CN207197037U

CN207197037U - 冰箱及其控制系统

Info

Publication number: CN207197037U
Application number: CN201720834519.9U
Authority: CN
Inventors: 胡浩然; 沈利娟; 吴文达
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2018-04-06
Anticipated expiration: 2027-07-11

Abstract

本实用新型公开了一种冰箱及其控制系统。其中，该冰箱的控制系统包括：存储容器，设置在冰箱的预设间室中，用于存储待处理对象；加热装置，设置在预设间室的第一区域内；制冷装置，设置在预设间室的第二区域内；第一温度传感器，设置在预设间室中，用于采集待处理对象的当前温度；处理装置，设置在预设间室中，与第一温度传感器连接，用于将待处理对象的当前温度与预设温度范围进行比较；控制装置，设置在预设间室中，与处理装置连接，用于当当前温度未处于预设温度范围时，控制加热装置或制冷装置启动。本实用新型解决了现有技术中的制作酸奶的冰箱的温度控制不准确，导致酸奶口感差且营养价值低的技术问题。

Description

冰箱及其控制系统

技术领域

本实用新型涉及家用电器领域，具体而言，涉及一种冰箱及其控制系统。

背景技术

目前人们普遍饮用发酵乳，如酸奶，风味发酵乳等，以缓解乳糖不耐症，补充人体所需钙质，同时改善肠道菌群，保障人体健康。对于含有益生菌的发酵乳而言，能有效改善肠道功能的主要是“活”性菌。

但是，这些“活”性菌在人体服用之后，需要经过胃液才能到达肠道。胃液是一种高酸环境，部分益生菌难以抵抗胃液的强酸作用，在尚未到达肠道时已经失去了活性。因此为了确保有效数量的益生菌能够到达肠道，国际标准要求，活性菌乳酸饮料在成品时，菌种的数量需达到1×10⁷CFU/g(ml)；目前我国的标准稍低，只要求达到1 ×10⁶CFU/g(ml)(如表1所示)。

表1乳酸菌数

其次，益生菌要保持活性，其保存条件也是有严格要求的，一般要求整个配送过程中，储存温度都要保持在4℃至7℃，否则，即使在出厂时活菌数量达到标准，但在运输、销售、储藏等环节中由于温度升高，发酵乳pH值降低，也会造成部分益生菌不可逆转性失活，对酸奶的口感也会造成很大的影响(如表2所示)。然而，由于配送过程涉及的环节比较多，目前尚无有效的第三方监督机制监督配送过程，也就无法保证发酵乳产品的质量。

表2感官要求

目前国内外市场上出现了家用酸奶机及类似产品，以试图解决上述问题。但是，现有的家用酸奶机无法对制成的酸奶直接进行低温储存，需要人员监控酸奶的制作过程，以便在酸奶完成制作时，及时将酸奶放进冷藏装置进行保存。为了解决上述问题，新型酸奶机通过半导体加热来实现发酵功能，通过半导体制冷来实现酸奶储存功能，但是，新型酸奶机无法有效满足酸奶制备过程对制冷能力、保温能力的要求，导致酸奶品质和营养价值较低，同时，半导体酸奶机的能耗较高。

针对现有技术中的制作酸奶的冰箱的温度控制不准确，导致酸奶口感差且营养价值低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种冰箱及其控制系统，以至少解决现有技术中的制作酸奶的冰箱的温度控制不准确，导致酸奶口感差且营养价值低的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种冰箱的控制系统，包括：存储容器，设置在冰箱的预设间室中，用于存储待处理对象；加热装置，设置在预设间室的第一区域内；制冷装置，设置在预设间室的第二区域内；第一温度传感器，设置在预设间室中，用于采集待处理对象的当前温度；处理装置，设置在预设间室中，与第一温度传感器连接，用于将待处理对象的当前温度与预设温度范围进行比较；控制装置，设置在预设间室中，与处理装置连接，用于当当前温度未处于预设温度范围时，控制加热装置或制冷装置启动。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种冰箱，包括：预设间室，包括：上述实施例中的冰箱的控制系统。

