冷冻控制启动磁场时纵向磁场线圈组231,232和横向磁场线圈组233,234交替产生磁场,例如第一次启动纵向磁场线圈组231,232,第二次启动横向磁场线圈组233,234,第三次启动纵向磁场线圈组231,232,第四次启动横向磁场线圈组233,234,如此循环。线圈每次通电后的磁极方向可以配置为与上一次通电后的磁极方向相反,例如纵向磁场线圈组231,232首次磁极方向为从上向下,再次启动时从下向上;又例如横向磁场线圈组233,234首次磁极方向为从左向右,再次启动时从右向左上。通过磁极方向的交替,可以在一定程度上改变冰晶生成条件,达到更好的效果。
在应用于风冷冰箱时,开启对储物盒240制冷的步骤可以包括:打开进风口,并开启向进风口243吹送制冷气流。
图9是根据本发明一个实施例的具有冷冻储物组件的冰箱的冷冻控制方法的示意图。本实施例的流程为冰箱的冷冻控制方法的一个具体应用示例,其中部分步骤的执行顺序可以进行调整。该流程可以包括:
步骤S902,检测储物盒240的开闭状态;
步骤S904,确定储物盒240被打开后又被关闭,也即判断储物盒240是否出现开闭事件;
步骤S906,获取储物盒240被打开前以及被关闭后的内部温度变化,判断内部温度变化的幅度是否大于第一设定阈值,也即判断储物盒240是否放入新的食物,或者食物的温度是否已经升高需要重新冻结,第一设定阈值可以设置为2~8摄氏度,若内部温度变化幅度较小,食物可能无需重新冻结,则可以进行冷冻储物的制冷常规控制,也即按照设定开机温度阈值和关机温度阈值进行制冷控制。
步骤S908,开启制冷,向储物盒240送风,同时第一供电开关281和第二供电开关282按照设定周期交替闭合,以使得纵向磁场线圈组231,232和横向磁场线圈组233,234交替产生磁场。
步骤S910,持续检测储物盒240的内部温度以及各电磁线圈231,232,233,234处的温度;
步骤S912,判断电磁线圈231,232,233,234中任一线圈是否出现温度异常,也即判断线圈发热是否会影响正常制冷。判断温度异常的一种方案为:若第一线圈231、第二线圈232、第三线圈233、第四线圈234中任一个温度超出设定保护温度(例如-2至0度),则认为相应的线圈温度异常;或者若第一线圈231、第二线圈232、第三线圈233、第四线圈234中任一个温度与储物盒240的内部温度温差大于设定的保护温差(例如设置2-4度),则相应的线圈温度异常。如果出现温度异常则第一供电开关281和第二供电开关282断开温度出现异常的磁场线圈的电源。
步骤S914,判断储物盒240的内部温度是否低于第二设定阈值(例如可以设置为-10~12摄氏度),也即判断是否完成基础冻结阶段;
步骤S916,第一供电开关281和第二供电开关282中的一个断开,另一个周期性闭合或者持续闭合,使得纵向磁场线圈组231,232和横向磁场线圈组233,234中的一个产生磁场;
步骤S920,判断储物盒240的内部温度低于第三设定阈值,第三设定阈值小于第二设定阈值,其可以设置为-12至-18摄氏度,也即储藏物基本完成冻结的温度。
步骤S922,第一供电开关281和第二供电开关282全部断开,停止产生磁场。
步骤S924,判断储物盒240的内部温度是否低于第四设定阈值,第四设定阈值小于第三设定阈值,其可以根据储物盒240设定的冷冻关机温度设置,一般可以低于设定的冷冻关机温度。
步骤S926,停止对储物盒240制冷按照储物盒240预设的制冷启动条件和制冷关闭条件对储物盒240进行常规冷冻控制,以维持储物盒240的冷冻储物环境;并且第一供电开关281和第二供电开关282还配置成在制冷控制器300对储物盒240进行常规冷冻控制期间,按照预设的开闭策略使纵向磁场线圈组231,232和/或横向磁场线圈组233,234产生磁场。
本实施例的具有冷冻储物组件的冰箱10,使得食材在磁场环境中冻结,并对磁场的方向及启停进行了针对性的控制,优先抑制冰晶晶核生长,减小对细胞造成的损伤,避免汁液流失,保证了食材更好的口感,提高了冷冻储物质量,满足了用户对珍贵食材的储藏质量要求。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种具有冷冻储物组件的冰箱,包括:
