制冷设备的过冷却控制方法与流程

文档序号:13221519阅读:158来源:国知局
技术领域本发明涉及一种在贮藏室内冷却保存食品等的制冷设备,特别是涉及一种具有经过过冷却来冷冻冷冻室内的食品等的功能的制冷设备的过冷却控制方法。

背景技术:
至今,在冷冻室冷冻时经过过冷却状态而使食品冷冻的冷冻方法被使用,当使用此方法时,则由于冰的结晶小,不易破坏食品的细胞,因此能得到减少血水流失的效果。具有上述过冷却功能的制冷设备在下述日本专利特开2008-267646号的专利文献中的图10以及其说明的记载。具体而言,当按下过冷却按钮时,开始进行过冷却时间的累计(步骤1)。这里,从常温到达过冷却为止的时间预先设定在5分钟至72小时的范围,优选在1个小时至24小时的范围,经过该时间后(步骤2),进行控制使过冷却盒内部自动地向低温侧进行温度变化(步骤3)。另外,在未图示的热敏电阻检测出制冷设备门开关等实际使用中的温度上升的时,只累计规定温度以下的时间。当判断图9所示的步骤2和步骤3的累计时间达到了规定时间时(步骤4),将热敏电阻的设定温度、压缩器10以及风扇2的速度返回到通常的值(步骤5)。通过进行这样的冷却,从而能够以更少的能量实现食品的过冷却,并提高冷冻质量。然而,上述专利文献所记载的发明中,在过冷却时的冷冻室的温度设定的温度不是足够低温时(例如为零下15度左右),当在该温度下进行过冷却,会有血水流失多发的情况。

技术实现要素:
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种制冷设备的过冷却控制方法,其能够经过过冷却高效地冷冻冷冻室内的食品。本发明提供的制冷设备的过冷却控制方法,所述制冷设备包括:用于收纳被冷冻物的冷冻室、用于检测所述被冷冻物的温度的温度传感器、用于在所述冷冻室内部朝向下方吹冷气的送风机和冷冻循环回路,所述冷冻循环回路包括连接在一起的压缩器、散热器、膨胀阀和冷却器;冷却控制方法包括:步骤1、过冷却模式启动后,设定制冷设备的运行初始值;步骤2、使用所述温度传感器测量所述被冷冻物的冷却速度V;步骤3、比较步骤2中所测量的冷却速度V与设定的定数a的大小;步骤4、如果V小于a,则提高制冷设备的运行参数;步骤5、如果V不小于a,则维持制冷设备的运行参数;步骤6、使用所述温度传感器再次测量所述被冷冻物的冷却速度V;步骤7、比较步骤6中所测量的冷却速度V与设定的定数b、定数c和定数d的大小;步骤8、如果V小于定数b,则提高制冷设备的运行参数;步骤9、如果V大于b且小于c,则维持制冷设备的运行参数;步骤10、如果V大于c且小于d,则降低制冷设备的运行参数;步骤11、如果V大于d,则制冷设备以运行初始值运行;步骤12、重复操作步骤7-步骤11,是否达到设定次数n1;如果是则执行步骤13,如果不是则执行步骤14;步骤13、判断制冷设备的运行参数是否达到最高值;如果是则执行步骤15,如果不是则执行步骤14;步骤14、重复操作步骤7-步骤11,是否达到设定次数n2;如果是则执行步骤16,如果不是则重复操作步骤7-步骤11直至达到设定次数n2;步骤15、制冷设备以运行初始值运行;步骤16、如果过冷却模式操作时间达到设定时间,则停止制冷设备执行过冷却模式;其中,a<b<c<d,n1<n2。根据本发明,在进行过冷却时尽量将冷却速度保持恒定,每隔规定时间测量被冷冻物的温度,基于测定结果调整制冷设备的运行参数,被冷冻物是较厚食品的情况将控制更新反复n1次,被冷冻物是较薄食品的情况将控制更新反复n2次,由此,即使被冷冻物是厚的食品,也可以进行抑制血水流失产生的过冷却。