一种冰箱瞬冻储存控制方法及冰箱与流程

本发明涉及一种制冷系统瞬冻储存控制方法及制冷系统，具体而言，涉及一种冰箱瞬冻储存控制方法及冰箱。

背景技术：

为了更好的保持冻结食品的营养，制冷系统如冰箱、冰柜等，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，如中国专利文献：cn200780052223.0公开了一种冰箱及冷冻保存方法，其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，食品内外不能很好的进入过冷却状态。

(2)过冷却解除效果不佳，通过增大风速或风量，容易造成食品表面风干的问题。

(3)由于降温过程降温速率快，导致过冷却的深度较浅，不能很好的进入过冷却的状态。

(4)当食品处于过冷却状态时，食品周围的空气分布不均匀，导致过冷却状态提前解除。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提供一种制冷系统(冰箱)瞬冻储存控制方法及制冷系统。本发明对过冷却控制，采用分阶段降温的控制方法，使过冷却降温均匀，可防止过冷却深度较浅，不能很好的进入过冷却状态，可使食品整体均匀的进入较深的过冷却状态。通过对食品温度的变化值进行实时检测，确定食品的过冷却解除状态，以及时进入过冷却解除控制。在过冷却解除控制阶段，增大压缩机的转速，控制压缩机以压缩机最大转速m2的80％-100％运行，减少毛细管组的流量，控制毛细管组以第二预设流量v2运行，增大冷凝器风机转速，控制冷凝器风机以冷凝器风机最大转速s2的80％-100％运行，快速通过冰晶带，可防止过冷却解除效果不佳，较好的解除过冷却。

优选地，在过冷却解除之后，还包括常规制冷保存控制，使其维持在特定温度，可使如肉类等食品容易切开。

具体地：

一种制冷系统瞬冻储存控制方法，包括如下步骤：

s01：用户选择瞬冻功能；

s02：对瞬冻间室进行分阶段过冷却降温，分别为第1阶段……第n阶段，其中n>＝2,其为自然数；

s03：在第n阶段，实时检测间室内的食品的温度，记录当前温度t0和第一预设时间t0前的温度t0＇，当t0＇和t0的温度差值△t小于预设差值时，其中，△t＝(t0＇-t0)，执行下一步骤；

s04：进行过冷却解除，增大压缩机的转速，控制压缩机以压缩机最大转速m2的80％-100％运行，减少毛细管组的流量，控制毛细管组以第二预设流量v2运行，控制冷凝器风机冷凝器风机以最大转速s2的80％-100％运行，增大冷凝器风机转速，控制冷凝器风机以冷凝器风机最大转速s2的80％-100％运行，过冷却解除的运行时间为第一预设过冷却解除时间tj。

优选地，步骤s04后还包括步骤s05：执行常规制冷保存控制，控制间室按照预设常规温度tc运行其中，其中，-7≤tc＜0℃。

优选地，步骤s05中还包括：控制压缩机以第一预设压缩机转速m1运行，控制毛细管组以第一预设流量v1运行，控制冷凝器风机以第一预设冷凝器风机转速s1运行，实时检测间室的实时温度，当间室温度达到常规开机温度点tonc时，开启间室的风门；当间室温度达到第一停机温度点toffc时，关闭间室的风门；tonc＝tc+tb1/2,toffc＝tonc–tb2/2,其中，m1<m2，v1>v2，s1<s2，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。

优选地，0℃＜tb1≤2℃，0℃＜tb2≤2℃。

优选地，在第1至第n阶段，控制压缩机以第一预设压缩机转速m1运行，控制毛细管组以第一预设流量v1运行，控制冷凝器风机以第一预设冷凝器风机转速s1运行，其中，m1<m2,v1>v2，s1<s2。

优选地，n＝3,在第一阶段，使间室按第一预设温度t1运行，运行时间为第一预设时间t1；

在第二阶段，使间室按第二预设温度t2运行，运行时间为第二预设时间t2；

在第三阶段，使间室按第三预设温度t3运行，其中t1<t2<t3。

优选地，在第一阶段,实时检测间室的实时温度，当间室温度达到第一开机温度点ton1时，开启间室的风门；当间室温度达到第一停机温度点toff1时，关闭瞬冻间室的风门；ton1＝t1+tb1/2,toff1＝ton1–tb2/2；