在本实用新型实施例中，该系统包括：存储容器、加热装置、制冷装置、第一温度传感器、处理装置和控制装置，其中，存储容器设置在冰箱的预设间室中，用于存储待处理对象；加热装置设置在预设间室的第一区域内；制冷装置设置在预设间室的第二区域内；第一温度传感器设置在预设间室中，用于采集待处理对象的当前温度；处理装置设置在预设间室中，与第一温度传感器连接，用于将待处理对象的当前温度与预设温度范围进行比较；控制装置设置在预设间室中，与处理装置连接，用于如果当前温度未处于预设温度范围，则控制加热装置或制冷装置启动，直至待处理对象的当前温度满足预设温度。容易注意到的是，由于可以获取待处理对象的当前温度，根据待处理对象的当前温度，对冰箱的加热装置或制冷装置进行控制，解决了现有技术中的制作酸奶的冰箱的温度控制不准确，导致酸奶口感差且营养价值低的技术问题。因此，通过本实用新型上述实施例提供的技术方案，可以达到生牛乳的恒温发酵，保证发酵乳的口感和营养价值的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种冰箱的控制系统的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的冰箱的控制系统的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的温度检测的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的发酵乳的制作和存储过程中温度与时间对应关系的示意图；以及

图5是根据本实用新型实施例的一种冰箱的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。

实施例1

根据本实用新型实施例，提供了一种冰箱的控制系统的实施例。

图1是根据本实用新型实施例的一种冰箱的控制系统的示意图，如图1所示，该系统包括：存储容器11、加热装置13、制冷装置15、第一温度传感器17、处理装置 19和控制装置111。

其中，存储容器设置在冰箱的预设间室中，用于存储待处理对象；加热装置设置在预设间室的第一区域内；制冷装置设置在预设间室的第二区域内；第一温度传感器设置在预设间室中，用于采集待处理对象的当前温度；处理装置设置在预设间室中，与第一温度传感器连接，用于将待处理对象的当前温度与预设温度范围进行比较；控制装置设置在预设间室中，与处理装置连接，用于如果当前温度未处于预设温度范围，则控制加热装置或制冷装置启动，直至待处理对象的当前温度满足预设温度。

可选地，在本实用新型上述实施例中，第一温度传感器为红外传感器，设置在存储容器的上方，且监测范围大于等于存储容器的体积。

具体地，上述的预设间室可以是冰箱中设置的发酵室，如图2所示，发酵室可以设置在冷藏室和冷冻室之间，机械室设置在冷冻室的下方，机械室用设置有压缩机，实现冰箱的制冷功能和加热回路的正常工作；上述的待处理对象可以是制作发酵乳的原料，包括生牛乳和益生菌菌种，也可以是发酵完成后需要存储的发酵乳；上述的存储容器可以是设置在冰箱的发酵室中间的储液器(如图2所示)，用户可以向储液器中添加生牛乳和益生菌菌种；上述的加热装置可以是冰箱的加热回路，例如，冰箱的冷凝器；上述的第一区域可以是发酵室的右侧，如图2所示；上述的制冷装置可以是冰箱制冷回路，例如，冰箱的蒸发器；上述的第二区域可以是发酵室的左侧，如图2所示；如图2所示，可以在发酵室顶部中间设置红外传感器，如图3所示，可以将储液器设置于红外传感器的探测范围，即红外传感器的监测范围大于等于储液器的体积，从而可以实时获取到储液器中添加的生牛乳或发酵乳的当前温度；上述的处理装置和控制装置可以是冰箱中的控制器，也可以是设置在发酵室中的控制器，对发酵乳的制作和存储过程进行控制；上述的预设温度范围可以是预先设置的制作发酵乳需要的温度区间，即生牛乳的发酵温度，发酵温度与益生菌菌种相关，例如，继代式菌种的发酵温度可以是41-44℃，直投式菌种的发酵温度可以是42-43℃。

在一种可选的方案中，可以在现有冰箱中设置一个发酵室，并在发酵室中增设储液器、加热装置和制冷装置，当用户需要制作发酵乳时，用户可以将冰箱上电，并在储液器中添加生牛乳和益生菌菌种，在检测到生牛乳和益生菌菌种之后，可以通过温度传感器获取到储液器中生牛乳的当前温度。在通过温度传感器获取到生牛乳的当前温度之后，可以判断当前温度是否处于制作发酵乳需要的温度区间，如果当前温度未处于制作发酵乳需要的温度区间，则确定需要进行温度控制，可以根据当前温度，控制冰箱的加热装置或制冷装置启动，并再次检测当前温度，如果当前温度处于制作发酵乳需要的温度区间，则控制加热装置和制冷装置关闭，实现生牛乳的恒温发酵。