箱体,其内设置有实现冷冻储物功能的储物间室;
冷冻储物组件,布置于所述储物间室内,并且包括:
磁性框,由磁性材料制成;
储物盒,设置于所述磁性框围成的空间内,并限定出冷冻储物空间;以及
多组电磁线圈,分别设置于所述磁性框的内表面,用于在所述冷冻储物空间内形成磁极方向呈设定角度的磁场,所述磁场经过所述磁性框完成磁力线闭环;
所述多组电磁线圈包括:纵向磁场线圈组,用于形成磁极方向平行于所述磁性框纵向方向的磁场;横向磁场线圈组,用于形成磁极方向平行于所述磁性框横向方向的磁场;并且所述冰箱还包括:
第一供电开关,用于控制所述纵向磁场线圈组的电源通断;
第二供电开关,用于控制所述横向磁场线圈组的电源通断;
制冷控制器,用于启动对所述储物盒制冷;
所述第一供电开关和所述第二供电开关,还配置成在所述制冷控制器启动对所述储物盒制冷时,按照设定周期交替闭合,以使得所述纵向磁场线圈组和所述横向磁场线圈组交替产生磁场。
2.根据权利要求1所述的具有冷冻储物组件的冰箱,其中
所述磁性框为前后方向具有贯通开口的方形筒体。
3.根据权利要求2所述的具有冷冻储物组件的冰箱,其中
所述磁性框的顶壁、底壁、以及左右侧壁的内侧分别形成有凸台,
所述纵向磁场线圈组包括:
第一线圈,套设于所述磁性框的顶壁内侧的凸台上,
第二线圈,套设于所述磁性框的底壁内侧的凸台上,所述第一线圈和所述第二线圈串联或者并联连接;并且
所述横向磁场线圈组包括:
第三线圈,套设于所述磁性框的左侧壁内侧的凸台上,
第四线圈,套设于所述磁性框的右侧壁内侧的凸台上,所述第三线圈和所述第四线圈串联或者并联连接。
4.根据权利要求2所述的具有冷冻储物组件的冰箱,其中,所述储物盒包括:
外筒,设置于所述磁性框围成的空间内,并具有前向开口;以及
抽屉,可抽拉地设置在所述外筒内。
5.根据权利要求4所述的具有冷冻储物组件的冰箱,其中
所述外筒的后壁上开设有进风口以及回风口,
所述进风口用于连接所述冰箱的送风风道或者连通所述冰箱的蒸发器,以将制冷气流引入储物盒;
所述回风口用于连接所述冰箱的回风风道或者连通所述冰箱的蒸发器,以将换热后的气流送回所述冰箱的回风风道或所述蒸发器。
6.根据权利要求2所述具有冷冻储物组件的冰箱,还包括:
开闭检测器,配置成检测所述储物盒的开闭状态;
储物温度传感器,设置于所述储物盒内,并用于检测所述储物盒内的温度;
所述制冷控制器,配置成在所述储物盒被打开前以及被关闭后的内部温度变化的幅度大于第一设定阈值的情况下启动对所述储物盒制冷。
7.根据权利要求6所述具有冷冻储物组件的冰箱,其中
在所述纵向磁场线圈组和所述横向磁场线圈组交替产生磁场的过程中,若所述储物盒的内部温度冷却至小于第二设定阈值,所述第一供电开关和所述第二供电开关中的一个断开,另一个周期性闭合或者持续闭合,使得所述纵向磁场线圈组和所述横向磁场线圈组中的一个产生磁场。
8.根据权利要求7所述具有冷冻储物组件的冰箱,其中
在所述储物盒的内部温度继续冷却至小于第三设定阈值时,所述第一供电开关和所述第二供电开关全部断开,所述第三设定阈值小于所述第二设定阈值;
在所述储物盒的内部温度继续冷却至小于第四设定阈值时,所述制冷控制器停止对所述储物盒制冷,所述第四设定阈值小于所述第三设定阈值。
9.根据权利要求8所述具有冷冻储物组件的冰箱,其中
在停止对所述储物盒制冷之后,所述制冷控制器还配置成按照所述储物盒预设的制冷启动条件和制冷关闭条件对所述储物盒进行常规冷冻控制,以维持所述储物盒的冷冻储物环境;并且
所述第一供电开关和所述第二供电开关,还配置成在所述制冷控制器对所述储物盒进行常规冷冻控制期间,按照预设的开闭策略使所述纵向磁场线圈组和/或所述横向磁场线圈组产生磁场。
10.根据权利要求6所述具有冷冻储物组件的冰箱,还包括:
多个线圈温度传感器,分别用于检测所述纵向磁场线圈组的温度和所述横向磁场线圈组的温度;并且
所述纵向磁场线圈组和所述横向磁场线圈组交替产生磁场的过程中,若所述纵向磁场线圈组的温度和/或所述横向磁场线圈组的温度出现异常,所述第一供电开关和所述第二供电开关还配置成断开温度出现异常的磁场线圈的电源。
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