CN116294327A - 保存箱的复叠制冷系统的控制方法 - Google Patents

保存箱的复叠制冷系统的控制方法 Download PDF

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CN116294327A CN202310122902.1A CN202310122902A CN116294327A CN 116294327 A CN116294327 A CN 116294327A CN 202310122902 A CN202310122902 A CN 202310122902A CN 116294327 A CN116294327 A CN 116294327A
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胡升
李凯
陆文怡
牛二帅
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Abstract

本申请提供了一种保存箱的复叠制冷系统的控制方法，包括：步骤S20，检测到保存箱的开门信号时，进入开门控制模式；步骤S30，在开门控制模式，如果复叠制冷系统处于运行阶段，则执行步骤S31，复叠制冷系统的高温压缩机和低温压缩机同时升频；和/或如果复叠制冷系统处于停机阶段，则执行步骤S32，复叠制冷系统压力达到平衡后，高温压缩机和低温压缩机先后升频；步骤S40，检测保存箱的箱温Td，如果箱温Td达到预定条件则退出开门控制模式。

Description

保存箱的复叠制冷系统的控制方法
技术领域
本申请涉及制冷设备技术领域，特别涉及一种保存箱的复叠制冷系统的控制方法。
背景技术
医用低温保存箱使用的制冷系统主要为复叠制冷系统，采用的冷却方式为直冷，间室内布置多层冷冻搁架，每层搁架上密集放置多个冷冻盒用于保存生物样本。当存样或取样时，箱门和间室门打开，冷量大幅外漏。
在实现本申请的过程中，发明人发现，间室门打开后，间室靠外样品处的温度快速下降，间室靠内(背部)样品处的温度变化不明显，而作为箱温检测元件的感温包布置在间室背部，不能感测到门侧样品的温度变化。关门后，若依靠间室内的自然对流将间室靠外样品降温，此过程耗时长，降温不及时，对生物样本的保存可能产生影响。
发明内容
本申请的目的在于提供一种保存箱的复叠制冷系统的控制方法，旨在解决相关技术中保存箱关门后，依靠间室内的自然对流对间室靠外样品降温，耗时长，降温不及时，对生物样本的保存可能产生影响的问题。
本申请提供一种保存箱的复叠制冷系统的控制方法，包括：
步骤S20，检测到保存箱的开门信号时，进入开门控制模式；
步骤S30，在所述开门控制模式，如果所述复叠制冷系统处于运行阶段，则执行步骤S31，所述复叠制冷系统的高温压缩机和低温压缩机同时升频；和/或如果所述复叠制冷系统处于停机阶段，则执行步骤S32，所述复叠制冷系统压力达到平衡后，所述高温压缩机和所述低温压缩机先后升频；
步骤S40，检测所述保存箱的箱温Td，如果所述箱温Td达到预定条件则退出所述开门控制模式。
在一些实施例的控制方法中，所述步骤S31包括：
步骤S311，所述高温压缩机和所述低温压缩机分别升频至第一频率设定值FH1和第二频率设定值FL1；和
步骤S312，在执行所述步骤S311后维持运行，如果维持第一时间段t1未接收到关门信号，或者在所述第一时间段t1内接收到关门信号，所述高温压缩机和所述低温压缩机再次升频至满频。
在一些实施例的控制方法中，
所述第一频率设定值FH1为30～40Hz；和/或
所述第二频率设定值FL1为25～35Hz；和/或
所述第一时间段t1为2～4min。
在一些实施例的控制方法中，所述步骤S32包括：
步骤S321，所述复叠制冷系统压力达到平衡时，所述高温压缩机升频至第三频率设定值FH2；
步骤S322，执行所述步骤S321后维持运行，如果维持第三时间段t3未接收到关门信号，或者所述第三时间段t3内接收到关门信号，所述高温压缩机再次升频至满频；和
步骤S323，执行所述步骤S322后维持运行第五时间段t5，所述低温压缩机启动，并升频至满频。
在一些实施例的控制方法中，
所述第三频率设定值FH2为44～55Hz；和/或
所述第三时间段t3为2～4min；和/或
所述第五时间段t5为8～14min。
在一些实施例的控制方法中，
根据所述箱温Td所处的温度范围确定所述第五时间段t5的时长；或
根据所述箱温Td和所述箱温设定值Ts的差值所处的温度范围确定所述第五时间段t5的时长。
在一些实施例的控制方法中，所述步骤S30中，所述预定条件包括，所述箱温Td比箱温设定值Ts低预定温度值T1且维持第六时间段t6。
在一些实施例的控制方法中，所述预定温度值T1越大，所述第六时间段t6越小。
在一些实施例的控制方法中，所述预定温度值T1为3～5℃，所述第六时间段t6为10～30min
