用于冷藏冷冻设备的制氮控制方法以及冷藏冷冻设备与流程

本发明涉及物品存储领域，特别是涉及一种用于冷藏冷冻设备的制氮控制方法以及冷藏冷冻设备。

背景技术：

随着社会发展和人们生活水平日益提高，以及人们的生活节奏越来越快，人们经常会购买大量的物品放置在各类冷藏冷冻设备中，但是对于叶类蔬菜以及瓜果类食品，冷藏冷冻设备的储物间室内的低温不仅会使这些食物的表皮出现起皱和斑痕的现象，还会影响它们原有的味道和营养。

氮气作为一种无色、无毒、无味的惰性气体，目前已被广泛应用于食品保鲜的领域，对冷藏冷冻设备的储物间室进行充氮以平衡其中的二氧化碳、氧气等，可以有效延缓储存物的氧化变质和腐烂，从而使实现食品保鲜。

现有技术中常采用变压吸附制氮的原理向储物间室提供氮气，使用气调技术虽然能够大幅提高冰箱的保鲜性能，但是受到冰箱内部空间和工作压力的局限，制氮效率并不是很高，不能充分满足食品的保鲜需求，也不能有效保证对食品的储存效果，影响用户的使用体验。

技术实现要素：

本发明的一个目的是要提高冷藏冷冻设备的制氮效率。

本发明一个进一步的目的是要使得冷藏冷冻设备的储存条件满足不同食品的保鲜要求。

特别地，本发明提供了一种用于冷藏冷冻设备的制氮控制方法，其中冷藏冷冻设备的储物间室内部设置有密封空间，冷藏冷冻设备设置有用于向密封空间提供氮气的空气压缩机、吸附床组件和气流管路，并且该制氮控制方法包括：获取用户开启气调保鲜功能的触发操作；根据触发操作控制空气压缩机运行，以将密封空间中的空气抽出；判断空气压缩机的运行时间是否大于或等于第一预设时长；以及若是，切换气流管路连通密封空间、空气压缩机以及吸附床组件的状态，并控制空气压缩机和吸附床组件工作第二预设时长，以向密封空间提供氮气。

可选地，气流管路包括切换机构，并且根据触发操作控制空气压缩机运行的步骤之前还包括：驱使切换机构连通密封空间至空气压缩机的气流管路，关闭空气压缩机至吸附床组件的气流管路，切换气流管路连通密封空间、空气压缩机以及吸附床组件的状态的步骤包括：驱使切换机构关闭密封空间至空气压缩机的气流管路，连通空气压缩机至吸附床组件的气流管路。

可选地，切换机构包括：第一三通阀，其两个入气端分别连接至密封空间的气体出口和密封空间的外部空间，其出气端连接至空气压缩机的气体入口，以切换空气压缩机的气体流入方向；以及第二三通阀，其入气端连接至空气压缩机的气体出口，其两个出气端分别连接至吸附床组件的气体入口和密封空间的外部空间，以切换空气压缩机的气体流出方向。

可选地，冷藏冷冻设备设置有显示屏幕，并且在获取用户开启气调保鲜功能的触发操作的步骤之前还包括：利用显示屏幕获取密封空间内食品的类别信息；根据类别信息在预设的时间表中匹配得出对应的第一预设时长和第二预设时长，时间表中保存有预先通过测试得出的不同类别的食品对应的第一预设时长和第二预设时长。

可选地，储物间室内部设置有密封抽屉，由密封抽屉限定出密封空间。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种冷藏冷冻设备，该冷藏冷冻设备具有储物间室，储物间室内部设置有密封空间，并且该冷藏冷冻设备还包括：触发获取装置，配置成获取用户开启气调保鲜功能的触发操作；制氮装置，其包括空气压缩机、吸附床组件和气流管路，配置成根据触发操作控制空气压缩机运行，以将密封空间中的空气抽出；计时装置，配置成记录空气压缩机的运行时间；并且制氮装置还配置成：在空气压缩机的运行时间大于或等于第一预设时长的情况下，切换气流管路连通密封空间、空气压缩机以及吸附床组件的状态，并控制空气压缩机和吸附床组件工作第二预设时长，以向密封空间提供氮气。

