一种用于冰箱瞬冻存储的控制方法、冰箱与流程

本发明涉及冰箱领域，具体涉及一种用于冰箱瞬冻存储的控制方法、冰箱。

背景技术：

为了更好的保持冻结食品的营养，通常采用普通冷冻、急速冷冻等冷冻方式进行食品保存，而传统的普通冷冻存在冷冻室中的温度控制不均匀、较长时间停留在最大冰晶生成带等弊端；而急速冷冻虽然可以快速的通过最大冰晶生成带，但是生产成本较高，不利于在冰箱上推广应用。也有一些技术提出了过冷却保存的方式如cn20070052223.0“冰箱及冷冻保存方法”中的过冷却解除的方式是通过增大风速或风量的方式解除。

现有的过冷却保存的技术存在以下弊端：

(1)过冷却过程温度降温不均匀造成过冷却提前解除；

(2)仅通过增大风速或风量，过冷却解除效果不佳；

(3)过冷却的深度较浅，不能很好的进入过冷却的状态。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提供一种用于冰箱瞬冻存储的控制方法、冰箱，以解决上述问题，具体地：

本发明提供了一种用于冰箱瞬冻存储的控制方法，响应于收到的瞬冻存储指令调节制冷系统产生的冷风对被存储物进行供冷，对采用过冷却保存方式对被存储物进行存储包括

过冷却准备期：先提高制冷系统中压缩机的转速，以预设准备温度对被存储物进行存储，当被存储物温度达到预设准备温度时进入过冷却降温期，所述预设准备温度的范围为0℃～5℃且不包括0℃；

过冷却降温期：恢复压缩机的转速，以预设温度梯度对被存储物进行多阶段降温过程，

所述多阶段降温过程包括m阶段，在第n阶段以第n预设降温温度运行第n预设降温时间，其中第n预设降温温度低于第n-1预设降温温度，第n预设降温温度低于所述预设准备温度，m为大于等于2的正整数,n为小于等于m的正整数；

过冷却解除期：完成多阶段降温过程后，在预设解除时间内减少制冷系统中毛细管的制冷剂流量并提高制冷系统中压缩机的转速与冷凝器风机的转速，以使得过冷却解除；

常规制冷期：完成过冷却解除期后，恢复毛细管的制冷剂流量、压缩机的转速和冷凝器风机的转速，以常规存储方式对被存储物进行存储。

优选地，所述冷凝器风机在升速前转速s1满足1200rpm≤s1≤1500rpm，升速后转速s2满足1600rpm≤s2≤1900rpm；所述压缩机在升速前转速m1满足1200rpm≤m1≤1400rpm，升速后转速m2满足3800rpm≤m2≤4500rpm。

优选地，所述第n预设降温时间的范围为0h～1h。

优选地，所述过冷却准备期的设定时长不超过10h，当到达设定时长后进入过冷却降温期。

优选地，所述多阶段降温过程的温度区间为-6℃～0℃且不包括0℃。

优选地，所述常规存储方式的温度为-7℃～0℃且不包括0℃。

优选地，所述第n预设降温时间的范围为0h～1h；所述多阶段降温过程的温度区间为-6℃～0℃且不包括0℃；所述常规存储方式的温度为-7℃～0℃且不包括0℃。

本发明第二方面公开了一种用于冰箱瞬冻存储的控制方法，响应于收到的瞬冻存储指令调节制冷系统产生的冷风对被存储物进行供冷，对采用过冷却保存方式对被存储物进行存储包括

过冷却准备期：先提高制冷系统中压缩机的转速，在预设准备时间内以预设准备温度对被存储物进行存储，当完成预设准备时间后进入过冷却降温期，其中所述预设准备温度的范围为0℃～5℃且不包括0℃；

过冷却降温期：恢复压缩机的转速，以预设温度梯度对被存储物进行多阶段降温过程，

所述多阶段降温过程包括m阶段，在第n阶段以第n预设降温温度运行第n预设降温时间，其中第n预设降温温度低于第n-1预设降温温度，第n预设降温温度低于所述预设准备温度，m为大于等于2的正整数,n为小于等于m的正整数；