在一些实施例的控制方法中，所述高温压缩机和所述低温压缩机的升频速率使相应的排气压力在允许的工况压力以内。
在一些实施例的控制方法中，在所述步骤S20前，还包括步骤S10，保存箱上电、拉温后，所述复叠制冷系统稳定运行。
基于本申请提供的保存箱的复叠制冷系统的控制方法，在箱门打开后，可以根据复叠制冷系统处于运行阶段还是停机阶段分别控制高温压缩机和低温压缩机，合理调频，获取更大的制冷量将间室靠外样品快速降温至设定温度范围内。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为保存箱的复叠制冷系统的原理示意图。
图2为保存箱的结构示意图。
图3为本公开一实施例的保存箱的复叠制冷系统的控制方法的流程示意图。
图1至图2中，各附图标记分别代表：
A1、高温压缩机；
AC、防凝管；
C、冷凝器；
D1、第一过滤器；
J1、第一毛细管；
EC、蒸发冷凝器；
GL、气液分离器；
A2、低温压缩机；
O、油分离器；
D2、第二过滤器；
J2、第二毛细管；
E、蒸发器；
1、回油管路；
100、保存箱；
101、箱门；
102、间室门；
103、背部；
104、第一间室；
105、第二间室；
106第三间室；
107、第四间室；
108、机仓室；
109、冷冻搁架；
110、感温包
111、冷冻盒。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本申请的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
如图1至图3所示，本申请实施例提供一种保存箱的复叠制冷系统的控制方法，包括：
步骤S20，检测到保存箱的开门信号时，进入开门控制模式；
步骤S30，在开门控制模式，如果复叠制冷系统处于运行阶段，则执行步骤S31，复叠制冷系统的高温压缩机A1和低温压缩机A2同时升频；和/或如果复叠制冷系统处于停机阶段，则执行步骤S32，复叠制冷系统压力达到平衡后，高温压缩机A1和低温压缩机A2先后升频；
步骤S40，检测保存箱的箱温Td，如果箱温Td达到预定条件则退出开门控制模式。
基于本申请实施例提供的保存箱的复叠制冷系统的控制方法，在箱门打开后，可以根据复叠制冷系统处于运行阶段还是停机阶段分别控制高温压缩机和低温压缩机，合理调频，获取更大的制冷量将间室靠外样品快速降温至设定温度范围内。
在一些实施例的控制方法中，步骤S31包括：
步骤S311，高温压缩机A1和低温压缩机A2分别升频至第一频率设定值FH1和第二频率设定值FL1；和
步骤S312，在执行步骤S311后维持运行，如果维持第一时间段t1未接收到关门信号，或者在所述第一时间段t1内接收到关门信号，高温压缩机A1和低温压缩机A2再次升频至满频。
在一些实施例的控制方法中，
第一频率设定值FH1为30～40Hz；和/或
第二频率设定值FL1为25～35Hz；和/或
第一时间段t1为2～4min。
在一些实施例的控制方法中，步骤S32包括：
步骤S321，复叠制冷系统压力达到平衡时，高温压缩机A1升频至第三频率设定值FH2；
步骤S322，执行步骤S321后维持运行，如果维持第三时间段t3未接收到关门信号，或者第三时间段t3内接收到关门信号，高温压缩机A1再次升频至满频；和
步骤S323，执行步骤S322后维持运行第五时间段t5，低温压缩机A2启动，并升频至满频。
在一些实施例的控制方法中，
第三频率设定值FH2为44～55Hz；和/或
第三时间段t3为2～4min；和/或
第五时间段t5为8～14min。
在一些实施例的控制方法中，
根据箱温Td所处的温度范围确定第五时间段t5的时长；或
根据箱温Td和箱温设定值Ts的差值所处的温度范围确定第五时间段t5的时长。
在一些实施例的控制方法中，步骤S30中，预定条件包括，箱温Td比箱温设定值Ts低预定温度值T1且维持第六时间段t6。
在一些实施例的控制方法中，预定温度值T1越大，第六时间段t6越小。
在一些实施例的控制方法中，预定温度值T1为3～5℃，第六时间段t6为10～30min
在一些实施例的控制方法中，高温压缩机A1和低温压缩机A2的升频速率使相应的排气压力在允许的工况压力以内。
在一些实施例的控制方法中，在步骤S20前，还包括步骤S10，保存箱上电、拉温后，复叠制冷系统稳定运行。
为了使本申请的目的、技术方案及优点阐述清晰，下面结合图1至图3和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
本实施例的保存箱100具有复叠制冷系统，复叠制冷系统参见图1所示。复叠制冷系统包括高温级和低温级。高温级冷媒流路上依次设置有高温压缩机A1、防凝管AC、冷凝器C、过滤器D1、毛细管J1和气液分离器GL。低温级冷媒流路上依次设置有低温压缩机A2、油分离器O、过滤器D2、毛细管J2和蒸发器E。低温压缩机A2和油分离器O之间设置有回油管路1。高温级和低温级之间的换热通过蒸发冷凝器EC进行。
