一种冰淇淋机料盆冷控装置的制作方法

本实用新型涉及一种冰淇淋设备，具体是指冰淇淋机料盆冷控装置。

背景技术：

冰淇淋机作为一种冰淇淋生产制作的机器，广泛应用在各类商用场所，并已逐步进入家庭。

传统冰淇淋机的售卖方式为人工售卖，冰淇淋机用原料保鲜均是由人工操作控制。当前人工售卖的传统冰淇淋机已满足不了市场需求，无人售卖的自动冰淇淋机开始逐步出现在一些商场。

冰淇淋机作为冰淇淋的生产设备，对冰淇淋的食品安全起到至关重要的作用。现有的冰淇淋机一般是将无菌合格的冰淇淋浆料先加入到冰淇淋机预设的料盆中，在料盆中进行预冷保鲜再进入冷冻缸中，在冷冻缸中进行迅速冷却。这种冷控方式虽然不影响无人冰淇淋机的正常售卖，但是因为冰淇淋机的主要制冷能量都集中于冷冻缸中，忽略了料盆内冰淇淋浆料的保鲜。当料盆中缺料时，后加入的无菌合格冰淇淋浆料与料盆中原有的冰淇淋浆料温度差距较大，随着新加入冰淇淋浆料的增多，料盆内温度快速上升，现有技术由于制冷系统的主要制冷能力用于冷冻缸中，料盆中的浆料降温速度较慢。由于冰淇淋浆料属于乳制品，温度上升后非常容易滋生大肠杆菌、沙门氏杆菌等有害菌体，对食品安全造成严重隐患。

采用制冷保鲜模式的现行冰淇淋机分为双压缩机和单压缩机两种方式。

双压缩机保鲜方式是指在冰淇淋机中采用一个单独的压缩机制冷系统对料盆保鲜。该种保鲜方式能有效控制料盆中原料和温度，但由于需要增加一个独立的压缩机及相应的制冷控制单元，不得不增大冰淇淋机的体型，成本和能耗同时增加。

单压缩机保鲜方式是指料盆保鲜和冷冻缸保鲜共用一个主制冷的压缩机，由于共用一个压缩机，从主制冷系统中分流出制冷剂达到对料盆制冷的目的。为优先保障冷冻缸具有足够的制冷能力，料盆制冷管路中的流量设计较小，特别当其应用于无人售卖的自动冰淇淋机时，对料盆的制冷能力和制冷速度有限，如在往料盆内加入新料时，若没有相应的制冷机制保障料盆内的温度快速处于一个合理范围，就会影响料盆内冰淇淋浆料的食品安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的提供一种冰淇淋机料盆冷控装置，该冷控装置具有快速制冷模式和慢速制冷模式，可在监测到料盆内料位上升或料液温度快速上升时，迅速启动快速制冷模式，对料盆进行快速制冷，保障冰淇淋机的料盆内的食品安全。

本实用新型的上述目的通过如下技术方案实现：

一种冰淇淋机料盆冷控装置，所述冷控装置包括压缩机、冷凝器、料盆、料盆蒸发器、冷冻缸，所述压缩机与冷凝器的进口端之间通过管路相连通，所述冷凝器的出口端通过过滤器连接有冷凝器出口管路，冷凝器出口管路分别与并联设置的至少三路支管相连通，各路支管均设置有各自的节流装置，例如制冷毛细管或膨胀阀。各路支管分别与所述料盆蒸发器的进口端或所述冷冻缸的冷冻缸制冷进口管相连通，所述料盆蒸发器的出口端以及所述冷冻缸的制冷出口管分别与所述压缩机相连通，并且各路支管均设置有各自的制冷电磁阀，所述冷控装置还包括电控主板，所述料盆设置有用于监测所述料盆内料位高度的液位传感器和用于监测所述料盆内料液温度的温度传感器，所述电控主板用于控制所述压缩机、各路支管上所述制冷电磁阀的开启以及关闭使所述冷控装置具有以下两种制冷模式：