过冷却解除期：完成多阶段降温过程后，在预设解除时间内减少制冷系统中毛细管的制冷剂流量并提高制冷系统中压缩机的转速与冷凝器风机的转速，以使得过冷却解除；

常规制冷期：完成过冷却解除期后，恢复毛细管的制冷剂流量、压缩机的转速和冷凝器风机的转速，以常规存储方式对被存储物进行存储。

本发明第三方面公开了一种具有瞬冻存储功能的冰箱，所述冰箱包括

控制单元，采用上述任一所述的控制方法进行存储。

本发明第四方面公开了一种具有瞬冻存储功能的冰箱，所述冰箱包括

存储室，用于存储被存储物；

制冷系统，用于响应于控制单元的控制，对存储室内的被存储物进行供冷，其中所述制冷系统包括压缩机、毛细管和冷凝器风机，压缩机用于响应于控制单元的控制进行变速以调节对被存储物的供冷，冷凝器风机响应于控制单元的控制散发压缩机送来的制冷剂的热量，毛细管设置在制冷系统的制冷剂流路中，用于输送制冷剂；

控制单元，用于控制制冷系统产生的冷风对被存储物进行供冷，

其中在过冷却准备期：所述控制单元控制制冷系统升高压缩机的转速以预设准备温度对被存储物进行供冷；在过冷却降温期：所述控制单元控制制冷系统恢复压缩机的转速，以预设温度梯度对被存储物进行多阶段降温过程；在过冷却解除期：所述控制单元控制制冷系统在预设解除时间内减少毛细管的制冷剂流量，并提高压缩机的转速与冷凝器风机的转速；在常规制冷期：所述控制单元控制制冷系统恢复毛细管的制冷剂流量、压缩机的转速和冷凝器风机的转速，以常规存储方式对被存储物进行存储。

优选地，所述多阶段降温过程包括m阶段，在第n阶段以第n预设降温温度运行第n预设降温时间，其中第n预设降温温度低于第n-1预设降温温度，第n预设降温温度低于所述预设准备温度，m为大于等于2的正整数,n为小于等于m的正整数；所述第n预设降温时间的范围为0h～1h。

优选地，所述冰箱还包括

温度监测单元，用于监测被存储物的温度；

电动切换阀，用于响应于控制单元的切换指令，切换毛细管以实现对毛细管中的制冷剂进行节流控制；

计时器，用于记录所述多阶段降温过程中第n阶段的供冷时间。

优选地，所述预设准备温度的范围为0℃～5℃且不包括0℃；所述多阶段降温过程的温度区间为-6℃～0℃且不包括0℃；常规存储方式的温度为-7℃～0℃且不包括0℃。

优选地，所述控制单元还用于当到达过冷却准备期的设定时长后控制制冷系统以进入过冷却降温期，其中所述过冷却准备期的设定时长不超过10h。

本发明有益效果：(1)本发明控制方法可实现对肉类的过冷却存储，相比于传统的冷冻技术减少汁液流失，最大程度的保持冷冻肉类营养。(2)本发明控制方法通过减小毛细管流量并提高制冷系统中压缩机转速和冷凝器风机转速的方法解除过冷却状态，避免了增大风量或风速对食品带来的风干问题。(3)本发明控制所存储的肉类可以达到好切的效果，用户体验好。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例的控制方法流程示意图；

图2是本发明一实施例的冰箱控制部分示意图；

图3是本发明一实施例的冰箱制冷系统的示意图；

图4是本发明一实施例的制冷系统流向示意图。

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。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

现有的过冷却保存的技术存在以下弊端：过冷却过程温度降温不均匀造成过冷却提前解除；过冷却解除效果不佳，通过增大风速或风量；过冷却的深度较浅，不能很好的进入过冷却的状态