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明的制冷设备的正面外观图。图2是表示本发明的制冷设备的概略构造的侧面剖视图。图3(A)是表示本发明的制冷设备的上层冷冻室周边的构造的侧面剖视图。图3(B)是抽出来表示收纳容器的部分的剖视图。图4是表示构成本发明的制冷设备的间隔构件的立体图。图5是表示本发明的制冷设备进行过冷却模式时的冷却动作的流程图。图6是表示本发明的制冷设备进行过冷却模式时的风路开闭器的动作的流程图。附图标记说明1、制冷设备;2、隔热箱体;2a、外箱;2b、内箱;2c、隔热材料;3、冷藏室;4、制冰室;5、上层冷冻室;6、下层冷冻室;7、蔬菜室;8、门;9、门;10、门;11、门;12、门;13、冷却室;13b、开口;14、供给风路;15、供给风路;17、返回风路;18、风路开闭器;20、间隔构件;20a、倾斜面;21、连通口;22、开口部;23、第2送风机;23a、风扇;23b、壳体;24、载置板;25、孔部;26、被冷冻物;28、吹出口;29、收纳容器;29a、通气口;31、压缩器;32、第1送风机;33、冷却器;34、温度传感器;36、隔热隔壁;37、隔热隔壁;38、间隔构件;39、间隔构件;40、风路;41、风路;42、风路;43、风路44、第1区域;45、第2区域;46、风路。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。下面,基于附图对本发明的实施方式所涉及的制冷设备进行详细说明。如图1所示,制冷设备1具备作为主体的隔热箱体2,在隔热箱体2内部形成贮藏食品等的贮藏室。贮藏室内部根据保存温度或用途划分为多个制冷室。最上层是冷藏室3,其下层左侧是制冰室4,右侧是上层冷冻室5,再其下层是下层冷冻室6,最下层是蔬菜室7。制冷设备1的基本功能是将收纳于各贮藏室里的食品等被贮藏物冷却到规定的温度。作为一示例,冷藏室3的室内温度是在3℃至6℃的范围内,冷冻库(下层冷冻室6等)的室内温度是在-16℃至-22℃的范围内,蔬菜室7的室内温度是在3℃至8℃的范围内。隔热箱体2的前面具有开口,在对应所述各冷藏室3等的开口部上开闭自如地设有各个门8-12。门8的右侧上下部旋转自如地支撑于隔热箱体2上。此外,门9-12在制冷设备1的前面抽出自如地支撑于隔热箱体2上。如图2所示,制冷设备1的主体即分隔热箱体2由外箱2a,内箱2b以及隔热材料2c构成,其中,所述外箱2a是在前面具有开口部的钢板制成的,所述内箱2b具有间隙地设置于外箱2a的内侧,是在前面具有开口部的合成树脂制成的,所述隔热材料2c是填充于外箱2a与内箱2b之间的间隙中的发泡聚氨基甲酸酯制成的。另外,各个门8-12也可以采用与隔热箱体2相同的隔热构造。冷藏室3与位于其下层的制冰室4和上层冷冻室5之间被隔热隔壁36间隔。隔热隔壁36是合成树脂的制成品,其内部填充有隔热材料。此外,制冰室4与上层冷冻室5之间被隔壁(未图示)间隔。另外,在制冰室4和上层冷冻室5与设置于其下层的下层冷冻室6之间,冷气流通自如地连通。并且,下层冷冻室6与蔬菜室7之间被隔热隔壁37划分。此外,在内箱2b内部的冷藏室3的里面和顶面上形成有将冷却的空气流向冷藏室3的风路。同样,在制冰室4和上层冷冻室5的里侧形成有被间隔构件38划分的供给风路14。在上层冷冻室5的上方形成有被合成树脂制成的间隔构件20划分,并连通于供给风路14的风路。并且,在上层冷冻室5的上面配置有过冷却模式时向上层冷冻室5送出冷气的第2送风机23。在内箱2b的内部的供给风路14的更里侧设有被间隔构件39划分形成的冷却室13。