CN116839271A - 一种多次补水的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多次补水的控制方法，属于制冰技术领域。包括：在制冰过程中判断制冰机的蓄水装置内的水温是否大于t0；若水温≤t0时，进水阀开启，进行补水；若水温≤t1时，判断补水计时器数值是否大于T1；若补水计时器数值≤T1时，进水阀继续开启，继续补水；若补水计时器数值大于T1时，进水阀关闭，停止补水；若水温≤t1时，判断补水计时器数值是否大于T2；若补水计时器数值≤T2时，继续判断补水计时器数值是否大于T1；若补水计时器数值大于T2时，进水阀关闭，停止补水；所述t1大于t0，所述T2大于T1，所述t0和t1表示水温，所述T1和T2表示时间。通过本发明，利用水温和进水阀补水时间判断是否需要补水，确保进水时机和进水量恰当，有效降低设备的能耗。

Description

一种多次补水的控制方法

技术领域

本发明涉及一种多次补水的控制方法，属于制冰技术领域。

背景技术

制冰是指通过一系列工艺和技术将水转化为冰的过程，通常用于制作冷却和保鲜目的的产品。制冰领域涵盖了多个方面，从家庭使用到商业和工业应用都有涉及。其中，商业制冰机是专门设计和制造用于商业场所的高产量制冰设备，用于生产大量的冰块，以满足餐厅、酒吧、酒店、咖啡店等商业场所的需求。这些机器通常比家用制冰机更大、更耐用，并且具备更高的生产效率和冷却性能。

由于产品尺寸的限制，制冰机的储水装置需要满足单个制冰周期的要求，因此必须在制冰周期过程中多次补水。目前市场上流行的2种补水方案：1.电磁水阀固定时间间隔进行补水；2.机械式浮球持续补水。这2种途径都需要制冷系统对储水装置中多余的补水进行额外的冷却，消耗额外的能量，同时不能确保在高/低温工况下，系统在最佳的状态下运行，进而降低了制冰机的制冰能力；另外，夏季是需求冰块旺盛的季节，因为进水温度较高，因此补水过程中加入的水会迅速拉升储水装置中的水温，水温过高时甚至会将蒸发器上已经凝结的冰块融化，因此不当的进水时机和进水量会使制冰周期的时间变长，降低设备的制冰能力，同时增加了设备的能耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种多次补水的控制方法，通过水温和进水阀补水时间判断是否需要补水，确保进水时机和进水量恰当，有效降低设备的能耗。

本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种多次补水的控制方法，包括：

在制冰过程中判断制冰机的蓄水装置内的水温是否大于t0；

若水温小于或者等于t0时，进水阀开启，蓄水装置内进行补水；

若水温小于或者等于t1时，判断补水计时器数值是否大于T1；

若补水计时器数值小于或者等于T1时，进水阀继续开启，蓄水装置内继续补水；

若补水计时器数值大于T1时，进水阀关闭，停止补水；

若水温小于或者等于t1时，判断补水计时器数值是否大于T2；

若补水计时器数值小于或者等于T2时，继续判断补水计时器数值是否大于T1；

若补水计时器数值大于T2时，进水阀关闭，停止补水；

所述t1大于t0，所述T2大于T1，所述t0和t1表示水温，所述T1和T2表示时间。

本方法中采用水温和补水时间双重判断的方式，来实现有效的蓄水和补水控制，从而达到稳定的制冰效果，确保进水时机和进水量不会使制冰周期的时间变长，有效降低设备的能耗。

优选地，所述蓄水装置内安装有带温度检测的液位传感器，其与制冰机的控制单元电性连接，用于检测蓄水装置内的水温。

本蓄水装置内通过带温度检测的液位传感器来采集蓄水装置中的水温，并将水温信息发送至制冰机的控制单元，达到检测水温的目的。

优选地，所述制冰机包括制冷回路、供水管路、制冰循环水管路；

所述制冷回路包括依次利用管道连接的蒸发器、压缩机、冷凝器、节流装置，并形成回路；

所述供水管路包括进水阀，与进水阀管路连通的蓄水装置，所述蓄水装置内安装有水泵，所述水泵与蒸发器连通；

所述制冰循环水管路为蒸发器与水泵连通的管路。

制冷回路能够将热量吸收，实现给水制冷的效果，最终实现制冰的目的，供水管路为整个制冰过程提供水源，制冰循环水管路中将蒸发器与水泵连通的主要目的是实现制冷循环过程中的热交换和能量传递。

