CN204085014U - 冷冻冷藏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及冷冻冷藏装置。该冷冻冷藏装置包括：内胆，其内限定有储物间室；第一制冷单元，配置成：在接收到冷冻冷藏装置的速冻模式开启指令时开启以向冷冻冷藏装置的储物间室提供冷量，在储物间室的温度下降到第一预设温度后或在接收到冷冻冷藏装置的速冻停止指令时关闭以停止速冻模式；和第二制冷单元，配置成：在储物间室的温度等于或高于第二预设温度时开启，在储物间室的温度等于或低于第三预设温度时关闭；其中第一预设温度低于第三预设温度，第三预设温度低于第二预设温度。本实用新型的冷冻冷藏装置，因为第一制冷单元与第二制冷单元并联设置且分工明确，使该冷冻冷藏装置结构简单、控制简单。

Description

冷冻冷藏装置

技术领域

本实用新型涉及冷冻冷藏领域，特别是涉及一种冷冻冷藏装置。

背景技术

冷冻冷藏装置的速冻是指迅速冷冻使食物形成极小的冰晶，不严重损伤细胞组织，从而保存了物品的原有特性，且能保存较长时间。实现食品等物品的速冻和更低温度的保存有很多方法，例如，用带有蓄热材料的高导热材料的直接接触导热，或冷风的多方位强吹，通过强制对流和增大换热面积等。但这些方法，都由技术局限性，达不到很高的冷却速率。最直接的速冻方法是加大食物和冷却物体之间的温差，即对于一定的温度的食物而言，降低冷却物体的温度。而且，更低低温的保存，可以抑制生物生化的速度，避免冰晶结构的变化，得到更高的保存品质。现有的一些冷冻冷藏装置得到更低温度的方法，一般采用双压缩机复叠制冷。具体地，二级压缩式制冷系统用于向冷冻冷藏装置的储物间室提供冷量，一级压缩式制冷系统用于二级压缩式制冷系统的冷凝器的散热，从而实现二级复叠制冷，得到更低的制冷温度。然而，复叠制冷方式的制冷系统和控制复杂，成本高，由于存在一级压缩式制冷系统和二级压缩式制冷系统的换热，系统效率低等问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是旨在克服现有技术中的冷冻冷藏装置的至少一个缺陷，提供一种结构简单、控制简单的冷冻冷藏装置，其能够获得更低的温度，以实现对食品的速冻和超低温保存。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种冷冻冷藏装置，其包括：

内胆，其内限定有储物间室；

第一制冷单元，配置成：在接收到所述冷冻冷藏装置的速冻模式开启指令时开启以向所述储物间室提供冷量，在所述储物间室的温度下降到第一预设温度后或在接收到所述冷冻冷藏装置的速冻停止指令时关闭以停止速冻模式；和

第二制冷单元，配置成：在所述储物间室的温度等于或高于第二预设温度时开启以向所述储物间室提供冷量，在所述储物间室的温度等于或低于第三预设温度时关闭；其中所述第一预设温度低于所述第三预设温度，所述第三预设温度低于所述第二预设温度。

为了实现上述至少一个目的，本实用新型提供了另一种冷冻冷藏装置，其包括：

内胆，其内限定有储物间室；

第一制冷单元，其与所述内胆热连接，以向所述储物间室提供冷量；和

第二制冷单元，其与所述内胆热连接，以向所述储物间室提供冷量。

可选地，所述第一制冷单元为斯特林制冷机；所述第二制冷单元为蒸汽压缩式制冷系统。

可选地，所述冷冻冷藏装置进一步包括：

载冷剂循环系统，其内充注载冷剂，配置成将所述斯特林制冷机的冷却部的冷量传递到所述储物间室，所述载冷剂循环系统具有：

换热盒，安装于所述斯特林制冷机的冷却部，以使所述斯特林制冷机的冷却部将冷量传递给所述换热盒内的载冷剂；

蒸发管部，配置成将其内的载冷剂的冷量传递到所述储物间室，所述换热盒的出口利用管路连接到所述蒸发管部的进口，所述蒸发管部的出口利用管路经由泵连接到所述换热盒的进口。