和/或，在第二阶段,实时检测间室的实时温度，当间室温度达到第二开机温度点ton2时，开启间室的风门；当间室温度达到第二停机温度点toff2时，关闭瞬冻间室的风门；ton2＝t2+tb1/2,toff2＝ton2–tb2/2；

和/或，在第三阶段,实时检测间室的实时温度，当间室温度达到第三开机温度点ton3时，开启间室的风门；当间室温度达到第二停机温度点toff3时，关闭瞬冻间室的风门；ton3＝t3+tb1/2,toff3＝ton3–tb2/2；

其中，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。

优选地，5℃≥t1＞0℃，和/或0≤t2≤2℃，和/或-10≤t3≤0℃，和/或0℃＜tb1≤2℃，和/或0℃＜tb2≤2℃，和/或0＜t1≤8h，和/或0＜t2≤8h。

优选地，检测间室内食品温度的方式为采用红外温度传感器检测食品的表面温度。

优选地，预设差值为0。

另外本发明还提供一种制冷系统的控制系统，包括：控制单元，压缩机，温度传感器，计时器，电动切换阀，冷凝器风机，控制单元与压缩机，温度传感器，计时器，电动切换阀，冷凝器风机控制连接，所述控制系统用于执行本发明所述的控制方法。

本发明还提供一种制冷系统，所述制冷系统采用本发明所述的控制方法；或者所述制冷系统具有本发明所述的控制系统。

优选地，所述制冷系统为冰箱。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

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本发明的制冷系统瞬冻储存控制方法示意图。

图2本发明的制冷系统的工作原理示意图之一。

图3本发明的制冷系统的工作原理示意图之二

图4本发明的冰箱示意图。

图5本发明的瞬冻间室示意图。

图6本发明的制冷系统的控制系统示意图。

其中：1-冷藏室，2-瞬冻室，3-冷冻室，21-第一温度传感器，22-第二温度传感器，23-瞬冻功能区；

10-蒸发器，11-第一毛细管，12-第二毛细管，13-电动切换阀，14-过滤器，15-压缩机，16-回气管组件，17-回气换热段，18-冷凝器，19-防凝管。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种结构，但这些结构不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一结构与另一结构。因此，下文论述的第一结构可称为第二结构而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。

本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本公开所必须的，因此不能用于限制本公开的保护范围。

下面结合附图1-6对本发明中的具体实施方式的内容进行详细描述：

如图1所示，一种制冷系统瞬冻储存控制方法，包括如下步骤：

s01：用户选择瞬冻功能；

s02：对瞬冻间室进行分阶段过冷却降温，分别为第1阶段……第n阶段，其中n>＝2,其为自然数；

s03：在第n阶段，实时检测间室内的食品的温度，记录当前温度t0和第一预设时间t0前的温度t0＇，并计算△t＝(t0＇-t0)，当△t<预设差值，如0时，执行下一步骤；

s04：进行过冷却解除，增大压缩机15的转速，控制压缩机15以压缩机15最大转速m2的80％-100％运行，减少毛细管组的流量，控制毛细管组以第二预设流量v2运行，增大冷凝器18风机转速，控制冷凝器18风机以冷凝器18风机最大转速s2的80％-100％运行，过冷却解除的运行时间为第一预设过冷却解除时间tj。

第一预设过冷却解除时间为tj，可根据食品的种类如肉类等具体设置，其可在0＜tj≤6h范围内设置。由于食品在解除过冷却时温度会上升到冻结点附件，即其温度会有个上升过程，即可通过温度的上升判断过冷却解除开始，即△t＝(t0＇-t0)，当△t<预设差值时，预设差值可设置为0，说明过冷却解除开始。此时快速的解除过冷却使得食品快速冻结，形成均匀细小的冰晶粒子，有利于减小冷冻损伤。考虑到温度检测的误差，或由于送风量等产生的温度变化误差，△t还可设置成-0.5，-1，-1.5，-2等数值。