根据本实用新型上述实施例，该系统包括：存储容器、加热装置、制冷装置、第一温度传感器、处理装置和控制装置，其中，存储容器设置在冰箱的预设间室中，用于存储待处理对象；加热装置设置在预设间室的第一区域内；制冷装置设置在预设间室的第二区域内；第一温度传感器设置在预设间室中，用于采集待处理对象的当前温度；处理装置设置在预设间室中，与第一温度传感器连接，用于将待处理对象的当前温度与预设温度范围进行比较；控制装置设置在预设间室中，与处理装置连接，用于如果当前温度未处于预设温度范围，则控制加热装置或制冷装置启动，直至待处理对象的当前温度满足预设温度。容易注意到的是，由于可以获取待处理对象的当前温度，根据待处理对象的当前温度，对冰箱的加热装置或制冷装置进行控制，解决了现有技术中的制作酸奶的冰箱的温度控制不准确，导致酸奶口感差且营养价值低的技术问题。因此，通过本实用新型上述实施例提供的技术方案，可以达到生牛乳的恒温发酵，保证发酵乳的口感和营养价值的技术效果。

可选地，在本实用新型上述实施例中，控制装置包括：第一控制器和第二控制器。

其中，第一控制器用于如果当前温度小于预设温度范围的最小值，则控制加热装置启动，并返回执行处理装置的功能；第二控制器用于如果当前温度大于预设温度范围的最大值，则控制制冷装置启动，并返回执行处理装置的功能。

在一种可选的方案中，在通过温度传感器实时获取到生牛乳的当前温度之后，可以判断当前温度是否处于制作发酵乳需要的温度区间，如果当前温度未处于制作发酵乳需要的温度区间，则确定需要进行温度控制，进一步可以根据当前温度，确定当前温度是否小于预设范围的最小值，如果当前温度小于预设范围的最小值，则确定生牛乳的当前温度较低，需要进行加热，可以控制冰箱的加热装置启动，并再次通过温度传感器实时获取生牛乳的当前温度；如果当前温度不小于预设范围的最小值，则确定当前温度大于预设范围的最大值，即确定生牛乳的当前温度较高，需要进行降温，可以控制冰箱的制冷装置启动，并再次通过温度传感器实时获取生牛乳的当前温度。

可选地，在本实用新型上述实施例中，控制装置包括：第三控制器。

其中，第三控制器用于如果当前温度处于预设温度范围，则控制加热装置和制冷装置关闭。

在一种可选的方案中，在通过温度传感器获取到生牛乳的当前温度之后，可以判断当前温度是否处于制作发酵乳需要的温度区间，如果当前温度处于制作发酵乳需要的温度区间，则控制加热装置和制冷装置关闭，实现生牛乳的恒温发酵。

可选地，在本实用新型上述实施例中，该系统还包括：计时器，控制装置还包括：第四控制器。

其中，计时器用于计时；处理装置与计时器连接，用于判断计时器的计时时间是否到达预设时间；第四控制器用于如果计时时间到达预设时间，则控制制冷装置开启。

具体地，上述的预设时间可以是预先设置的制作发酵乳需要的时间，即生牛乳的发酵时间，发酵时间与益生菌菌种相关，例如，继代式菌种的发酵时间可以是3小时左右，直投式菌种的发酵时间可以是6小时左右。

在一种可选的方案中，在实时获取到的当前温度处于制作发酵乳需要的温度区间之后，可以控制加热装置和制冷装置关闭，并控制计时器开始计时，进入发酵乳的发酵过程，可以实时获取计时器的计时时间，判断计时时间是否到达制作发酵乳需要的时间，如果计时时间未到达制作发酵乳需要的时间，则确定生牛乳发酵未完成，需要再次通过温度传感器获取到生牛乳的当前温度，并对冰箱的加热装置和制冷装置进行控制，保证生牛乳的恒温发酵；如果计时时间到达制作发酵乳需要的时间，则确定生牛乳发酵完成，得到发酵乳，控制计时器清零，并需要对发酵乳进行存储。由于存储发酵乳需要的温度低于制作发酵乳需要的温度区间，因此，在对发酵乳进行存储的过程中，控制冰箱的制冷装置开启，降低发酵乳的存储温度。

通过上述方案，可以利用冰箱的制冷能力以及冰箱的加热回路，实现发酵乳的制作和存储。

可选地，在本实用新型上述实施例中，该系统还包括：第二温度传感器，控制装置还包括：第五控制器。

其中，第二温度传感器用于采集待处理对象所处环境的环境温度；处理装置，与第一温度传感器和/或第二温度传感器连接，用于将当前温度和/或环境温度与预设温度进行比较；第五控制器用于如果当前温度和/或环境温度均小于等于预设温度，则控制制冷装置关闭。