可选地，所述泵的电机与所述泵的泵体间隔设置。

可选地，所述换热盒的外表面与所述斯特林制冷机的冷却部的冷表面接触抵靠，以便于所述斯特林制冷机的冷却部将冷量传至所述换热盒。

可选地，所述载冷剂在所述换热盒的内腔内流动的流道从所述换热盒的进口弯折延伸至所述换热盒的出口。

可选地，所述换热盒为中空方形盒，从所述换热盒的两个相对设置的内壁上分别垂直地延伸出多个挡板，且每两个相邻的所述挡板分别从两个相对设置的内壁上延伸出，以形成所述载冷剂在所述换热盒的内腔内流动的流道。

可选地，所述蒸汽压缩式制冷系统的蒸发器与所述载冷剂循环系统的蒸发管部形成一体式组件。

可选地，所述载冷剂循环系统的蒸发管部的每根蒸发管道的外壁与所述内胆的下部的内壁接触抵靠。

本实用新型的冷冻冷藏装置，因为第一制冷单元与第二制冷单元并联设置且分工明确，使该冷冻冷藏装置结构简单、控制简单。

进一步地，由于本实用新型的冷冻冷藏装置中第一制冷单元为斯特林制冷机，能够获得更低的温度，实现对食品的速冻和超低温保存。另外，本实用新型的冷冻冷藏装置与复叠制冷系统相比，由于斯特林制冷机的紧凑结构而使整个冷冻冷藏装置的结构简单，且没有中间换热，显著提高了冷冻冷藏装置的换热效率。

进一步地，由于本实用新型的冷冻冷藏装置中泵设置的特殊位置，使流经过泵的温度不至于非常低，降低对泵的要求。又由于泵的特殊结构，显著降低了流经泵时的温度损失。

此外，本实用新型的冷冻冷藏装置不仅可应用冰柜领域以对食物进行保存，其也可以应用到医疗领域以对药品进行保存等。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型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实用新型的一些具体实施例。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是根据本实用新型一个实施例的冷冻冷藏装置的示意性结构图；

图2是根据本实用新型一个实施例的冷冻冷藏装置的示意性局部结构图；

图3是根据本实用新型一个实施例的用于冷冻冷藏装置的控制方法的示意性流程图；

图4是根据本实用新型一个实施例的用于冷冻冷藏装置的控制方法的示意性流程图。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的冷冻冷藏装置的示意性结构图。本实用新型实施例提供了一种冷冻冷藏装置，其包括内胆、第一制冷单元和第二制冷单元。内胆内限定有储物间室。第一制冷单元其与内胆热连接，以向储物间室提供冷量，例如，第一制冷单元可配置成：在接收到冷冻冷藏装置的速冻模式开启指令时开启以向冷冻冷藏装置的储物间室提供冷量，在储物间室的温度下降到第一预设温度后或在接收到冷冻冷藏装置的速冻停止指令时关闭以停止速冻模式。第二制冷单元与内胆热连接，以向储物间室提供冷量，例如，第二制冷单元可配置成：在储物间室的温度等于或高于第二预设温度时开启以向储物间室提供冷量，在储物间室的温度等于或低于第三预设温度时关闭；其中第一预设温度低于第三预设温度，第三预设温度低于第二预设温度。第一预设温度的范围为-30℃至-196℃，第二预设温度可为-18℃，第三预设温度的范围可为-25℃至-27℃。

具体地，第一制冷单元可为斯特林制冷机10，第二制冷单元可为蒸汽压缩式制冷系统20。本实用新型实施例中的斯特林制冷机10是以氦气或氢气为工质，在封闭系统中应用回热原理实现气体制冷机循环以获得低温和冷量的机械。制冷温度可在120K以下，属深低温设备。本实用新型实施例的冷冻冷藏装置中，斯特林制冷机10的冷却部经由传冷装置将冷量传递到储物间室。蒸汽压缩式制冷系统20的蒸发器21可与内胆的内壁接触抵靠。