优选地，所述t0为0～2℃，所述t1＝t0+k，所述k为制冷系数，所述T1小于或者等于5s，所述T2大于5s，且小于或者等于30s。

本发明的有益效果是：

(1)通过本发明，利用水温和进水阀补水时间判断是否需要补水，确保进水时机和进水量恰当，有效降低设备的能耗。

(2)通过本发明，可以将制冰过程的补水过程和其他时间段的制冰水温度控制在1℃的区间内，使制冷系统可以一直保持在最佳状态下运行。

(3)通过本发明，可以将工况变化影响降至最低，不再受夏季和冬季的环境温度变化影响。

(4)通过本发明，可以判断进水压力大小，对产品的运行状态进行一定预测和调整。

附图说明

图1为本发明的补水控制逻辑图。

图2为本发明制冰机的各回路连接示意图。

图中：WV为进水阀。

具体实施方式

为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例

现有技术中，由于产品尺寸的限制，制冰机的储水装置需要满足单个制冰周期的要求，因此必须在制冰周期过程中多次补水。目前市场上流行的2种补水方案：1.电磁水阀固定时间间隔进行补水；2.机械式浮球持续补水。这2种途径都需要制冷系统对储水装置中多余的补水进行额外的冷却，消耗额外的能量，同时不能确保在高/低温工况下，系统在最佳的状态下运行，进而降低了制冰机的制冰能力；另外，夏季是需求冰块旺盛的季节，因为进水温度较高，因此补水过程中加入的水会迅速拉升储水装置中的水温，水温过高时甚至会将蒸发器上已经凝结的冰块融化，因此不当的进水时机和进水量会使制冰周期的时间变长，降低设备的制冰能力，同时增加了设备的能耗。因此，需要改进补水方法，解决不当的进水时机和进水量会使制冰周期的时间变长，降低设备的制冰能力，同时增加了设备的能耗的技术问题。为此，作出如下设计方案：

如图1所示，制冰机的多次补水控制逻辑：在制冰过程中，即制冰周期内首先利用带温度检测的液位传感器检测制冰机中蓄水装置(本实施例中蓄水装置为水槽)内的水温是否大于t0，其中t0为0～2℃，作为最优方案，本实施例中t0可以为1.5℃：如果水温的温度小于或者等于t0时，进水阀WV开启，蓄水装置内进行补水；如果水温大于t0，但小于或者等于t1时，判断补水计时器数值是否大于T1(其中，t1＝t0+k，k为制冷系数，T1小于或者等于5s，T2大于5s，且小于或者等于30s)：如果补水计时器数值小于或者等于T1时，进水阀继续开启，蓄水装置内继续补水；如果补水计时器数值大于T1时，进水阀关闭，停止补水；如果水温小于或者等于t1时，判断补水计时器数值是否大于T2；如果补水计时器数值小于或者等于T2时，继续判断补水计时器数值是否大于T1；如果补水计时器数值大于T2时，进水阀关闭，停止补水；其中，t1大于t0，T2大于T1，t0和t1表示水温，T1和T2表示时间。其中，图1中的补水最短时间计时器与补水最长时间计时器均指本发明中的补水计时器。

其中，当水温小于t0时，开始对水回路补水，否则需要等待水温降至t0再开始对水回路进行补水；在进水阀WV开启后，蓄水装置中的水温会有一定的上升，当水温达到阈值t1时，再与补水过程中的补水计时器进行判断，排除系统误动作后，WV执行OFF动作，当水温未达到阈值t1时，逻辑会指示继续进水，同时与补水过程中的补水最长时间计时器进行判断，此时会遇到最恶劣情况，蓄水装置中的水温上升有限无法达到阈值t1，执行补水计时器逻辑，强制WV执行OFF，跳转至下一个补水周期。

当补水次数达到预设次数时，逻辑退出补水过程判断，最终由带液位检测的温度传感器对液位进行判断，当液位达到蓄水装置的低液位时，产品的制冰周期结束。

本实施例中的制冷系数k的取值范围可以根据不同的设备类型和应用情况而有所不同。其中，商业制冷设备：可以达到3到6或更高，这些设备通常具有更高的效率和制冷能力。

其中，参考图2，蓄水装置内安装有带温度检测的液位传感器，其与制冰机的控制单元电性连接，用于检测蓄水装置内的水温。本蓄水装置内通过带温度检测的液位传感器来采集蓄水装置中的水温，并将水温信息发送至制冰机的控制单元，达到检测水温的目的。

如图2所示，制冰机包括制冷回路、供水管路、制冰循环水管路；制冷回路包括依次利用管道连接的蒸发器、压缩机、冷凝器、节流装置，并形成回路；供水管路包括进水阀，与进水阀管路连通的蓄水装置，蓄水装置内安装有水泵，水泵与蒸发器连通；制冰循环水管路为蒸发器与水泵连通的管路。