在冷却室13上部的间隔构件29上形成有连接冷却室13和供给风路14的开口,在其开口上配设有用于对空气进行循环的第1送风机32。另一方面,在冷却室13的下方形成有将来自贮藏室的返回冷气向冷却室13的内部吸入的开口13b。在上层冷冻室5上设有用于收纳食品等被冷冻物的收纳容器29。收纳容器29是上方开口的大致盒子形状的合成树脂制成的容器。收纳容器29组装在固定于门10上的未图示的框体中,并与门10一起向前方抽出自如地构成。再者,在本实施方式中,将载置板24配置在收纳容器29的内部。由此,可以确保载置板24的下方的风路,能够更有效地将食品等被冷冻物经过过冷却进行冷却。因此,食品即被冷冻物的冰结晶小,不易破坏食品的细胞,从而可以抑制血水流失的产生。此事项参照图3等进行详述。在冷却室13内部配置有用于冷却进行循环的空气的冷却器33(蒸发器)。冷却器33通过制冷剂配管与压缩器31、散热器(未图示)、膨胀阀(毛细管)(未图示)连接,构成蒸汽压缩式的冷冻循环回路。另外,本实施方式所涉及的制冷设备1中,将异丁烷(R600a)用作所述冷冻循环的制冷剂。下面,对具有上述构成的制冷设备1的基本冷却动作进行说明。首先,通过所述的蒸气压缩式冷冻循环回路的冷却器33进行冷却室13内的空气冷却。被冷却器33冷却的空气通过第1送风机32从冷却室13的开口向供给风路14排出。然后,由供给风路14排出的部分冷却空气通过风路开闭器18(例如,马达阻尼器)调整成合适的流量,流向供给风路15,向冷藏室3供给。由此,贮藏于冷藏室3内部的食品等能够在合适的温度下进行冷却保存。供给于冷藏室3内部的冷气,通过未图示的连接风路向蔬菜室7供给。在蔬菜室7循环的冷气经过返回风路17、冷却室13的开口13b返回到冷却室3的内部。因此,再通过冷却器33进行冷却。另一方面,由供给风路14排出的部分冷却空气向制冰室4和上层冷冻室5供给。并且,制冰室4和上层冷冻室5内部的空气流向连通的下层冷冻室6,下层冷冻室6内部的空气流过下层冷冻室6的下部,通过冷却室13的开口13b流向冷却室13的内部。如上述说明,被冷却器33冷却的空气循环于贮藏室内,进行食品等的冷冻或冷却保存。本实施方式中,具备根据使用者的操作将收纳于上层冷冻室5中的被冷冻物进行冷却的过冷却模式,此功能参照图5等进行以下叙述。下面,参照图3和图4,对上层冷冻室5附近的构成进行详细说明。参照图3(A),上层冷冻室5配置有呈大致盒型形状的收纳容器29,收纳容器29中配置有载置板24。载置板24俯视观察下呈四方形形状,其各侧边与收纳容器29的侧壁接近或接触。作为载置板24的材料采用具有多个孔部的金属或树脂。此外,收纳容器29内部中的载置板24的位置被固定。该固定构造可以使从载置板24向下方突出的腿状部位与收纳容器29的下面接触,可以通过设置于收纳容器29的挂钩等卡止机构将载置板24从上方吊下,也可以将载置板24的周边部载置在使收纳容器29的侧壁凹陷于侧边外侧的部位。通过载置板24将收纳容器29划分为两个空间。具体地而言,收纳容器29的内部空间划分为比载置板24靠上方的第1区域44和比载置板24靠下方的第2区域45。第1区域44为收纳应该冷冻的食品等的被冷冻物26的区域,被冷冻物26载置于载置板24的上面。第2区域45为比第1区域44上下方向的宽度窄的区域,是在使用状况下用于冷风经过的区域。在收纳容器29的内部,第1区域44与第2区域45之间经由形成于载置板24上的孔部进行连通。间隔构件20是由板状的树脂构成的构件,是在上层冷冻室5的上端分隔风路的构件。