CN114777382A - 一种宽幅变温冰箱及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种宽幅变温冰箱及其控制方法，本发明中：冷冻间室安装有压缩机制冷系统；风机将冷藏间室、变温间室和冷冻间室的空气与蒸发器进行强制风循环换热；宽幅变温专区的背面中间安装有半导体制冷模组；半导体制冷片的冷端安装有第一散热器；第一散热器上安装有第一散热风扇；半导体制冷片的热端安装有第二散热器；第二散热器上安装有第二散热风扇。本发明通过在变温室内设置具有保温功能的宽幅变温专区，利用现有变温室变温范围，通过设置半导体制冷模组，拓展原变温室的变温范围至‑40～45℃，更好的满足消费者保存海鲜类食品的需求，同时又可以满足酸奶制作，解冻、暖饮等高温储藏需求，满足消费者多元化、个性化需求。

Description

一种宽幅变温冰箱及其控制方法
技术领域
本发明属于冰箱控制技术领域，特别是涉及一种宽幅变温冰箱及其控制方法。
背景技术
冰箱是一种保持恒定低温的制冷设备，是生活中常见的一种用于低温保藏食物或其他物品的电器。随着科学技术的发展和生活水平的提高，消费者对冰箱的功能性提出了更高的要求，目前，现有的冰箱多只能实现冷冻、冷藏和低温储存温度范围的变温，如-18～8℃的变温，无法进行酸奶、泡菜、暖饮的制作，更无法实现肉类的解冻，例如暖藏饮品，在冬天饮品的最佳饮用温度为22℃，此温度现有市面上的冰箱无法做到，更无法实现更高温度食物的制作，例如酸奶制作、米酒酿造等，需要25℃～42℃的独立间室温度。另外对于一些高档的食材，比如深海鱼类，在放入冷冻间室要求快速冷冻并储存远低于-18℃的环境中，行业内已有相关实验对三文鱼、金枪鱼、新西兰牛肉等多种高端食材验证，表明在-40℃深冷技术下，食材内产生冰晶明显较少，深冷存鲜效果显著，此温度在现有专区变温室内无法做到，难以适应消费者日益多元化的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种宽幅变温冰箱及其控制方法，通过在变温室内设置具有保温功能的宽幅变温专区，利用现有变温室变温范围，通过设置半导体制冷模组，进拓展原变温室的变温范围至-40～45℃，更好的满足消费者保存海鲜类食品的需求，同时又可以满足酸奶制作，解冻、暖饮等高温储藏需求，极大满足消费者多元化、个性化的需求。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种宽幅变温冰箱，包括冰箱本体，所述冰箱本体自上到下依次为冷藏间室、变温间室和冷冻间室，所述冷冻间室安装有压缩机制冷系统；所述压缩机制冷系统包括蒸发器、风机和风道；所述风道的上端送风口与变温间室联通；所述风机将冷藏间室、变温间室和冷冻间室的空气与蒸发器进行强制风循环换热；所述变温间室内安装有一宽幅变温专区；所述宽幅变温专区为一箱体结构；所述宽幅变温专区的正面安装有门体；所述宽幅变温专区的背面中间安装有半导体制冷模组；所述半导体制冷模组包括半导体制冷片；所述半导体制冷片的冷端朝宽幅变温专区内侧安装，所述半导体制冷片的冷端安装有第一散热器；所述第一散热器上安装有第一散热风扇；所述半导体制冷片的热端安装有第二散热器；所述第二散热器上安装有第二散热风扇。
进一步地，所述宽幅变温专区的背面与变温间室的内壁之间保持间距，间距距离大于20mm。
进一步地，所述宽幅变温专区的箱体周侧填充有保温材料；所述保温材料采用聚氨酯发泡或者采用EPS泡沫填充；所述保温材料的厚度在20-40mm。
进一步地，所述第一散热器和第二散热器通过螺钉固定在半导体制冷片上。
进一步地，所述半导体制冷片的两端分别和若干开关器件连接构成H桥电路，所述开关器件采用MOS管或者继电器。
一种宽幅变温冰箱的控制方法，包括以下步骤：
控制器读取冰箱变温间室的档位数据，控制器实时采集变温间室的温度数据TS；
S1、当变温间室在深冷档位，TS＜-18℃时，半导体制冷模组启动电流正向，压缩机制冷系统按-18℃以下控制，变温间室持续制冷，直至变温间室达到设定的深冷温度，半导体制冷系统停止工作；