可选地，气流管路包括切换机构，并且制氮装置还配置成：在根据触发操作控制空气压缩机运行之前，驱使切换机构连通密封空间至空气压缩机的气流管路，关闭空气压缩机至吸附床组件的气流管路，并且在空气压缩机的运行时间大于或等于第一预设时长的情况下，驱使切换机构关闭密封空间至空气压缩机的气流管路，连通空气压缩机至吸附床组件的气流管路。

可选地，切换机构包括：第一三通阀，其两个入气端分别连接至密封空间的气体出口和密封空间的外部空间，其出气端连接至空气压缩机的气体入口，以切换空气压缩机的气体流入方向；以及第二三通阀，其入气端连接至空气压缩机的气体出口，其两个出气端分别连接至吸附床组件的气体入口和密封空间的外部空间，以切换空气压缩机的气体流出方向。

可选地，触发获取装置包括：显示屏幕，设置于冷藏冷冻设备上，还配置成获取密封空间内食品的类别信息；并且冷藏冷冻设备还包括：时长匹配装置，配置成根据类别信息在预设的时间表中匹配得出对应的第一预设时长和第二预设时长，时间表中保存有预先通过测试得出的不同类别的食品对应的第一预设时长和第二预设时长。

可选地，该冷藏冷冻设备还包括：密封抽屉，设置于储物间室内部，由密封抽屉限定出密封空间。

本发明的用于冷藏冷冻设备的制氮控制方法以及冷藏冷冻设备，其中冷藏冷冻设备的储物间室内部设置有密封空间，冷藏冷冻设备设置有用于向密封空间提供氮气的空气压缩机、吸附床组件和气流管路，通过获取用户开启气调保鲜功能的触发操作，根据触发操作控制空气压缩机运行，以将密封空间中的空气抽出，并在空气压缩机的运行时间大于或等于第一预设时长的情况下，切换气流管路连通密封空间、空气压缩机以及吸附床组件的状态，并控制空气压缩机和吸附床组件工作第二预设时长，以向密封空间提供氮气，通过改变密封空间、空气压缩机、吸附床组件之间的连通关系，先从密封空间抽出一部分空气，使得密封空间内的氧气含量大幅减少，再将制得的氮气排入密封空间，可以增加进入密封空间的氮气流量，减少氮气置换的时间，有效提高了制氮效率。

进一步地，本发明的用于冷藏冷冻设备的制氮控制方法以及冷藏冷冻设备，可以获取密封空间内食品的类别信息，并针对不同类别的食品，设置不同的适宜存储条件，通过控制空气压缩机从密封空间抽空气的运行时间，空气压缩机与吸附床组件制氮的运行时间，保证密封空间内的真空度、氮气浓度等存储条件满足不同种类食品的保鲜需求，充分保证食品的存储效果，有效提升用户的使用体验。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明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发明的一些具体实施例。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是根据本发明一个实施例的冷藏冷冻设备的内部结构示意图；

图2示出了图1所示的冷藏冷冻设备的外部结构；

图3是根据本发明一个实施例的冷藏冷冻设备中制氮装置的结构示意图；

图4示出了图3所示的制氮装置的另一工作状态；

图5是根据本发明一个实施例的冷藏冷冻设备的示意框图；

图6是根据本发明另一个实施例的冷藏冷冻设备的示意框图；

图7是根据本发明一个实施例的用于冷藏冷冻设备的制氮控制方法的示意图；以及

图8是根据本发明一个实施例的用于冷藏冷冻设备的制氮控制方法的详细流程图。

具体实施方式

本实施例首先提供了一种冷藏冷冻设备100，图1是根据本发明一个实施例的冷藏冷冻设备100的内部结构示意图，图2示出了图1所示的冷藏冷冻设备100的外部结构，图3是根据本发明一个实施例的冷藏冷冻设备100中制氮装置的结构示意图，图5是根据本发明一个实施例的冷藏冷冻设备100的示意框图。该冷藏冷冻设备100可以为冰箱、冰柜等。