连通口21通过规定的形状和配置,并在间隔构件20上形成多个,以便上层冷冻室5的冷气均匀地通过。开口部22形成于比连通口21靠后方,即上层冷冻室5的里侧,开口部22上配置有第2送风机23。换言之,第2送风机23配置于比连通口21靠后方,设置于来自供给风路14的冷风流入吹风口28的附近。第2送风机23是回转式风扇收纳于壳体内的轴流送风机。第2送风机23的壳体固定于间隔构件20上面侧。在上层冷冻室5的上部配置有温度传感器34。温度传感器34为例如红外线传感器,测量载置于载置板24上面的被冷冻物26的表面温度。在本实施方式中,在根据使用者的要求而进行过冷却模式时,通过温度传感器34测量被冷冻物26的温度的同时,调节上层冷冻室5的冷冻功能。相关事项的详细内容参照图5所示的流程图等进行一下叙述。参照图3(B),当为了进行过冷却模式启动第2送风机23时,由冷却器33冷却的冷气通过第2送风机23的送风效果形成向上层冷冻室5的第1区域送风而形成风路40。这里,风路40的方向是下斜前方。因此,形成风路40的一部分冷气经过载置板24的孔部25,从第2送风机23进入第2区域45。其后,所述冷气在第2区域45朝向前方移动而形成风路41。此外,形成风路40的一部分冷气能够吹向被冷冻物26。在第2区域45内部,流动到了上层冷冻室5的前端附近的冷气,经过载置板24的孔部25,而从第2区域45朝向第1区域44移动。由此,在第1区域44的内部,形成朝向上方流动的风路42。其后,构成风路42的冷气经由设置于间隔构件20上的连通口21,而进入间隔构件20与隔热间隔壁36之间。并且,形成流入到该区域的冷气朝向后方流动的风路43。风路43到达第2送风机23。由上述可知,当在使用状况下使第2送风机23运转时,按照风路40、41、42、43的顺序形成冷气循环的路径。由此,上层冷冻室5的内部中的温度差变小,能够进行经过了过冷却的冷冻。此外,在本实施方式中,在过冷却模式时不仅是被冷冻物26的侧边和上方,而且其下方也形成风路来使冷气流通。因此,因为被冷冻物26在例如-20℃以下的低温下从周边均匀地进行冷冻,所以其内部的温度差变小,可实现过冷却容易发生的状况。此外,在本实施方式中,在形成有多个孔部25的载置板24的上面载置被冷冻物26。因此,因为经由该孔部25而从下方流入了的冷气接触被冷冻物26,所以被冷冻物26整体地被冷却,可实现过冷却容易发生的状况。再者,在本实施方式中,在被冷冻物26的上方配置温度传感器34,测量被冷冻物26的上表面温度的同时,调节冷却上层冷冻室5的冷却功能。因此,因为能够确认被冷冻物26的状况的同时,进行过冷却,所以能够减少血水流失。参照图4,详述间隔构件20的结构。连通口21通过规定的形状和配置来形成多个,以便在上层冷冻室5的内部均匀地进行冷却。这里,在宽度方向上形成细长连通口。第2送风机23是具备回转式风扇23a(例如,螺旋桨式风扇)、壳体23b以及未图示的风扇马达的轴流送风机。第2送风机23中,壳体23b被固定于间隔构件20的上面侧。这里,由来自冷却器的风路46和来自上层冷冻室的风路43构成的冷气进入风扇23a。间隔构件20的后部,即里侧形成有朝向后方逐渐向下方倾斜的倾斜面20a。并且,在倾斜面20a上形成有开口部22,在开口部22上配设有第2送风机23。此外,由于第2送风机23配设在倾斜面20a上,因此风扇23a的回转轴不是垂直,而是向制冷设备1的前后方向倾斜。具体地而言,第2送风机23其吹出方向(风扇23a的吹出侧的旋转轴方向)朝向下方,且向前方倾斜地进行配置。下面,根据图5和图6所示的流程图,参照上述各图的同时,以过冷却模式为中心对本实施方式的制冷设备的动作进行说明。