S2、当变温间室在普冷档位，-18≤TS≤10℃时，半导体制冷模组关闭，压缩机制冷系统工作，根据变温间室3的温度需求进行制冷，直到变温间室3达到设定温度，压缩机制冷系统停止向变温间室制冷；
S3、当变温间室在高温储存档位，TS＞10℃时，半导体制冷模组启动电流负向，压缩机制冷系统按10℃以上控制，变温风门关闭，直到变温间室温度达到设定的高温温度，半导体制冷模组停止工作。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过在变温室内设置具有保温功能的宽幅变温专区，利用现有变温室变温范围，通过设置半导体制冷模组，进拓展原变温室的变温范围至-40～45℃，更好的满足消费者保存海鲜类食品的需求，同时又可以满足酸奶制作，解冻、暖饮等高温储藏需求，极大满足消费者多元化、个性化的需求。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为一种宽幅变温冰箱的剖面图；
图2为宽幅变温专区(4)的剖面图；
图3为半导体制冷片的电路图；
图4为一种宽幅变温冰箱的控制方法的流程图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1-3所示，本发明为一种宽幅变温冰箱，包括冰箱本体，冰箱本体自上到下依次为冷藏间室1、变温间室2和冷冻间室3，冷冻间室3安装有压缩机制冷系统；压缩机制冷系统包括蒸发器7、风机6和风道5；
风道5的上端送风口与变温间室2连通；风机6将冷藏间室1、变温间室2和冷冻间室3的空气与蒸发器7进行强制风循环换热；变温间室3内安装有一宽幅变温专区4；宽幅变温专区4的背面与变温间室3的内壁之间保持间距，间距距离大于20mm；
如图2所示，宽幅变温专区为一箱体结构；宽幅变温专区4的正面安装有门体47；宽幅变温专区4的背面中间安装有半导体制冷模组；
半导体制冷模组包括半导体制冷片45；半导体制冷片45的冷端朝宽幅变温专区4内侧安装，半导体制冷片45的冷端安装有第一散热器44；第一散热器44上安装有第一散热风扇43；半导体制冷片45的热端安装有第二散热器42；第二散热器42上安装有第二散热风扇41；所述第一散热器(42)和第二散热器(44)通过螺钉固定在半导体制冷片(45)上,经导热胶和导热块接触导热，并分别将冷端冷量和热端热流传至冷端散热器和热端散热器进行散热。
宽幅变温专区4的箱体周侧填充有保温材料46；保温材料46采用聚氨酯发泡或者采用EPS泡沫填充；保温材料46的厚度在20-40mm。
如图3所示，半导体制冷片45的两端分别和开关器件连接构成H桥电路，开关器件采用MOS管或者继电器。
当半导体芯片通电电流正向时，冷端与第一散热器44粘接，经第一散热风扇43向宽幅变温专区4的箱体内输送冷量，热端与第二散热器42粘接，经第二散热风扇41向变温间室3内输送热量。
当半导体芯片通电电流负向时，冷端与第一散热器44粘接，经第一散热风扇43向宽幅变温专区4的箱体内输送冷量，热端与第二散热器42粘接，经第二散热风扇41向变温间室内输送冷量。
实施例二：
如图4所示，一种宽幅变温冰箱的控制方法，包括以下步骤：
控制器读取冰箱变温间室3的档位数据，控制器实时采集变温间室3的温度数据TS；
S1、当变温间室3在深冷档位，TS＜-18℃时，半导体制冷模组启动电流正向，压缩机制冷系统按-18℃以下控制，变温间室3持续制冷，直至变温间室3达到设定的深冷温度，半导体制冷系统停止工作；
S2、当变温间室3在普冷档位，-18≤TS≤10℃时，半导体制冷模组关闭，压缩机制冷系统工作，根据变温间室3的温度需求进行制冷，直到变温间室3达到设定温度，压缩机制冷系统停止向变温间室3制冷；
S3、当变温间室3在高温储存档位，TS＞10℃时，半导体制冷模组启动电流负向，压缩机制冷系统按10℃以上控制，变温风门关闭，直到变温间室3温度达到设定的高温温度，半导体制冷模组停止工作。
实施例三：