如图1所示，本实施例的冷藏冷冻设备100具有储物间室10，储物间室10内部设置有密封空间11，并且冷藏冷冻设备100还设置有制氮装置20，以向密封空间11提供氮气。在本实施例中储物间室10内设置有密封盒12，上述密封空间11可以由密封盒12限定出，在一些可选的实施例中，上述密封空间11也可以由密封抽屉、密封罐、密封箱等限定出。如图2所示，冷藏冷冻设备100还可以设置有显示屏幕14，不仅可以显示冷藏冷冻设备的相关信息，还可以获取用户的输入操作。

制氮装置20可以向密封空间11提供氮气。本实施例的制氮装置20可以利用PSA制氮方法，将空气中氧气去除从而产生纯净的氮气。变压吸附PSA(Pressure Swing Adsorption)具体是指在温度不变的情况下，对混合气体进行加压，并利用吸附剂吸附多余的杂质气体从而获得较为纯净的单一气体，再用减压(抽真空)或常压的方法使得吸附剂内的杂质气体解吸出来，以对吸附剂进行二次利用。

如图3所示，本实施例的制氮装置20可以包括空气压缩机21、吸附床组件22和气流管路23。其中空气压缩机21向吸附床组件22提供压缩空气，氧气吸附剂设置于吸附床组件22内部，吸附床组件22以压缩空气为原料，运用变压吸附技术，利用吸附剂对氧和氮的选择性吸附，实现空气中的氮和氧分离，从而生产出纯净的氮气，并通过气流管路23将氮气传输至密封空间11。

如图5所示，本实施例冷藏冷冻设备100还包括：触发获取装置30以及计时装置40。

其中，触发获取装置30可以配置成获取用户开启气调保鲜功能的触发操作。其中可以利用设置于冷藏冷冻设备100上的显示屏幕或实体按键获取该触发操作。

制氮装置20还可以配置成根据触发操作控制空气压缩机21运行，以将密封空间11中的空气抽出。预先将密封空间11的空气抽出，可以使密封空间11内的氧气含量大幅减少，再将下一步制得的氮气排入密封空间11，可以增加进入密封空间11的氮气流量，减少氮气置换的时间，有效提高了制氮效率。

计时装置40可以配置成记录空气压缩机21的运行时间，并且制氮装置20还可以配置成：在空气压缩机21的运行时间大于或等于第一预设时长的情况下，切换气流管路23连通密封空间11、空气压缩机21以及吸附床组件22的状态，并控制空气压缩机21和吸附床组件22工作第二预设时长，以向密封空间11提供氮气。其中第一预设时长与第二预设时长与食品的类别有关，由于不同类别的食品适宜的存储环境不同，可以根据食品的类别预先设置其适宜的氮气浓度、真空度条件，并根据该适宜条件确定第一预设时长与第二预设时长的具体数值，通过控制空气压缩机21从密封空间11抽空气的运行时间，空气压缩机21与吸附床组件22制氮的运行时间，保证密封空间11内的存储环境满足不同种类食品的保鲜需求，充分保证食品的存储效果。

气流管路23还可以包括切换机构，并且制氮装置20还配置成：在根据触发操作控制空气压缩机21运行之前，驱使切换机构连通密封空间11至空气压缩机21的气流管路，关闭空气压缩机21至吸附床组件22的气流管路，并且在空气压缩机21的运行时间大于或等于第一预设时长的情况下，驱使切换机构关闭密封空间11至空气压缩机21的气流管路，连通空气压缩机21至吸附床组件22的气流管路。