本实施例的保存箱100及其间室结构示意图参见图2所示，保存箱100从上至下依次划分为四个间室和一个机仓室108，四个间室分别为第一间室104、第二间室105、第三间室106和第四间室107。机仓室108内主要安置高温压缩机A1、低温压缩机A2、变频器、第一过滤器D1、第二过滤器D2、气液分离器GL、冷凝器C和风机、第一毛细管J1、第二毛细管J2、油分离器O等。而蒸发器E依次布置在保存箱100的背部103和顶部。感温包110设置在间室背部，本实施例中设置在第三间室106背部。感温包110的作用为检测箱内温度，用于与箱内设定温度值比较。每个间室内放置多组冷冻搁架109和冷冻盒111，用于样品的保存。图2中仅示意性示出了第三间室内部的冷冻搁架109和冷冻盒111。保存箱100具有同时打开和封闭各间室的箱门101和设置于箱门101内侧，与各间室一一对应设置的多个间室门102。
本实施例的保存箱100的复叠制冷系统的控制方法能有效降低保存箱100的间室门的开关门动作引起的间室温升对间室内样品的影响。该控制方法的控制流程图如图3所示。
保存箱100上电、拉温后，复叠制冷系统稳定运行，即进入开停机阶段。此时箱温Td＜箱温设定值Ts，例如，Td-Ts＜3℃。当检测到开门信号时，复叠制冷系统进入开门控制模式。
在运行阶段检测到开门信号时，高温压缩机A1和低温压缩机A2升频至第一频率设定值FH1和第二频率设定值FL1。FH1例如为55Hz。FL1例如为55Hz。升频整率例如为1Hz/5s。由于间室门刚开门，便有漏热，所以第一频率设定值FH1和第二频率设定值FL1给定为次高频的值，升频高温压缩机A1和低温压缩机A2，以提高制冷量。
高温压缩机A1维持第一频率设定值FH1，低温压缩机A2维持第二频率设定值FH2运行，经过第一时间段t1后，如果未接收到关门信号，高温压缩机A1和低温压缩机A2以一定的升频速率升频至满频，或者在第一时间段t1内便接收到关门信号，高温压缩机A1和低温压缩机A2也快速升频至满频。基于避免长久未关门，漏冷严重，保存箱100内温度急剧升高，所以给定一个时间约束，如果维持运行第一时间段t1后还没关门，就要升频压缩机至满频。t1例如为3min。。
本实施例中，为提高制冷速率，在升频时，可以在压缩机允许的工况压力内，快速升频。但所有步骤的升频速率要保证压缩机的排气压力不至于过高而超过压缩机的工况压力。
在停机阶段检测到开门信号时，复叠制冷系统压力达到平衡时，高温压缩机A1启动，启动频率例如为43Hz，后升频至第三频率设定值FH2。为了弥补开门时的漏冷，获取较大制冷量，所以刚开门就要给定一个次高频值。
其中，复叠制冷系统管路长，压缩机刚停机时，复叠制冷系统内的压力无法很快平衡稳定下来，压缩机排气管压力最高，顺着冷媒流向，压力逐渐降低，压缩机进气管压力最低，所以压缩机排气压力约等于回气压力时，则可确定复叠制冷系统压力达到平衡。压力平衡的目的为避免压缩机启动时排气压力过高可能引发跳机的问题。
经过第三时间段t3后，未接收到关门信号，或者在第三时间段t3内便接收到关门信号，高温压缩机A1启动，例如，启动频率为43Hz，再以一定的升频速率升频至满频。基于避免长久未关门，漏冷严重，保存箱100内温度急剧升高，所以给定一个时间约束，第三时间段t3后还没关门，就要升频压缩机至满频，主要为了保证保存箱100内温度不至于升高过多，影响了样品正常保存。t3例如为3min。
高温压缩机A1在第三频率设定值FH2运行第五时间段t5后，低温压缩机A2启动，启动频率例如为43Hz，并升频至满频。
其中，在箱温Td较低时，箱温Td降至设定值Ts所需冷量小，高温压缩机A1运行的第五时间段t5短，因此，高温压缩机A1运行的第五时间段t5在不同箱温Td阶段有所区别。在一些实施例中，可以根据箱温Td所处的温度范围确定第五时间段t5的时长。例如，下表示出了一种可行的确定方式：
Figure BDA0004080604990000101
在另一些实施例中，也可以根据箱温Td和箱温设定值Ts的差值所处的温度范围确定第五时间段t5的时长。
待箱温Td降至比箱温设定值Ts低预定温度值T1且维持一第六时间段t6时，即Td≤Ts-T1，则退出开门控制模式。T1与t6具有对应关系，T1数值越大，第六时间段t6越短。例如，t6＝30min，T1＝3℃；或者，t6＝10min，T1＝5℃。
根据以上描述可知，本申请实施例的保存箱的复叠制冷系统的控制方法，针对间室门的开关门动作可能引起间室温度回升的问题，合理调节高温压缩机A1和低温压缩机A2工作频率，控制压缩机转速，获取冷量，实现间室温度快速降至合理设定温度区间，降低开关门动作导致的温度回升对样品的影响。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本申请的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本申请请求保护的技术方案范围当中。