本实施例为一种宽幅变温冰箱的工作原理：本发明的技术方案中，在冰箱中变温间室3内设置具有保温功能的宽幅变温专区4，利用现有变温间室3变温范围，设置具有可冷热转化的半导体制冷模组，进一步拓展原变温室的变温范围，从原变温室-18℃～5℃拓展至-40℃～45℃。
当宽幅变温专区4拓展更低深冷区时，借用变温间室3的-18℃低温区空气风循环冷却半导体制冷模组的热端，冷端设置在宽幅变温专区内4，宽幅变温专区4具有保温层，可使冷端更冷，实现深冷专区温度需要。从而使得放置于其中的海鲜降温更快，储藏温度更低，达到延长保鲜，避免重新食用时出现食材口感变差的问题。
当宽幅变温专区4拓展更高温区进行高温储存时，借用变温室10℃高温区空气风循环加热半导体制冷模组的冷端，热端设置在宽幅变温专区内，使热端更热，实现高温储存专区温度需要。从而实现暖藏饮品、酸奶制作、米酒酿造、解冻或储存等。
半导体制冷系统包括半导体制冷片，具有冷端和热端，冷端和热端之间可相互转化，利用MOS管或者继电器等开关器件组成的H桥电路，实现半导体正负通路转化，从而实现半导体冷热端的相互转化功能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种宽幅变温冰箱，包括冰箱本体，所述冰箱本体自上到下依次为冷藏间室(1)、变温间室(2)和冷冻间室(3)，其特征在于：所述冷冻间室(3)安装有压缩机制冷系统；所述压缩机制冷系统包括蒸发器(7)、风机(6)和风道(5)；
所述风道(5)的上端送风口与变温间室(2)联通；所述风机(6)将冷藏间室(1)、变温间室(2)和冷冻间室(3)的空气与蒸发器(7)进行强制风循环换热；
所述变温间室(3)内安装有一宽幅变温专区(4)；所述宽幅变温专区为一箱体结构；所述宽幅变温专区(4)的正面安装有门体(47)；所述宽幅变温专区(4)的背面中间安装有半导体制冷模组；
所述半导体制冷模组包括半导体制冷片(45)；所述半导体制冷片(45)的冷端朝宽幅变温专区(4)内侧安装，所述半导体制冷片(45)的冷端安装有第一散热器(44)；所述第一散热器(44)上安装有第一散热风扇(43)；所述半导体制冷片(45)的热端安装有第二散热器(42)；所述第二散热器(42)上安装有第二散热风扇(41)。
2.根据权利要求1所述的一种宽幅变温冰箱，其特征在于，所述宽幅变温专区(4)的背面与变温间室(3)的内壁之间保持间距，间距距离大于20mm。
3.根据权利要求1所述的一种宽幅变温冰箱，其特征在于，所述宽幅变温专区(4)的箱体周侧填充有保温材料(46)；所述保温材料(46)采用聚氨酯发泡或者采用EPS泡沫填充；所述保温材料(46)的厚度在20-40mm。
4.根据权利要求1所述的一种宽幅变温冰箱，其特征在于，所述第一散热器(42)和第二散热器(44)通过螺钉固定在半导体制冷片(45)上。
5.根据权利要求1所述的一种宽幅变温冰箱，其特征在于，所述半导体制冷片(45)的两端分别和开关器件连接构成H桥电路，所述开关器件采用MOS管或者继电器。
6.根据权利要求1-5任意一所述的一种宽幅变温冰箱的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
控制器读取冰箱变温间室(3)的档位数据，控制器实时采集变温间室(3)的温度数据TS；
S1、当变温间室(3)在深冷档位，TS＜-18℃时，半导体制冷模组启动电流正向，压缩机制冷系统按-18℃以下控制，变温间室(3)持续制冷，直至变温间室(3)达到设定的深冷温度，半导体制冷系统停止工作；
S2、当变温间室(3)在普冷档位，-18≤TS≤10℃时，半导体制冷模组关闭，压缩机制冷系统工作，根据变温间室3的温度需求进行制冷，直到变温间室3达到设定温度，压缩机制冷系统停止向变温间室(3)制冷；
S3、当变温间室(3)在高温储存档位，TS＞10℃时，半导体制冷模组启动电流负向，压缩机制冷系统按10℃以上控制，变温风门关闭，直到变温间室(3)温度达到设定的高温温度，半导体制冷模组停止工作。
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