制冷回路能够将热量吸收，实现给水制冷的效果，最终实现制冰的目的，供水管路为整个制冰过程提供水源，制冰循环水管路中将蒸发器与水泵连通的主要目的是实现制冷循环过程中的热交换和能量传递。具体的，制冰循环中的蒸发器是冰制造的关键组件之一。在蒸发器内，制冷剂(如氨、氟利昂、二氧化碳等)从液态转变为气态，吸收周围环境热量以完成这一相变过程。这就是为什么蒸发器周围会感觉冷的原因。将蒸发器与水泵连通的管路允许制冷剂通过蒸发器，从而吸收蒸发器周围的热量，使蒸发器内部温度降低，进而冷却冰箱或制冰设备内部的空气或液体。制冰循环水管路中的水泵负责将制冷剂从蒸发器抽取并压缩，将其变为高压高温的气体状态。这样的高压气体能够释放更多的热量。这时，制冷剂需要通过冷凝器来降温，将释放的热量传递给外部环境。通过连接蒸发器和水泵的管路，可以实现制冷剂从蒸发器到水泵再到冷凝器的循环流动，从而实现能量的传递和热交换。由此，蒸发器与水泵连通的管路在制冰循环中起到了将热量从冷藏区域吸收到制冷剂中，然后通过循环将热量释放到外部环境的关键作用，从而实现了制冷过程。这个过程使得冷藏区域内的温度降低，最终实现制冰或冷藏的目标。

在进入到制冰周期时，水泵启动，蓄水装置中的液位降至一定位置，此时带温度检知的液位传感器开始检测制冰水的温度，当蓄水装置中的水温降至t0时，进水阀打开，开始对蓄水装置进行补水，进水阀的动作时间由预设的时间T1、T2和水温t1共同决定，同理，在后续补水的过程中由进水阀开启时间T2和水温t2共同决定，补水的次数根据产品具体需求的水量进行设置。图1是制冰机典型的系统原理图，通过制冷回路中的冷媒与水回路的水在蒸发器部件上进行热交换，最终形成所需要的冰块。该发明点在于控制水回路中的补水过程，使其与制冷系统进行最优的匹配，可以在高/低进水压力，高温/低温环境温度下都可以较好的执行工作。其中，低进水压力一般范围：0.5–0.7巴(7.25–10.15psi)；高进水压力一般范围：3.5–7.0巴(50.76–101.53psi)。高温环境温度一般范围：通常在32–43摄氏度(89.6–109.4华氏度)以上，但具体取决于制冰机的设计和冷却系统的性能；低温环境温度一般范围：通常在5–10摄氏度(41–50华氏度)以下，但也取决于制冰机的设计和制冷系统的能力。

本实施例中，补水次数的范围设定范围在0～5次内，实际的补水次数限制根据产品的能力和实际应用场景来确定。

本方法中采用水温、补水时间和补水次数三重判断的方式，来实现有效的蓄水和补水控制，从而达到稳定的制冰效果，确保进水时机和进水量不会使制冰周期的时间变长，有效降低设备的能耗。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种多次补水的控制方法，其特征在于，包括：

在制冰过程中判断制冰机的蓄水装置内的水温是否大于t0；

若水温小于或者等于t0时，进水阀开启，蓄水装置内进行补水；

若水温小于或者等于t1时，判断补水计时器数值是否大于T1；

若补水计时器数值小于或者等于T1时，进水阀继续开启，蓄水装置内继续补水；

若补水计时器数值大于T1时，进水阀关闭，停止补水；

若水温小于或者等于t1时，判断补水计时器数值是否大于T2；

若补水计时器数值小于或者等于T2时，继续判断补水计时器数值是否大于T1；

若补水计时器数值大于T2时，进水阀关闭，停止补水；

所述t1大于t0，所述T2大于T1，所述t0和t1表示水温，所述T1和T2表示时间。

2.根据权利要求1所述的一种多次补水的控制方法，其特征在于，所述蓄水装置内安装有带温度检测的液位传感器，其与制冰机的控制单元电性连接，用于检测蓄水装置内的水温。

3.根据权利要求2所述的一种多次补水的控制方法，其特征在于，所述制冰机包括制冷回路、供水管路、制冰循环水管路；

所述制冷回路包括依次利用管道连接的蒸发器、压缩机、冷凝器、节流装置，并形成回路；

所述供水管路包括进水阀，与进水阀管路连通的蓄水装置，所述蓄水装置内安装有水泵，所述水泵与蒸发器连通；

所述制冰循环水管路为蒸发器与水泵连通的管路。

4.根据权利要求1所述的一种多次补水的控制方法，其特征在于，所述t0为0～2℃，所述t1＝t0+k，所述k为制冷系数，所述T1小于或者等于5s，所述T2大于5s，且小于或者等于30s。