(a)快速制冷模式：所述压缩机开启，各路支管上所述制冷电磁阀全部开启或者部分开启，所述料盆蒸发器获得的制冷量使所述料盆处于快速制冷状态；

(b)慢速制冷模式：所述压缩机开启，仅有一路支管上的所述制冷电磁阀开启或者部分支管上的所述制冷电磁阀开启，所述料盆蒸发器获得的制冷量使所述料盆处于慢速制冷状态；

所述的两种制冷模式中，所述快速制冷模式中与料盆蒸发器连通的各路支管的单位时间内总制冷量大于所述慢速制冷模式中各路支管的单位时间内总制冷量。

作为本实用新型的优选设计，本实用新型中，所述冷凝器出口管路连通有三路支管，三路支管包括第一料盆制冷管路、第二料盆制冷管路和冷冻缸制冷管路，所述第一料盆制冷管路和第二料盆制冷管路分别与所述料盆蒸发器的进口端相连通，所述冷冻缸制冷管路与所述冷冻缸的所述冷冻缸制冷进口管相连通，所述冷冻缸制冷管路设置有冷冻缸制冷电磁阀，所述第一料盆制冷管路设置有第一料盆制冷电磁阀，所述第二料盆制冷管路设置有第二料盆制冷电磁阀，所述第二料盆制冷管路中单位时间的制冷量大于所述第一料盆制冷管路中单位时间的制冷量，所述的两种制冷模式为：

(a)快速制冷模式：所述压缩机开启，所述冷冻缸制冷电磁阀、所述第一料盆制冷电磁阀和所述第二料盆制冷电磁阀开启；或者所述压缩机、所述冷冻缸制冷电磁阀、第二料盆制冷电磁阀开启，所述第一料盆制冷电磁阀关闭；或者仅有所述压缩机和所述第二料盆制冷电磁阀开启；

(b)慢速制冷模式：所述压缩机开启，所述冷冻缸制冷电磁阀和所述第一料盆制冷电磁阀开启，所述第二料盆制冷电磁阀关闭；或者仅有所述压缩机和所述第一料盆制冷电磁阀开启。

本实用新型中，所述液位传感器为电极式液位传感器、浮球式液位传感器和光电式液位传感器的任意一种或多种的组合。

本实用新型中所述料盆内设置有三个所述电极式液位传感器，包括用于监测料盆满料状态的第一电极式液位传感器、用于监测料盆半料状态的第二电极式液位传感器和用于监测料盆缺料状态的第三电极式液位传感器。

本实用新型中，所述料盆内满料状态液位面高度＞半料状态的液位面高度＞缺料状态的液位面高度。

作为优选半料状态可以是所述料盆内满料状态时液位面高度的1/2，所述缺料状态可以是所述料盆内满料状态时液位面高度的1/10。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著效果：

1、本实用新型通过设置至少两个用于料盆制冷的制冷管路，两个制冷管路同时开启可利用现有单压缩机制冷方式中的大部分制冷能力对料盆中浆料进行快速制冷，当冷冻缸的冰淇淋成型后，可关闭冷冻缸制冷电磁阀，利用全部制冷能力对料盆中浆料进行快速制冷，降低食品安全风险。

2、本实用新型通过液位传感器自动识别料盆内是否在添加新料，在监测到添加新料后，可迅速启动快速制冷模式，保障冰淇机内食品安全。

3、本实用新型还可通过温度传感器感知料盆温度的快速上升，来自动识别料盆内是否在添加新料，在监测到添加新料后，可迅速启动快速制冷模式，保障冰淇机内食品安全。

4、本实用新型在加料完成后，通过快速制冷模式使料盆内浆料达到系统指定的温度后，启动慢速制冷模式，维持对料盆内浆料的保鲜效果，降低能耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