如图3所示，切换机构可以包括：第一三通阀231，其两个入气端分别连接至密封空间11的气体出口和密封空间11的外部空间，其出气端连接至空气压缩机21的气体入口，以切换空气压缩机21的气体流入方向；以及第二三通阀232，其入气端连接至空气压缩机21的气体出口，其两个出气端分别连接至吸附床组件22的气体入口和密封空间11的外部空间，以切换空气压缩机21的气体流出方向。密封空间11的外部空间可以是储物间室10内除密封空间11以外的空间，还可以是冷藏冷冻设备100的外部空间。以上使用三通阀仅为切换空气压缩机21、吸附床组件22以及密封空间11的连通关系的一种可选实现方式，在一些其他实施例中，可以通过其他的管路与阀门的结构实现载冷剂方向的切换。例如，切换机构231可以为四个电磁阀，分别设置于空气压缩机21至密封空间11的气流管路、空气压缩机21至吸附床组件22的气流管路、密封空间11的外部空间至空气压缩机21的气流管路、空气压缩机21至密封空间11的外部空间的气流管路上。

图3还示出了气流管路23中气体的流向，其中实线箭头表示空气压缩机21将密封空间11内部的空气抽出时的气体流向。此时，第一三通阀231和第二三通阀232连通密封空间11至空气压缩机21的气流管路，关闭空气压缩机21至吸附床组件22的气流管路，可以将密封空间11内部的空气抽出，并排入密封空间11的外部空间。

图4示出了图3所示的制氮装置的另一工作状态，该图中，虚线箭头表示空气压缩机21和吸附床组件22向密封空间11提供氮气时的气体流向。此时，第一三通阀231和第二三通阀232连通空气压缩机21至吸附床组件22的气流管路，关闭密封空间11至空气压缩机21的气流管路，可以通过空气压缩机21吸入密封空间11外部空间的空气，并将其压缩输送至吸附床组件22，从而生产出纯净的氮气，并将氮气传输至密封空间11。

本实施例的冷藏冷冻设备100，将管路设计与冰箱结构结合，通过两个三通阀，可以灵活地切换空气压缩机21、吸附床组件22以及密封空间11的连通关系，先从密封空间11抽出一部分空气，使得密封空间11内的氧气含量大幅减少，再将制得的氮气排入密封空间11，可以增加进入密封空间11的氮气流量，减少氮气置换的时间，有效提高了制氮效率。

图6是根据本发明另一个实施例的冷藏冷冻设备100的示意框图。本实施例的冷藏冷冻设备100可以包括：密封抽屉13、制氮装置20、触发获取装置30、计时装置40以及时长匹配装置50。

其中，密封抽屉13设置于储物间室10内部，由密封抽屉13限定出密封空间11。在另外一些可替代的实施例中，储物间室10内部设置有密封盒，密封空间11可以由密封盒限定出。

本实施例的触发获取装置30可以包括显示屏幕14，设置于冷藏冷冻设备100上，并且还配置成获取密封空间11内食品的类别信息。如图2所示，显示屏幕14设置于冷藏冷冻设备100门体的外表面，可以通过图形文字等方式对食品的类别进行显示，如海鲜类、肉类、蔬菜类、水果类、禽蛋类等。在用户将肉类放入密封空间时，可以触摸点击对应肉类的图标；在用户将水果放入密封空间时，可以触摸点击对应水果类的图标。在其他一些可替代实施例中，冷藏冷冻设备的门体上可以设置有一个或多个按键，其中按键按照食品的类别进行配置。按键上可以通过图形文字等方式对食品的类别进行标识。

时长匹配装置50可以配置成根据类别信息在预设的时间表中匹配得出对应的第一预设时长和第二预设时长，时间表中保存有预先通过测试得出的不同类别的食品对应的第一预设时长和第二预设时长。

例如，可以在出厂时设定好不同类别的食品的适宜存储条件，该事宜存储条件包括密封空间内的真空度、氮气浓度等，并根据该适宜条件确定第一预设时长与第二预设时长的具体数值，以使空气压缩机21从密封空间11抽空气的运行时间先达到第一预设时长，再使空气压缩机21与吸附床组件22制氮的运行时间达到第二预设时长，保证此时密封空间11内的真空度、氮气浓度等条件满足食品的保鲜需求，充分保证食品的存储效果。