这里,以下的动作是通过CPU或遥控等控制机构进行控制。首先,对通常的冷却运转中的冷气的流动进行说明(步骤S11)。参照图3(A),在通常的冷却运转中,通过第1送风机32从冷却室13送出至供给风路14的一部分冷气,经过吹风口28,而流入上层冷冻室5。另外,如所说明的那样,在通常的冷却运转中,供给风路14内的一部分冷气供给到制冰室4(参照图2)或下层冷冻室6,并且通过供给风路15供给到冷藏室3。从供给风路14流入的冷气经过形成于间隔构件20的连通口21和开口部22,而流入上层冷冻室5。这里,在通常的冷却运转时,配置于开口部22的第2送风机23不运转,冷气经过处于停止状态的风扇周边。供给到上层冷冻室5的冷气流入位于其下方的下层冷冻室6。通常的冷却运转直到过冷却模式开始连续进行(步骤S12的NO)。下面,使用者按压操作按钮等,开始过冷却模式(步骤S12的YES)。过冷却模式开始后,将初始值设定成规定A(步骤S13)。这里,规定A是对压缩器31(参照图2)、第1送风机32(参照图3(A))、第2送风机23(参照图3(A))、风路开闭器18(参照图3(A))等各部位的设定的组合。这里,如上所述,第1送风机32向冷藏室3等的各贮藏室送入冷气,第2送风机23在上层冷冻室5的内部进行冷气送风。下面,使用温度传感器34(参照图3(B)),测量冷却速度。具体地而言,首先,使用温度传感器34开始被冷冻物26的表面温度的测量(步骤S14)。一直达到一定时间为止进行该温度测量(步骤S15的NO)。达到规定时间后(步骤S15的YES),求出冷却速度(步骤S16)。具体地而言,用以下算式求出冷却速度。这里,一定时间是例如150秒。V=(T1-T2)/?T这里,T1是测量开始时的被冷冻物26的温度,T2是经过一定期间后的被冷冻物26的温度,?T是上述一定期间。下面,比较由步骤S16求出的冷却速度V和定数a(步骤S17)。具体地而言,在上述步骤S13中,设定A设定成冷却速度为最低。因此,如果冷却速度V小于定数a(步骤S17的YES),则为了提高冷却速度变更设定A。例如,进行以下控制:提高各风扇的转速,提高压缩器31的运转频率,提高散热器(未图示)用的风扇(未图示)的转速,扩大膨胀阀(未图示)的开度等。另一方面,如果冷却速度V高于定数a,则维持(步骤S17的NO)现在的设定A(步骤S18)。在本实施方式的制冷设备中,在进行过冷却时尽量将冷却速度保持恒定。为此,每隔规定时间测量被冷冻物26的温度,基于测定结果调整设定A。下面,使用上述温度传感器34再次测量被冷冻物26的温度(步骤S20)。并且,一直经过规定时间为止进行该测量(步骤S21的NO),经过规定时间后(步骤S21的YES),测量冷却速度并与预先设定的定数比较(从步骤S22到步骤S25)。这里,在从步骤S22到步骤S25中使用定数b,c,d,这些定数的大小关系是b<c<d。如果由步骤S21算出的冷却速度小于定数b(步骤S22的YES),则由于其速度不够,因此为了提高冷却速度变更设定A(步骤S26)。提高冷却速度的具体方法如上所述。如果冷却速度大于b且小于c(步骤S23的YES),则由于冷却速度在合适的范围,因此维持设定A(步骤S27)。如果冷却速度大于c且小于d(步骤S24的YES),则由于冷却速度过快,因此降低冷却速度变更设定A(步骤S28)。例如,降低各风扇的回转数,降低压缩器31的运转周波数,降低散热器(未图示)用的风扇(未图示)的回转数,对于缩小膨胀阀(未图示)的开度等的控制。如果冷却速度大于d(步骤S25的YES),则在这种情况下,也由于冷却速度太快,因此将设定A设定为初始值(最低值)。