本发明提供了一种可实现瞬冻存储的控制方法，将存储分为过冷却准备期、过冷却降温期、过冷却解除期、常规制冷期。首先在过冷却准备期提高制冷效率，将被存储物的温度进行统一，维持在0℃以上且接近0℃，优选地，温度选择范围为0℃～5℃且不包括0℃。过冷却降温期恢复初始的制冷工作参数，比如若在上一阶段对制冷系统中的压缩机进行提速，则在该阶段恢复压缩机至提速前的转速，然后分步骤进行阶段降温，确保食物进入过冷却状态。在过冷却解除期，本发明提供一种可以实现高效率解除过冷却状态的方法，通过在短时间内降低被存储物储藏区的温度，如切换毛细管流量进行节流，提高制冷系统中的压缩机转速和冷凝器风机转速以迅速降温。最后在常规制冷期，以常规保存方式进行保存即可，如恢复毛细管的制冷剂流量、冷凝器风机的转速和压缩机的转速，并将温度设定在-7℃～0℃之间的某一值(不包括0℃)等。

本发明采用分阶段降温实现过冷却状态，并优化解除过冷却状态，避免了过冷却过程温度降温不均匀造成过冷却提前解除，具有良好的解除过冷却效果，并且过冷却的深度较深，能很好的进入过冷却的状态。

为进一步说明，本发明以风冷式冰箱为例，提供了如下具体实施例。其中风冷式冰箱是通过冷风作为载体，在存储过程中可以保持冷冻风门开度和冷冻风机转速不变。

实施例1

如图1-4所示，一种用于冰箱瞬冻存储的控制方法，响应于收到的瞬冻存储指令调节制冷系统产生的冷风对被存储物进行供冷，对采用过冷却保存方式对被存储物进行存储包括四个时期：过冷却准备期、过冷却降温期、过冷却解除期和常规制冷期。

对于过冷却准备期：在以初始工作参数正常运行的设备中，先提高制冷系统中压缩机的转速，以预设准备温度对被存储物进行存储，当被存储物温度达到预设准备温度时进入过冷却降温期，此时预设准备温度的范围可以采用上述温度区间，也可进一步缩小，如设定在1℃～3℃。提高压缩机转速使得被存储物的温度统一降至或者升至预设准备温度，以便于后面整体温度均匀的下降，还在于可以使得食品内外温度均匀统一的下降。

由于实际需要，对准备期的时间有需求时，当被存储物的温度未达到预设准备温度也必须进入过冷却降温期，此时用户可以采用另外一种过冷却准备阶段方式对被存储物进行瞬冻存储，如在过冷却准备期，不采用以被存储物温度达到预设准备温度的方式进入过冷却降温期，采用单独设定一个过冷却准备期的时长，当到达设定时长后进入过冷却降温期。优选地，过冷却准备期的设定时长不超过10h。

进一步的，基于设定过冷却准备期的时长的存储方式，也可以结合被存储物温度达到预设准备温度后进入过冷却降温期的存储方式。此时，若当被存储物温度达到预设准备温度直接进入下一时期；当在未达到预设准备温度时已完成设定的过冷却准备期的时长，此时也会进入下一时期。

在上述过冷却准备期中，为了提高准备过程的效率，在一个优选的实施方式中，将压缩机的转速调至最大，实现快速有效的降温或升温，以使被存储物尽快满足准备条件。进一步的，在其他方式中也可配合采用增加冷凝器风机的转速、毛细管节流等中的至少一种进行降温或升温准备。

在进入过冷却降温期时：恢复压缩机的转速，以预设温度梯度对被存储物进行多阶段降温过程。该多阶段降温过程包括m阶段，在第n阶段以第n预设降温温度运行第n预设降温时间，其中第n预设降温温度低于第n-1预设降温温度，第n预设降温温度低于所述预设准备温度，m为大于等于2的正整数,n为小于等于m的正整数。优选地，针对每个阶段的预设降温时间范围可以设定在0h～1h。而该预设降温温度应满足低于预设准备温度，优选地，多阶段降温过程的温度区间为-6℃～0℃且不包括0℃，其中还可取其中部分区间作为多阶段降温的上、下限作为实现多阶段降温的温度区间。