在本实用新型的一个优选地实施例中，传冷装置可为载冷剂循环系统30，其内充注载冷剂，配置成将斯特林制冷机10的冷却部11的冷量传递到储物间室。具体地，载冷剂循环系统30具有换热盒31和蒸发管部32。换热盒31安装于斯特林制冷机10的冷却部11，以使斯特林制冷机10的冷却部11将冷量传递给换热盒内31的载冷剂。蒸发管部32配置成将其内的载冷剂的冷量传递到储物间室。换热盒31的出口利用管路连接到蒸发管部32的进口，蒸发管部32的出口利用管路经由泵33连接到换热盒31的进口，图1中的箭头可表示载冷剂的流动方向，由于泵33的设置位置，使流经过泵的温度不至于非常低，降低对泵的要求。泵33的电机设置在与泵33的泵体间隔的位置处，也就是说泵33的电机与泵33的泵体间隔设置，显著降低了流经泵时的温度损失。载冷剂可为冷冻液，具体地，可采用甘油、二甲基亚砜(DMSO)、乙二醇、乙酰胺、丙二醇等。

为了进一步提高冷量利用率，如图2所示，图中的箭头可表示载冷剂的流动方向，换热盒31的外表面与斯特林制冷机10的冷却部11的冷表面接触抵靠，以便于斯特林制冷机10的冷却部11将冷量传至换热盒31。载冷剂在换热盒31的内腔内流动的流道从换热盒31的进口弯折延伸至换热盒31的出口。例如，换热盒31为中空方形盒，从换热盒31的两个相对设置的内壁上分别垂直地延伸出多个挡板，且每两个相邻的挡板分别从两个相对设置的内壁上延伸出，以形成载冷剂在换热盒31的内腔内流动的流道，以提高载冷剂与斯特林制冷机10的冷却部11的冷表面间的换热效率。

第二制冷单元的蒸发器21与载冷剂循环系统的蒸发管部32形成一体式组件，以使换热管路在储物间室内的布局更加合理。载冷剂循环系统30的蒸发管部32的每根蒸发管道的外壁与内胆的下部的内壁接触抵靠。

本实用新型实施例中的冷冻冷藏装置优先为冷柜，由本领域技术人员所习知的，冷冻冷藏装置也可为冰箱。

图3是根据本实用新型一个实施例的用于冷冻冷藏装置的控制方法的示意性流程图。本实用新型实施例还提供了一种用于上述任一实施例中的冷冻冷藏装置的控制方法，包括：

接收冷冻冷藏装置的工作模式指令，工作模式指令包括速冻模式开启指令，其中工作模式指令可人为地开启。

在接收到速冻模式开启指令时，开启第一制冷单元。在开启第一制冷单元时可存在两种情况：a)使第二制冷单元处于停机状态，只依靠第一制冷单元对食物进行速冻；b)第二制冷单元的动作不受第一制冷单元的影响，在储物间室的温度等于或高于第二预设温度时自动开启以向储物间室提供冷量，在储物间室的温度等于或低于第三预设温度时自动关闭，可显著提高储物间室由初始温度下降到到第三预设温度的效率。

接收储物间室的温度，并判断储物间室的温度是否下降到第一预设温度；

在储物间室的温度下降到第一预设温度时，关闭第一制冷单元以停止速冻模式。

接收储物间室的温度，并判断储物间室的温度是否回升到第二预设温度；在储物间室的温度回升到第二预设温度时，开启第二制冷单元，以对食物进行冷冻保存，节省能源。

例如，用户向冷冻冷藏装置内放入大量食物时，并选择速冻模式，第一制冷单元开始工作，使储物间室内的温度快速地下降到第一预设温度(例如：-50℃)以实现对食物的速冻。然后关闭第一制冷单元，在储物间室的温度回升到第二预设温度(例如：-18℃)时开启第二制冷单元，对储物间室内的食物进行-18℃冷冻保存。

在本实用新型的一些其它的方法实施例中，如图4所示，一种用于上述任一实施例中冷冻冷藏装置的控制方法中，冷冻冷藏装置具有三个工作模式：速冻模式、超低温保存模式和普通模式。工作模式指令可包括：速冻模式开启指令、超低温保存模式开启指令、普通模式指令等。