图1为采用本实用新型的一种冰淇淋去除料盆盖后的立体示意图；

图2为图1中a—a处的截面图；

图3为图2的b处的局部放大图；

图4为采用本实用新型的一种冰淇淋机的分解结构示意图；

图5为采用本实用新型的一种冰淇淋机的制冷工作原理示意图。

附图标记说明

1、压缩机；2、冷凝器；3、冷冻缸；31、冷冻缸制冷进口管；

32、冷冻缸制冷出口管；4、料盆蒸发器；5、冷冻缸制冷电磁阀；

6、第一料盆制冷电磁阀；7、第二料盆制冷电磁阀；8、料盆盖

9、单向阀；10、过滤器；11、料盆；12、机身；13、料盆搅拌器；

14、出料头；15、冷冻缸制冷毛细管段；

16、第一料盆制冷毛细管段；17、第二料盆制冷毛细管段；

18、第一电极式液位传感器；19a、第二电极式液位传感器；

19b、第二电极式液位传感器；20、控制显示板；21、温度传感器

101、压缩管路；102、冷冻缸制冷管路；103、第一料盆制冷管路；

104、第二料盆制冷管路；106、冷凝器出口管路。

具体实施方式

本实用新型冰淇淋机如图1至图5所示，该冰淇淋机包括机身12、料盆11、料盆搅拌器13、料盆搅拌电机、冷冻缸3、冷冻缸搅拌器、冷冻缸搅拌电机、出料头14、电控主板、控制显示板20，料盆搅拌器13安装在料盆11内，与料盆搅拌电机相连接，冷冻缸搅拌器14插装在冷冻缸3内，与冷冻缸搅拌电机相连接，料盆11设置与其形状匹配的料盆盖8，电控主板用于控制各部件动作。

本实施例中的冷控装置包括压缩机1、冷凝器2、料盆蒸发器4、冷冻缸制冷进口管31和冷冻缸制冷出口管32，料盆蒸发器4为环绕料盆11的盘管，压缩机1与冷凝器2的进口端之间通过压缩管路101相连通，冷凝器2的出口端连接有冷凝器出口管路106。

冷凝器出口管路106分别与三路支管相连通，冷凝器出口管路106在分支之前的管段上还设置有过滤器10，三路支管为呈并联状设置的冷冻缸制冷管路102、第一料盆制冷管路103和第二料盆制冷管路104，冷冻缸制冷管路102与冷冻缸制冷进口管31相连通，第一料盆制冷管路103和第二料盆制冷管路104均与料盆蒸发器4的进口端相连通，料盆蒸发器4的出口端以及冷冻缸制冷出口管32分别与压缩机1相连通，料盆蒸发器4的出口端还设置有单向阀9，防止回流，冷冻缸制冷管路102上设置有冷冻缸制冷电磁阀5，冷冻缸制冷管路102的中段为冷冻缸制冷毛细管段15，第一料盆制冷管路103上设置有第一料盆制冷电磁阀6，第一料盆制冷管路103的中段为第一料盆制冷毛细管段16，第二料盆制冷管路104上设置有第二料盆制冷电磁阀7，第二料盆制冷管路104的中段为第二料盆制冷毛细管段17。

本实施例中，料盆11还设置有液位传感器，如图2和3所示，液位传感器有三个，一个是设置在料盆11侧壁上端的第一电极式液位传感器18，第一电极式液位传感器18上安装有一个满料电极，满料电极导通后则说明料盆内是满料状态，可在满料电极上连接可发出声音提示信号的蜂鸣器等发出满料报警信号，即停止加料。第二电极式液位传感器19a和第三电极式液位传感器19b安装在料盆11底部，二者装配在一起，其中，第二电极式液位传感器19a安装有一个半料电极，第三电极式液位传感器19b安装有一个缺料电极，当料盆内液位下降至满料状态液位的1/2高度以上，不足满料时，则只有半料电极和缺料电极导通，当料盆内液位降至满料状态液位的1/2高度以下，1/10高度以上，则只有缺料电极导通，当料盆11内液位下降至满料状态液位1/10高度以下，各液位传感器均无电极导通，则可通过报警提示加料。如图4所示，料盆11还设置有温度传感器21，用于监测料盆11内浆料的温度。温度传感器21设置于料盆11的外壁的中下部或底部，料盆11的材质由导热性好的金属或塑料制成，例如不锈钢，温度传感器21采用热敏式温度传感器，其监测探头贴附于料盆11的外壁上实时监测料盆11的温度状态。