Claims (11)

1.一种保存箱的复叠制冷系统的控制方法，其特征在于，包括：
步骤S20，检测到保存箱的开门信号时，进入开门控制模式；
步骤S30，在所述开门控制模式，如果所述复叠制冷系统处于运行阶段，则执行步骤S31，所述复叠制冷系统的高温压缩机(A1)和低温压缩机(A2)同时升频；和/或如果所述复叠制冷系统处于停机阶段，则执行步骤S32，所述复叠制冷系统压力达到平衡后，所述高温压缩机(A1)和所述低温压缩机(A2)先后升频；
步骤S40，检测所述保存箱的箱温Td，如果所述箱温Td达到预定条件则退出所述开门控制模式。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S31包括：
步骤S311，所述高温压缩机(A1)和所述低温压缩机(A2)分别升频至第一频率设定值FH1和第二频率设定值FL1；和
步骤S312，在执行所述步骤S311后维持运行，如果维持第一时间段t1未接收到关门信号，或者在所述第一时间段t1内接收到关门信号，所述高温压缩机(A1)和所述低温压缩机(A2)再次升频至满频。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，
所述第一频率设定值FH1为30～40Hz；和/或
所述第二频率设定值FL1为25～35Hz；和/或
所述第一时间段t1为2～4min。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S32包括：
步骤S321，所述复叠制冷系统压力达到平衡时，所述高温压缩机(A1)升频至第三频率设定值FH2；
步骤S322，执行所述步骤S321后维持运行，如果维持第三时间段t3未接收到关门信号，或者所述第三时间段t3内接收到关门信号，所述高温压缩机(A1)再次升频至满频；和
步骤S323，执行所述步骤S322后维持运行第五时间段t5，所述低温压缩机(A2)启动，并升频至满频。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，
所述第三频率设定值FH2为44～55Hz；和/或
所述第三时间段t3为2～4min；和/或
所述第五时间段t5为8～14min。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，
根据所述箱温Td所处的温度范围确定所述第五时间段t5的时长；或
根据所述箱温Td和所述箱温设定值Ts的差值所处的温度范围确定所述第五时间段t5的时长。
7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S30中，所述预定条件包括，所述箱温Td比箱温设定值Ts低预定温度值T1且维持第六时间段t6。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述预定温度值T1越大，所述第六时间段t6越小。
9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述预定温度值T1为3～5℃，所述第六时间段t6为10～30min。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述高温压缩机(A1)和所述低温压缩机(A2)的升频速率使相应的排气压力在允许的工况压力以内。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S20前，还包括步骤S10，保存箱上电、拉温后，所述复叠制冷系统稳定运行。
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CN117404870A (zh) * 2023-12-13 2024-01-16 珠海格力电器股份有限公司 冰箱控制方法、装置、电子设备及存储介质
CN117433194A (zh) * 2023-12-20 2024-01-23 珠海格力电器股份有限公司 一种制冷系统的控制方法、装置、制冷系统及存储介质
CN117469870A (zh) * 2023-12-26 2024-01-30 珠海格力电器股份有限公司 故障预警方法、装置、设备及存储介质

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