该控制方法包括：

接收冷冻冷藏装置的工作模式指令。

在接收到速冻模式开启指令时，开启第一制冷单元。接收储物间室的温度，并判断储物间室的温度是否下降到第一预设温度。在储物间室的温度下降到第一预设温度时，关闭第一制冷单元，冷冻冷藏装置默认进入普通模式(也就是说冷冻冷藏装置默认接收到普通模式指令)。

在接收到超低温保存模式开启指令时，开启第一制冷单元，以对储物间室内的食物进行超低温(例如：-70℃)冷冻保存。

在接收到普通模式指令时，使第一制冷单元处于停机状态，并判断在储物间室的温度等于或高于第二预设温度时开启第二制冷单元。

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实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型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)

1.一种冷冻冷藏装置，其特征在于，包括：

内胆，其内限定有储物间室；

第一制冷单元，配置成：在接收到所述冷冻冷藏装置的速冻模式开启指令时开启以向所述储物间室提供冷量，在所述储物间室的温度下降到第一预设温度后或在接收到所述冷冻冷藏装置的速冻停止指令时关闭以停止速冻模式；和

第二制冷单元，配置成：在所述储物间室的温度等于或高于第二预设温度时开启以向所述储物间室提供冷量，在所述储物间室的温度等于或低于第三预设温度时关闭；其中所述第一预设温度低于所述第三预设温度，所述第三预设温度低于所述第二预设温度。

2.一种冷冻冷藏装置，其特征在于，包括：

内胆，其内限定有储物间室；

第一制冷单元，其与所述内胆热连接，以向所述储物间室提供冷量；和

第二制冷单元，其与所述内胆热连接，以向所述储物间室提供冷量。

3.根据权利要求1或2所述的冷冻冷藏装置，其特征在于，

所述第一制冷单元为斯特林制冷机；

所述第二制冷单元为蒸汽压缩式制冷系统。

4.根据权利要求3所述的冷冻冷藏装置，其特征在于，进一步包括：

载冷剂循环系统，其内充注载冷剂，配置成将所述斯特林制冷机的冷却部的冷量传递到所述储物间室，所述载冷剂循环系统具有：

换热盒，安装于所述斯特林制冷机的冷却部，以使所述斯特林制冷机的冷却部将冷量传递给所述换热盒内的载冷剂；

蒸发管部，配置成将其内的载冷剂的冷量传递到所述储物间室，所述换热盒的出口利用管路连接到所述蒸发管部的进口，所述蒸发管部的出口利用管路经由泵连接到所述换热盒的进口。

5.根据权利要求4所述的冷冻冷藏装置，其特征在于，

所述泵的电机与所述泵的泵体间隔设置。

6.根据权利要求4所述的冷冻冷藏装置，其特征在于，

所述换热盒的外表面与所述斯特林制冷机的冷却部的冷表面接触抵靠，以便于所述斯特林制冷机的冷却部将冷量传至所述换热盒。

7.根据权利要求4所述的冷冻冷藏装置，其特征在于，

所述载冷剂在所述换热盒的内腔内流动的流道从所述换热盒的进口弯折延伸至所述换热盒的出口。

8.根据权利要求7所述的冷冻冷藏装置，其特征在于，

所述换热盒为中空方形盒，从所述换热盒的两个相对设置的内壁上分别垂直地延伸出多个挡板，且每两个相邻的所述挡板分别从两个相对设置的内壁上延伸出，以形成所述载冷剂在所述换热盒的内腔内流动的流道。

9.根据权利要求4所述的冷冻冷藏装置，其特征在于，

所述蒸汽压缩式制冷系统的蒸发器与所述载冷剂循环系统的蒸发管部形成一体式组件。

10.根据权利要求4所述的冷冻冷藏装置，其特征在于，

所述载冷剂循环系统的蒸发管部的每根蒸发管道的外壁与所述内胆的下部的内壁接触抵靠。