在其他实施例中，只要满足：满料状态液位面高度＞半料状态的液位面高度＞缺料状态的液位面高度，半料状态和缺料状态的液位面高度可根据需要相应取值。液位传感器可以由同样功能的浮球式液位传感器或光电式液位或其他形式的液位传感器替代。液位传感器的数量也可以设置为一个或两个或多个，能够用于监测料位状态即可。

本实施例中，冷冻缸制冷毛细管段15的内径为1.2mm，长度为2500mm；第一料盆制冷毛细管段16的内径为0.4mm，长度为2200mm；第二料盆制冷毛细管段17的内径为0.9mm，长度为2200mm。

作为本实施例的变换，冷冻缸制冷毛细管段15的内径可以在0.5～1.8mm范围内取值，长度可以在50～4000mm范围内取值；第一料盆制冷毛细管段16的内径可以在0.1～1.6mm范围内取值，长度可以在60～5000mm范围内取值；第二料盆制冷毛细管段17的内径可以在0.2～1.6mm范围内取值，长度可以在60～5000mm范围内取值，并使第二料盆制冷管路104中单位时间的制冷量大于所第一料盆制冷管路103中单位时间的制冷量。

本实用新型的冰淇淋机料盆冷控装置，具有快速制冷模式和慢速制冷模式，两种制冷模式通过电控主板控制压缩机1、第一料盆制冷电磁阀6、第二料盆制冷电磁7、冷冻缸制冷电磁阀5的开启以及关闭来实现。

具体包括：

(a)快速制冷模式：压缩机1开启，冷冻缸制冷电磁阀5、第一料盆制冷电磁阀6和第二料盆制冷电磁阀7开启；如果由温度传感器21监测到料盆内温度上升速率或幅度较小时，或者由液位传感器监测到料盆内液位从低料位上升但未达到半料状态的液位高度，可使第一料盆制冷电磁阀6关闭，压缩机1、冷冻缸制冷电磁阀5和第二料盆制冷电磁阀7开启；如果由温度传感器21监测到料盆内温度上升速率或幅度较大时，或者由液位传感器监测到料盆内液位从缺料状态上升达到半料状态及以上、从半料状态上升达到满料状态，可关闭冷冻缸制冷电磁阀5，仅开启压缩机1和第二料盆制冷电磁阀7，或者关闭冷冻缸制冷电磁阀5，开启压缩机1和第二料盆制冷电磁阀7和第一料盆制冷电磁阀6。

(b)慢速制冷模式：压缩机1开启，冷冻缸制冷电磁阀5和第一料盆制冷电磁阀6开启，第二料盆制冷电磁阀7关闭，或者仅开启压缩机1和第一料盆制冷电磁阀6。

由于第一料盆制冷管路中单位时间内制冷量小于第二料盆制冷管路中单位时间内制冷量，该慢速制冷模式下，料盆获得的制冷能力小于快速制冷模式，有利于降低能耗。

上述冰淇淋机料盆的冷控方法；包括如下步骤：

监测到料盆内的料液位上升或者料盆内单位时间内料液温度快速上升时，启动所述的快速制冷模式，保持快速制冷模式，使所述料盆内温度下降至n1℃，停止所述的快速制冷模式，启动所述的慢速制冷模式，直到所述料盆内的料液温度下降至系统设定的n2℃，其中，n2+1≤n1≤n2+30，所述温度快速上升指料盆内料液单位时间t内上升t℃，1min≤t≤30min，2≤t≤50。

作为本实用新型的优选实施例，系统设定温度n2＝10,温度快速上升指料盆内料液在单位时间1min钟上升5℃。作为本实用新型的替换，系统设定温度：0℃≤n2℃≤30℃，监测温度上升状态的单位时间t和温度t℃也可根据使用环境温度等因素自行设置。

本实用新型的两种制冷模式中，所述快速制冷模式中与料盆蒸发器4连通的各路支管的单位时间内总制冷量大于所述慢速制冷模式中各路支管的单位时间内总制冷量。只要能实现该两种模式，也可以设置三路以上与冷凝器出口管路106连通的支管。通过组合控制各支管的制冷电磁阀的开启或关闭，使料盆具有不同的制冷速度。

本实用新型的上述实施例并不是对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的实施方式不限于此，凡此种种根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，对本实用新型上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本实用新型的保护范围之内。