第一预设时间t0的设置依据：由于过冷却解除是瞬间开始的，因此一般t0设置为1-2分钟。

优选地，步骤s04后还包括步骤s05：执行常规制冷保存控制，控制间室按照预设常规温度tc运行。

优选地，步骤s05中还包括：控制压缩机15以第一预设压缩机15转速m1运行，控制毛细管组以第一预设流量v1运行，控制冷凝器18风机以第一预设冷凝器18风机转速s1运行，实时检测间室的实时温度，当间室温度达到常规开机温度点tonc时，开启间室的风门；当间室温度达到第一停机温度点toffc时，关闭间室的风门；tonc＝tc+tb1/2,toffc＝tonc–tb2/2。

其中，m1<m2，v1>v2。

即在常规制冷保存控制，控制间室的温度保持在tc+tb1/2和tonc–tb2/2之间，即其大致保持在tc温度运行，tb1，tb2可根据经验设置，本发明设置成在0-2℃之间。

优选地，-7≤tc＜0℃，0℃＜tb1≤2℃，0℃＜tb2≤2℃。

其中，常规制冷保存控制通过设置间室温度，-7≤tc＜0℃，可方便如肉类食品的切开，即使其容易切开，方便做菜的效果。

优选地，在第1至第n阶段，控制压缩机15以第一预设压缩机15转速m1运行,控制毛细管组以第一预设流量v1运行，控制冷凝器18风机以第一预设冷凝器18风机转速s1运行。

优选地，n＝3,在第一阶段，使间室按第一预设温度t1运行，运行时间为第一预设时间t1；

在第二阶段，使间室按第二预设温度t2运行，运行时间为第二预设时间t2；

在第三阶段，使间室按第三预设温度t3运行，其中t1<t2<t3。

优选地，在第一阶段,实时检测间室的实时温度，当间室温度达到第一开机温度点ton1时，开启间室的风门；当间室温度达到第一停机温度点toff1时，关闭瞬冻间室的风门；ton1＝t1+tb1/2,toff1＝ton1–tb2/2；

和/或，在第二阶段,实时检测间室的实时温度，当间室温度达到第二开机温度点ton2时，开启间室的风门；当间室温度达到第二停机温度点toff2时，关闭瞬冻间室的风门；ton2＝t2+tb1/2,toff2＝ton2–tb2/2；

和/或，在第三阶段,实时检测间室的实时温度，当间室温度达到第三开机温度点ton3时，开启间室的风门；当间室温度达到第二停机温度点toff3时，关闭瞬冻间室的风门；ton3＝t3+tb1/2,toff3＝ton3–tb2/2。

其中，第一预设温度t1，第二预设温度t2，第三预设温度t3，其数值可根据食材的种类具体设置，优选地，5℃≥t1＞0℃，和/或0≤t2≤2℃，和/或-10≤t3≤0℃，和/或0℃＜tb1≤2℃，和/或0℃＜tb2≤2℃，和/或0＜t1≤8h，和/或0＜t2≤8h。即在第一阶段，先降温到0-5℃之间，运行时间为第一预设时间t1，t1可根据实际的情况具体设置，如可根据食品和种类、大小等具体设置，只要能使其达到温度均匀即可，当然也可设置成一个较大值，如t1为6h，以使大多数的食品均能达到均匀的温度。在第二阶段进一步降温到0-2℃之间，如第一阶段类似，其运行时间t2可根据食品和种类、大小等具体设置，只要能使其达到温度均匀即可。

优选地，检测间室内食品温度的方式为采用红外温度传感器检测食品的表面温度。

其中，红外温度传感器用于检测食品表面的温度，另一(第二)温度传感器位于底部或侧面用于检测食品底部或侧面的温度，也可检测间室的温度，可以结合二者的检测结果得到食品的表面温度，当然也可只采用红外温度传感器进行检测的方式实现。

如图2，3所示，本发明的制冷循环系统，包括：蒸发器10，第一毛细管11，第二毛细管12，电动切换阀13，过滤器14，压缩机15，回气管组件16，回气换热段17，冷凝器18，防凝管19。制冷剂通过压缩机15、冷凝器18、防凝管19、(干燥)过滤器14、电动切换阀13、第一、第二毛细管组12、(冷冻室3)蒸发器10、回气管组件16最后返回到压缩机15形成制冷循环。