例如海鲜类的适宜存储条件为真空度A，氮气浓度B；肉类的适宜存储条件为真空度C，氮气浓度D；蔬菜类的适宜存储条件为真空度E，氮气浓度F；水果类的适宜存储条件为真空度G，氮气浓度H；禽蛋类的适宜存储条件为真空度I，氮气浓度J。先使空气压缩机21从密封空间抽空气的运行时间先达到第一预设时长T1，再使空气压缩机21与吸附床组件22向密封空间制氮的运行时间达到第二预设时长T2，此时可以使密封空间的真空度达到A，氮气浓度达到B，则将海鲜类存储至密封空间时，对应的第一预设时长为T1，第二预设时长为T2。每类食物的适宜存储条件可区间以根据对食物的测试得出，以保证在该存储条件时，食物保证较高的品质。存储条件除了真空度、氮气浓度以外，还可以包括其他内容，上述例举仅为说明，并非对本发明构成限定。

本实施例的冷藏冷冻设备100，可以获取密封空间11内食品的类别信息，并针对不同类别的食品，设置不同的适宜存储条件，通过控制空气压缩机21从密封空间11抽空气的运行时间，空气压缩机21与吸附床组件22制氮的运行时间，保证密封空间11内的真空度、氮气浓度等存储条件满足不同种类食品的保鲜需求，充分保证食品的存储效果，有效提升用户的使用体验。

本发明还提供了一种用于冷藏冷冻设备的制氮控制方法，图7是根据本发明一个实施例的冷藏冷冻设备的制氮控制方法的示意图。该制氮控制方法可以利用上述任一实施例的冷藏冷冻设备100执行。如图7所示，该用于冷藏冷冻设备的制氮控制方法依次执行以下步骤：

步骤S702，获取用户开启气调保鲜功能的触发操作；

步骤S704，根据触发操作控制空气压缩机21运行，以将密封空间11中的空气抽出；

步骤S706，判断空气压缩机21的运行时间是否大于或等于第一预设时长，若是，执行步骤S708，若否，返回执行步骤S704；

步骤S708，切换气流管路连通密封空间11、空气压缩机21以及吸附床组件22的状态，控制空气压缩机21和吸附床组件22工作第二预设时长，以向密封空间11提供氮气。

在以上步骤中，步骤S702中可以利用设置于冷藏冷冻设备上的显示屏幕或实体按键获取该触发操作。

步骤S704中预先将密封空间11的空气抽出，可以使密封空间11内的氧气含量大幅减少，便于下一步制得的氮气排入密封空间11，减少氮气置换的时间。

步骤S706中的第一预设时长和步骤S708中的第二预设时长与食品的类别有关，由于不同类别的食品适宜的存储环境不同，可以根据食品的类别预先设置其适宜的氮气浓度、真空度条件，并根据该适宜条件确定第一预设时长与第二预设时长的具体数值，通过控制空气压缩机21从密封空间11抽空气的运行时间，空气压缩机21与吸附床组件22制氮的运行时间，保证密封空间11内的存储环境满足不同种类食品的保鲜需求，充分保证食品的存储效果。

本实施例的用于冷藏冷冻设备的制氮控制方法，将管路设计与冰箱结构结合，可以灵活地切换空气压缩机21、吸附床组件22以及密封空间11的连通关系，先从密封空间11抽出一部分空气，使得密封空间11内的氧气含量大幅减少，再将制得的氮气排入密封空间11，可以增加进入密封空间11的氮气流量，减少氮气置换的时间，有效提高了制氮效率。