利用设定在上述多阶段的逐级降温过程中的温度实现对被存储物的均衡降温，确保食物进入过冷却状态，以利于在解除过冷却后实现均匀冻结。

针对过冷却解除期：在完成多阶段降温过程后，对被存储物的过冷却状态进行解除。优选的，在预设解除时间内减少制冷系统中毛细管的制冷剂流量、升高压缩机的转速和冷凝器风机的转速以使得使过冷却解除。由于解除过冷却的状态中需要在短时间内改变被存储物的温差，因此，在其他可选的实施方式中不限于仅采用毛细管节流、增加压缩机和冷凝器风机转速的方式，也可辅以其他方式进行解除。预设解除时间不超过10h，该过程是确保过冷却状态的被存储物尽可能多的水分瞬间形成冰晶，快速通过最大冰晶生成带。

最后，在完成上述过程后进入常规制冷期。在该期间，可以采用恢复毛细管的制冷剂流量、压缩机转速和冷凝器风机转速，以常规存储方式对被存储物进行存储。在此，本发明中所谓的常规存储期是以一定预设温度对被存储物进行存储，即可以实现保持被存储物在该温度下呈冻结状态。优选地，将常规存储方式的温度设定在为-7℃～0℃且不包括0℃，保持被存储物的存储状态稳定。

对于在上述方式中的毛细管，在初始运行期间流量的预设值v1满足4.5l/min≤v1≤5l/min，在进行切换时可以降低流量至v2进行节流，其中2l/min≤v2≤3l/min；采用调节制冷系统中的冷凝器风机时，提速前(即可在过冷却准备期间结束前、常规制冷期保持的转速)转速s1满足1200rpm≤s1≤1500rpm，升速后转速s2(可以调至最大转速)满足1600rpm≤s2≤1900rpm；采用调节压缩机的转速m时，在提速前、后分别满足1200rpm≤m1≤1400rpm，3800rpm≤m2≤4500rpm。

实施例2

在本实施例中具体公开了一种具有瞬冻存储功能的冰箱，该冰箱包括控制单元及相应的配合控制单元以实现瞬冻存储的基础硬件设备。该冰箱中的控制单元为采用上述的任一控制方法进行存储。

实施例3

如图2-4所示在该实施例中公开了另外一种更为具体的具有瞬冻存储功能的冰箱，在该冰箱中包括存储室、制冷系统和控制单元。利用存储室提供一个存储被存储物的空间环境。制冷系统响应于控制单元的控制，对存储室内的被存储物进行供冷，其中所述制冷系统包括毛细管，设置在制冷系统的制冷剂流路中，用于输送制冷剂；压缩机，用于响应于控制单元的控制进行变速以调节对被存储物的供冷；以及冷凝器风机，用于响应于控制单元的控制散发压缩机送来的制冷剂的热量。控制单元作为冰箱的控制中心，控制制冷系统产生的冷风对被存储物进行供冷。此外，在过冷却准备期：控制单元控制制冷系统升高压缩机的转速以预设准备温度对被存储物进行供冷；在过冷却降温期：控制单元控制制冷系统恢复压缩机的转速，以预设温度梯度对被存储物进行多阶段降温过程；在过冷却解除期：控制单元控制制冷系统在预设解除时间内减少制冷系统中毛细管的制冷剂流量，并升高压缩机的转速和冷凝器风机的转速；在常规制冷期：控制单元控制制冷系统恢复毛细管的制冷剂流量、冷凝器风机的转速和压缩机的转速，以常规存储方式对被存储物进行存储。

进一步的，上述多阶段降温过程包括m阶段，其中m为大于等于2的正整数。具体的，在第n阶段以第n预设降温温度运行第n预设降温时间，且满足第n预设降温温度低于第n-1预设降温温度，还要求第n预设降温温度低于所述预设准备温度，第n阶段的第n预设降温时间的范围为0h～1h，n为不大于m的正整数。

冰箱中的制冷系统还包括电动切换阀，响应于控制单元的切换指令，切换毛细管以实现对毛细管中的制冷剂进行节流控制；温度监测单元，监测被存储物的温度；以及计时器，记录所述多阶段降温过程中第n阶段的供冷时间。优选地，压缩机在升速时升至最大转速，同时在压缩机处设有变频板，采用变频调节。优选地，温度监测单元采用非接触式监测，例如红外传感器等。