其中毛细管组包括第一毛细管11、第二毛细管12，当然也可包括第三、第四甚至更多的毛细管，通过电动切换阀13实现毛细管组流量的控制，如可设定其中一个毛细管的流量v2，另一个为v1，通过电动切换阀13实现流量的控制，即对通过毛细管组制冷剂的流量进行控制，进而控制制冷效果。

通过降低毛细管组的流量，等同于降低制冷系统流量，使得蒸发压力降低，从而降低蒸发器10的表面温度，进而加快间室的降温。通过增加冷凝器18风机的转速，加速冷凝器18内制冷剂与外界空气的热交换，从而降低冷凝压力，降低制冷系统流量，达到降低蒸发器10的表面温度的目的，进而加快间室的降温。

如图4，5所示，本发明的冰箱包括冷藏室1、瞬冻室2和冷冻室3。其中，本发明的瞬冻室2设有温度传感器，所述温度传感器包括第一温度传感器21和/或第二温度传感器22，其中，第一温度传感器21为红外温度传感器。

本发明的红外温度传感器也称为红外传感器。

本发明的瞬冻室2也称为瞬冻间室。本发明的瞬冻功能区23包括瞬冻间室。

如图6所示，另外本发明还提供一种制冷系统的控制系统，包括：控制单元，压缩机15，温度传感器，计时器，控制单元与压缩机15，温度传感器，计时器控制连接，所述控制系统用于执行本发明所述的控制方法。其中，控制单元也可同时与显示器，温度调节装置控制连接。控制单元通过变频板与压缩机15连接。

如图4，5所示，本发明还提供一种制冷系统，所述制冷系统采用本发明所述的控制方法；或者所述制冷系统具有本发明所述的控制系统。

优选地，所述制冷系统为冰箱。

下面对本发明的原理和过程作进一步描述：本发明提供一种可实现瞬冻存储的控制方法，分为过冷却降温阶段、过冷却解除阶段、常规制冷保存阶段。过冷却降温阶段按照压缩机15转速以第一预设压缩机15转速m1运行，控制毛细管组以第一预设流量v1运行，控制冷凝器18风机以第一预设冷凝器18风机转速s1运行，并分步骤进行阶段降温，确保食物进入过冷却状态。解除过冷却状态时，压缩机15转速调节为最大转速m2,控制毛细管组以第二预设流量v2运行，控制冷凝器18风机以最大冷凝器18风机转速s2运行，控制常规制冷保存温度为-7℃≤tc＜0℃，此温区的食品由于经过瞬冻保存，形成的冰晶更细小均匀，相对于普通冷冻-18℃容易切取，切取方便。本发明通过红外传感器即时反馈食品表面的温和t0分钟前的温度差，及时解除过冷却状态，以最大冷气对食品进行冻结。

一种制冷系统(冰箱)控制系统包含控制单元、制冷系统及冰箱本体。

控制系统包括：控制单元，压缩机15、红外传感器、温度传感器、计时器、冷凝器18风机、显示器、温度调节装置。其中控制单元/温度调节装置可调节瞬冻间室风门。当用户在显示器选择瞬冻存储功能时，温度分3个阶段进行控制。所述三个阶段包括过冷却降温阶段、过冷却解除阶段、常规制冷保存阶段(可选)。在过冷却降温阶段通过控制装置对间室进行分阶段降温。具体分为以下步骤：

步骤一、用户根据需求在显示器上选择瞬冻存储(储存)功能，变频板控制压缩机15以第一预设压缩机15转速m1，和/或冷凝器18风机以第一预设冷凝器18风机转速s1，和/或毛细管组按照第一预设流量v1，使瞬冻间室按照第一预设温度t1降温，运转第一预设时间t1，计时器在此段时间进行计时，通过温度传感器检测瞬冻间室的实时温度，在t1时间内，当瞬冻间室温度达到第一开机温度点ton1时，开启瞬冻间室的风门；当瞬冻间室温度达到第一停机温度点toff1时，关闭瞬冻间室的风门；其中3800rpm≤m1≤4500rpm，ton1＝t1+tb1/2,toff1＝ton1–tb2/2；tb1和tb2为已知参数，tb1指压缩机15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，其中5℃≥t1＞0℃，0＜t1≤8h。