在本实施方式中,将利用从步骤S21到步骤S25的测量和判断反复例如4次(步骤S30的NO)。并且,如果这样的测量和判断进行4次(步骤S30的YES),则判断此时的设定A是否达到最大冷却(步骤S31)。如果设定A达到最大冷却能力(步骤S31的YES),则将设定A返回到初始值(步骤S32)。即,将设定A降低到最低水平。这样做的理由是因为在步骤S31设定A为最大情况是表示被冷冻物26为较厚的食品,这样厚的食品为了抑制血水流失的产生,需要降低冷却速度。另一方面,如果在步骤S31中设定A不是最大(步骤S31的NO),则为了将从上述步骤S20到步骤S31反复例如10次,这些步骤再进行6次(步骤S33的NO)。这是因为被冷冻物26是较薄食品,有可能进一步提高冷却速度。上述的控制换言之,在本实施方式中,被冷冻物26是较厚食品的情况将控制更新反复4次,被冷冻物26是较薄食品的情况将控制更新反复10次。由此,即使被冷冻物26是厚的食品,也可以进行抑制血水流失产生的过冷却。此外,在本实施方式中,在步骤S33以后的过程,设定A不进行变更。如果上述的测定达到10次(步骤S33的YES),则一直到经过规定时间为止,以现状的设定继续过冷却模式(步骤S34的NO,步骤S35)。并且,如果经过一定时间(步骤S34的YES),则结束过冷却模式,返回到通常冷却。这里,步骤S34的规定时间是例如75分钟左右。在该流程图中,预先设定进行过冷却模式的期间,但是,也可以设定成根据温度传感器的输出来返回到通常冷却。参照图6的流程图,下面,对进行过冷却模式时的风路开闭器18(参照图2)的动作进行说明。根据使用者的操作,当从通常冷却(步骤S51,步骤S52的NO)移动到过冷却模式时(步骤S52的YES),判断冷藏室3的室内温度是否大于8℃(步骤S53)。并且,如果冷藏室3的温度大于8℃(步骤S53的YES),则确认风路开闭器18(参照图2)是否开启(步骤S58),如果风路开闭器18开启(步骤S58的YES),则维持其原来的状态。另一方面,如果风路开闭器18关闭(步骤S58的NO),则开启风路开闭器18将冷气导入冷藏室3进行冷却。由此,能够将冷藏室3的温度维持在合适的低温状态。另一方面,如果冷藏室3的温度低于8℃(步骤S53的NO),且风路开闭器18关闭(步骤S54的NO),则维持风路开闭器18关闭的状态不变。如果风路开闭器18开启(步骤S54的YES),则使用温度传感器34所测量的被冷冻物26的上表面温度高于2℃(步骤S55的YES),则关闭风路开闭器18(步骤S60)。由此,能够提高上层冷冻室5的风量来加快冷却速度,实现过冷却。另一方面,如果食品温度低于2℃(步骤S55的NO),冷藏室的温度低于0℃(步骤S56的YES),则关闭风路开闭器18(步骤S61),降低第2送风机23的能力(步骤S62)。由此,即使通过关闭风路开闭器18而增加从吹出口28供给的冷气,也能够通过降低第2送风机23的能力,而将冷却速度保持恒定。上述过程一直经过规定时间(例如75分钟)为止进行(步骤S57的NO)。其后,如果经过了规定时间(步骤S57的YES),则发挥到通常运转。这里,也可以设定成根据温度传感器的输出来返回到通常运转。以上是本发明所涉及的制冷设备1的说明。本发明可以作如下变更。例如,在上述说明中,参照图3(B),已对在上层冷冻室5中用过冷却模式冷冻被冷冻物26的情况进行了说明,使用本实施方式的上层冷冻室5也可以进行通常的冷冻动作或速冻。
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