针对于上述冰箱各时期各阶段的温度，优选的，预设准备温度的范围为0℃～5℃且不包括0℃；多阶段降温过程的温度区间为-6℃～0℃且不包括0℃；常规存储方式的温度为-7℃～0℃且不包括0℃。

此外，对冰箱中的控制单元进一步优化后，在当到达过冷却准备期的设定时长后控制制冷系统以进入过冷却降温期，针对于设定时长和监测温度两种判断进入过冷却降温器的方式，可以单独设置，也可二者配合设置。当二者共同作为判断条件时，其中任何一个达到条件即会进入下一时期。更优选地，过冷却准备期的设定时长不超过10h。

在上述的实施例1-3中任一实施例，对于各阶段的温度的控制，还可以采用如下过程：用户根据需求在显示器上选择瞬冻存储功能后，控制单元通过温度监测单元中的温度传感器感知存储区或被存储物的温度。

在过冷却准备期按照预设温度t0运行，当以压缩机启停控制时，设开机温度点ton0＝t0+tb1/2，关机温度点toff0＝ton0-tb2/2,运行时间设定为t0，压缩机转速以m2运行，毛细管以v1流量运行，冷凝器风机转速为s1，其中1℃≤t0≤5℃。0h≤t0≤10h，0℃＜tb1,tb2≤2℃，tb1指压缩机开机过程中瞬冻间室开机点上浮温度；tb2指瞬冻间室开停温度差，此步骤在于将间室的温度统一降至或者升至0℃以上的温度便于后面整体温度均匀的下降，还在于可以使得食品内外温度均匀统一的下降。

在过冷却降温期通过控制单元对间室进行分阶段降温，具体地，在过冷却降温期进行分阶段降温，具体分为以下步骤：

过冷却降温期分为m阶段逐次执行：进入该时期后按照预设温度tn温度运行，压缩机转速以m1运行，毛细管以v1流量运行，冷凝器风机转速为s1，运行时间设定为tn，其中当以压缩机启停控制时，设开机温度点tonn＝tn+tb1/2，关机温度点toffn＝tonn-tb2/2，计时器开始计时，当运行时间tn完成后进入下一时期。其中0h＜tn≤1h；-6℃≤tn＜0℃，tn≤tn-1，tb1指压缩机开机过程中瞬冻间室开机点上浮温度；tb2指瞬冻间室开停温度差，n≤m且n为正正数。

如图3-4所示，在过冷却解除阶段：通过电动切换阀切换至毛细管2，毛细管2的流量为v2，v2＜v1；压缩机转速以m2运行，冷凝器风机转速为s2，给予被存储物最大的冷气，此阶段运行时间设定为t解除，计时器开始计时，当运行时间达到后进入下一时期，10h≥t解除＞0h，这样可以确保过冷却状态的食品中的尽可能多的水分瞬间形成冰晶，快速通过最大冰晶生成带，其中4.5l/min≤v1≤5l/min，2l/min≤v2≤3l/min。

在常规制冷保存阶段：通过电动切换阀切换至毛细管1，按照流量v1运行，压缩机转速以m1运行，冷凝器风机转速为s1，常规保存阶段间室按照温度t控制。进一步的，为了使得保存的冷冻肉品好切通常选择-7℃≤t＜0℃。

对于在上述方式中，对于运行中的制冷系统中冷凝器风机，调节冷凝器风机时，提速前(即可在过冷却准备期间结束前、常规制冷期保持的转速)转速s1满足1200rpm≤s1≤1500rpm，升速后转速s2(可以调至最大转速)满足1600rpm≤s2≤1900rpm；运行中的压缩机的转速m在提速前、后分别满足1200rpm≤m1≤1400rpm，3800rpm≤m2≤4500rpm。

在其他调节温度的方式中，对各时期的温度进行调节维持在某一温度值附近时，除启停压缩机外，还可以不限于采用开关冰箱间室的风门、启停冷冻风机、冷凝器风机等中的至少一种以辅助进行存储。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。