步骤二、步骤一结束后变频板控制压缩机15以转速m1,和/或冷凝器18风机以转速s1，和/或毛细管组流量按照v1，使瞬冻间室降温按照第二预设温度t2温度运行,运转t2时间；计时器在此段时间进行计时，当瞬冻间室温度达到第二开机温度点ton2时，开启瞬冻间室的风门；当瞬冻间室温度达到第二停机温度点toff2时，关闭瞬冻间室的风门；其中ton2＝t2+tb1/2,toff2＝ton2–tb2/2；则执行步骤三。

步骤三、步骤二结束后变频板控制压缩机15以转速m1,和/或冷凝器18风机以转速s1，和/或毛细管组流量按照v1，按照第三预设温度t3温度运行；当瞬冻间室温度达到第三开机温度点ton3时，开启瞬冻间室的风门；当瞬冻间室温度达到第三停机温度点toff3时，关闭瞬冻间室的风门；其中ton3＝t3+tb1/2,toff3＝ton3–tb2/2；过程中判断红外传感器即时检测食品表面温度t0与t0分钟前的温度t0＇做对比△t＝(t0＇-t0)＜0，如果满足执行过冷却解除阶段，如果不满足，继续按照预设温度t3运行。

其中t1＞t2＞t3，5℃≥t1＞0℃，0≤t2≤2℃，-10≤t3≤0℃，0＜t1，t2≤8h。

步骤四、过冷却解除阶段，在过冷却解除阶段，增大冷凝器18风机的转速为s2，s1＜s2，且s2为冷凝器18风机的最大转速，和/或且增大压缩机15转速为m2，m1＜m2，且m2为压缩机15的最大转速，和/或控制毛细管组流量为v2，其中v2<v1，给予食品最大的冷气，运行时间设定为第一预设过冷却解除时间tj，计时器在此段时间进行计时，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，10h≥tj＞0h。

步骤五、在常规制冷保存阶段，常规保存阶段间室按照tc控制。变频板控制压缩机15以转速m1,和/或冷凝器18风机以转速s1,和/或毛细管组流量按照v1，按照预设常规温度tc运行，当温室温度达到开机温度点tonc时，开启瞬冻间室的风门；当瞬冻间室温度达到停机温度点toffc时，关闭瞬冻间室的风门；其中tonc＝t+tb1/2,toffc＝tonc–tb2/2；-7≤tc＜0℃。

其中，可选地，本发明的过冷却降温的任意或全部阶段、过冷却解除阶段、常规保存阶段，其中的部分或全部阶段可包括对冷冻风机转速的控制，如表一所示，其中p1为第一预设冷冻风机转速，p2为冷冻风机的最大转速。其中，可选地，在过冷却解除阶段，控制冷冻风机以最大转速p2的80％-100％运行。

本发明各个阶段风机转速、压缩机15转速、电场装置等参数如表一所示。

表一

其中，4.5l/min≤v1≤5l/min，2l/min≤v2≤3l/min，1200rpm≤s1≤1500rpm，1600rpm≤s2≤1900rpm，1200rpm≤m1≤1400rpm，3800rpm≤m2≤4500rpm,1200rpm≤p1≤2500rpm。

有益效果：

本发明具有至少以下有益效果：

本发明的冰箱瞬冻储存控制方法及冰箱，当用户选择瞬冻功能时，经过分段式过冷却降温阶段，使瞬冻间室温度均匀，在过冷却阶段降温的最后1个阶段，通过对食品温度的前、后温度变化差值的判断，可及时确定进入过冷却解除阶段，过冷却解除阶段，增大压缩机15转速，控制压缩机15以压缩机15最大转速m2的80％-100％运行，控制毛细管组以第二预设流量v2运行，控制冷凝器18风机以冷凝器风机最大转速s2的80％-100％运行，快速通过冰晶带，有利于食品长久保鲜。本发明，优选地，在过冷却解除阶段完成后，还包括常规储存阶段，通过对常规储存阶段的控制，可使食品如肉类易切。

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。