图8是根据本发明一个实施例的用于冷藏冷冻设备的制氮控制方法的详细流程图。该控制方法依次执行以下步骤：

步骤S802，利用显示屏幕获取密封空间11内食品的类别信息；

步骤S804，根据类别信息在预设的时间表中匹配得出对应的第一预设时长值和第二预设时长；

步骤S806，获取用户开启气调保鲜功能的触发操作；

步骤S808，驱使切换机构连通密封空间11至空气压缩机21的气流管路，关闭空气压缩机21至吸附床组件22的气流管路；

步骤S810，根据触发操作控制空气压缩机21运行，以将密封空间11中的空气抽出；

步骤S812，判断空气压缩机21的运行时间是否大于或等于第一预设时长，若是，执行步骤S814，若否，返回执行步骤S810；

步骤S814，驱使切换机构关闭密封空间11至空气压缩机21的气流管路，连通空气压缩机21至吸附床组件22的气流管路；

步骤S816，控制空气压缩机21和吸附床组件22工作第二预设时长，以向密封空间11提供氮气。

在以上步骤中，步骤S802中的显示屏幕可以设置于冷藏冷冻设备100门体的外表面，可以通过图形文字等方式对食品的类别进行显示，如海鲜类、肉类、蔬菜类、水果类、禽蛋类等。在用户将肉类放入密封空间11时，可以触摸点击对应肉类的图标；在用户将水果放入密封空间11时，可以触摸点击对应水果类的图标。在其他一些可替代实施例中，冷藏冷冻设备的门体上可以设置有一个或多个按键，其中按键按照食品的类别进行配置。按键上可以通过图形文字等方式对食品的类别进行标识。

步骤S804中的第一预设时长值和第二预设时长根据不同类别的食品的适宜存储条件进行设置，以使空气压缩机21从密封空间11抽空气的运行时间先达到第一预设时长，再使空气压缩机21与吸附床组件22制氮的运行时间达到第二预设时长，保证此时密封空间11内的真空度、氮气浓度等条件满足食品的保鲜需求，充分保证食品的存储效果。

例如海鲜类的适宜存储条件为真空度A，氮气浓度B，先使空气压缩机21从密封空间11抽空气的运行时间先达到第一预设时长T1，再使空气压缩机21与吸附床组件22向密封空间11制氮的运行时间达到第二预设时长T2，此时可以使密封空间11的真空度达到A，氮气浓度达到B，则将海鲜类存储至密封空间11时，对应的第一预设时长为T1，第二预设时长为T2。每类食物的适宜存储条件可区间以根据对食物的测试得出，以保证在该存储条件时，食物保证较高的品质。存储条件除了真空度、氮气浓度以外，还可以包括其他内容，上述例举仅为说明，并非对本发明构成限定。

步骤S806中用户开启气调保鲜功能的触发操作可以通过设置于冷藏冷冻设备上的显示屏幕或实体按键获取。

步骤S808和步骤S814中的切换机构可以包括：第一三通阀231，其两个入气端分别连接至密封空间11的气体出口和密封空间11的外部空间，其出气端连接至空气压缩机21的气体入口，以切换空气压缩机21的气体流入方向；以及第二三通阀232，其入气端连接至空气压缩机21的气体出口，其两个出气端分别连接至吸附床组件22的气体入口和密封空间11的外部空间，以切换空气压缩机21的气体流出方向。密封空间11的外部空间可以是储物间室10内除密封空间11以外的空间，还可以是冷藏冷冻设备的外部空间。在一些其他实施例中，可以通过其他的管路与阀门的结构实现载冷剂方向的切换。例如，切换机构231可以为四个电磁阀，分别设置于空气压缩机21至密封空间11的气流管路、空气压缩机21至吸附床组件22的气流管路、密封空间11的外部空间至空气压缩机21的气流管路、空气压缩机21至密封空间11的外部空间的气流管路上。

本实施例的用于冷藏冷冻设备的制氮控制方法，可以通过切换结构灵活地改变密封空间11、空气压缩机21、吸附床组件22之间的连通关系，先从密封空间11抽出一部分空气，使得密封空间11内的氧气含量大幅减少，再将制得的氮气排入密封空间11，可以增加进入密封空间11的氮气流量，减少氮气置换的时间，有效提高了制氮效率。

进一步地，本实施例的用于冷藏冷冻设备的制氮控制方法，可以获取密封空间11内食品的类别信息，并针对不同类别的食品，设置不同的适宜存储条件，通过控制空气压缩机21从密封空间11抽空气的运行时间，空气压缩机21与吸附床组件22制氮的运行时间，保证密封空间11内的真空度、氮气浓度等存储条件满足不同种类食品的保鲜需求，充分保证食品的存储效果，有效提升用户的使用体验。

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发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明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。