具体地，上述的预设温度可以是预先设置的存储发酵乳需要的最大温度，例如，存储发酵乳需要的温度区间可以是2-6℃，上述的预设温度可以是6℃。

在一种可选的方案中，当冰箱的发酵室中设置两个温度传感器时，在控制制冷装置开启之后，即确定需要对发酵乳进行存储，可以通过一个温度传感器获取发酵乳的当前温度，并通过另一个温度传感器获取发酵室内的环境温度，将当前温度和环境温度与存储发酵乳需要的最大温度进行比较，如果当前温度和环境温度均小于等于预设温度，则确定满足发酵乳的存储需求，可以控制制冷装置关闭，并继续通过两个温度传感器获取发酵乳的当前温度和发酵室内的环境温度；如果当前温度或者环境温度大于预设温度，即当前温度和环境温度中有一个温度不满足发酵乳的存储需求，则确定需要继续降温，保持制冷装置开启，并继续通过两个温度传感器获取发酵乳的当前温度和发酵室内的环境温度。

需要说明的是，在当前温度满足发酵乳的存储需求，而环境温度不满足发酵乳的存储需求的情况下，确定采集发酵乳的当前温度的温度传感器损坏，或者发酵室冷量泄露。

在另一种可选的方案中，当冰箱的发酵室中仅设置一个温度传感器时，在控制制冷装置开启之后，即确定需要对发酵乳进行存储，可以通过该温度传感器获取发酵乳的当前温度，并将当前温度与存储发酵乳需要的最大温度进行比较，如果当前温度小于等于预设温度，则确定满足发酵乳的存储需求，可以控制制冷装置关闭，并继续通过该温度传感器获取发酵乳的当前温度；如果当前温度大于预设温度，即当前温度不满足发酵乳的存储需求，则确定需要继续降温，保持制冷装置开启，并继续通过该温度传感器获取发酵乳的当前温度。

可选地，在本实用新型上述实施例中，处理装置还用于在存储容器中检测到待处理对象之后，判断是否获取到环境温度，如果获取到环境温度，则确定第二温度传感器正常，如果未获取到环境温度，则确定第二温度传感器故障。

在一种可选的方案中，在用户向发酵室的储液器中添加生牛乳和益生菌菌种之后，可以首先获取生牛乳所处的环境温度，如果未获取到环境温度，则说明冰箱中仅设置一个温度传感器，或冰箱设置两个温度传感器，但采集环境温度的温度传感器故障，则在发酵乳的存储过程中，可以仅通过发酵乳的当前温度判断是否满足发酵乳的存储需求；如果获取到环境温度，则说明冰箱中设置两个温度传感器，且采集环境温度的温度传感器均正常工作，可以通过发酵乳的当前温度和所处的环境温度判断是否满足发酵乳的存储需求。

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的发酵乳的制作和存储过程中温度与时间对应关系的示意图，下面结合如图2至图4以冰箱中设置有红外传感器和温度传感器为例，对本实用新型一种优选的实施例进行详细说明。

如图4所示，在发酵乳的制作和存储过程中，红外传感器采集到的温度值高于温度传感器采集到的温度值，当时间为T₀时，进入生牛乳的发酵过程，确定生牛乳的发酵温度为K₁，当时间为T₁时，发酵完成，发酵乳的发酵时间为T₁-T₀，当时间为T₃时，进入发酵乳的存储过程，确定发酵乳的存储温度为K₂。

如图2和图3所示，可以在现有的冰箱中增设一个发酵室间室，当用户需要制作发酵乳时，可以将冰箱上电，用户向发酵室存储器中添加生牛乳和益生菌种，通过读取温度传感器数值来判断温度传感器是否损坏，并通过红外传感器来读取待处理对象的当前温度，处理器可以将红外传感器读取到的当前温度k1与生牛乳的发酵温度为 K₁进行比较，判断k1是否等于K₁，如果否，则进一步判断k1是否小于K₁，如果k1 大于K₁，则确定当前温度过高，需要进行降温处理，控制装置可以开启冰箱的制冷装置或冰箱的制冷回路；如果k1大于K₁，则确定当前温度过高，需要进行降温处理，控制装置可以开启冰箱的制冷装置或冰箱的制冷回路；如果是，则进一步判断冰箱的加热装置是否已经开启，如果开启，则控制装置可以关闭冰箱的加热装置；如果未开启，则进一步判断冰箱的制冷装置是否已经开启，如果开启，则控制装置可以关闭冰箱的制冷装置；如果制热装置和制冷装置均未开启，或已将开启的制热装置和制冷装置，则可以计时器T开始计时，处理器可以实时判断T是否等于T₁-T₀，如果否，则确定发酵过程未结束，继续重复上述操作；如果是，则确定发酵过程结束，对计时器T清零，并且当发酵过程结束之后，需要对发酵乳进行存储，可以开启制冷装置。

在发酵乳存储过程中，通过红外传感器读取发酵乳的当前温度k1，处理器可以判断k1是否大于K₂，如果是，则确定发酵乳当前存储温度较高，需要继续开启制冷装置进行降温；如果否，则通过温度传感器读取发酵乳所处的环境温度k0处理器可以判断k0是否大于K₂，如果是，则确定红外传感器损坏，或者发酵室冷量泄露，继续开启制冷装置进行降温；如果否，则关闭制冷装置。

通过上述方案，可以实现生牛乳的恒温发酵，完成发酵乳制作后，可以直接实现发酵乳的低温存储，并且利用冰箱发酵室的密闭性，避免其他杂菌的影响，从而有效控制了酸奶的pH值和酸奶中的活菌数，既保证了酸奶的口感，又保证了酸奶的营养价值和食用安全。

实施例2

根据本实用新型实施例，提供了一种冰箱的实施例。

图5是根据本实用新型实施例的一种冰箱的示意图，如图5所示，该冰箱包括：预设间室51。

其中，预设间室包括：实施例1中的冰箱的控制系统。

可选地，在本实用新型上述实施例中，预设间室包括：箱体和门体，箱体和门体构成密闭空间。

可选地，在本实用新型上述实施例中，冰箱还包括：第一间室，设置于冰箱的顶部；第二间室，设置于冰箱的底部；第三间室，设置于第一间室与第二间室之间；预设间室，设置于第一间室与第三间室之间。

可选地，在本实用新型上述实施例中，第二间室包括：压缩机。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种冰箱的控制系统，其特征在于，包括：

存储容器，设置在冰箱的预设间室中，用于存储待处理对象；

加热装置，设置在所述预设间室的第一区域内；

制冷装置，设置在所述预设间室的第二区域内；

第一温度传感器，设置在所述预设间室中，用于采集所述待处理对象的当前温度；

处理装置，设置在所述预设间室中，与所述第一温度传感器连接，用于将所述待处理对象的当前温度与预设温度范围进行比较；

控制装置，设置在所述预设间室中，与所述处理装置连接，用于当所述当前温度未处于所述预设温度范围时，控制所述加热装置或所述制冷装置启动。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置包括：

第一控制器，用于当所述当前温度小于所述预设温度范围的最小值时，控制所述加热装置启动；

第二控制器，用于当所述当前温度大于所述预设温度范围的最大值时，控制所述制冷装置启动。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置包括：

第三控制器，用于当所述当前温度处于所述预设温度范围时，控制所述加热装置和所述制冷装置关闭。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述系统还包括：计时器，用于计时；

所述处理装置，与所述计时器连接，用于判断所述计时器的计时时间是否到达预设时间；

所述控制装置还包括：第四控制器，用于当所述计时时间到达所述预设时间时，控制所述制冷装置开启。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述系统还包括：第二温度传感器，其中，所述第二温度传感器用于采集所述待处理对象所处环境的环境温度；

所述处理装置，与所述第一温度传感器和/或所述第二温度传感器连接，用于将所述当前温度和/或所述环境温度与预设温度进行比较；

所述控制装置还包括：第五控制器，用于当所述当前温度和/或所述环境温度均小于等于所述预设温度时，控制所述制冷装置关闭。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述处理装置还用于通过判断是否获取到所述环境温度，确定所述第二温度传感器是否正常。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的系统，其特征在于，所述第一温度传感器为红外传感器，设置在所述存储容器的上方，且检测范围大于等于所述存储容器的体积。

8.一种冰箱，其特征在于，包括：

预设间室，包括：权利要求1至7中任意一项所述的冰箱的控制系统。

9.根据权利要求8所述的冰箱，其特征在于，所述预设间室包括：箱体和门体，所述箱体和所述门体构成密闭空间。

10.根据权利要求8所述的冰箱，其特征在于，所述冰箱还包括：

第一间室，设置于所述冰箱的顶部；

第二间室，设置于所述冰箱的底部；

第三间室，设置于所述第一间室与所述第二间室之间；

所述预设间室，设置于所述第一间室与所述第三间室之间。

11.根据权利要求10所述的冰箱，其特征在于，所述第二间室包括：压缩机。