一种加气式冰淇淋机及冰淇淋机加气控制方法与流程

本发明属于冰淇淋机技术领域，具体是一种加气式冰淇淋机及冰淇淋机加气控制方法。

背景技术：

目前，冰淇淋的制作过程一般是：通过冰淇淋机的进料缸往冰淇淋机的制冷缸内部加入液态浆料，制冷缸内的蒸发器进行制冷凝结，同时，制冷缸内的搅拌器对液态浆料进行搅拌；当经过一定时间后，液态浆料凝固成型，形成冰淇淋，成型后的冰淇淋再通过出料开关打出。但这样打出的冰淇淋由于没有经过膨化处理，所以冰淇淋的口感不好，并且同样多的原料打出的冰淇淋比经过膨化后的少，所以现在有的是先对原料进行膨化，然后放入到冰淇淋机内，当有顾客时，再经过出料口打出冰淇淋，由于原料不是在打冰淇淋时进行的膨化，所以口感仍然让人难以满意，膨化效果不理想。

为了解决上述问题，有些冰淇淋机采用了通过向制冷缸内加入空气来实现冰淇淋的膨化效果，但是通常存在以下问题：(1)加气装置通常是在冰淇淋机开机后就立即启动，即加气装置与压缩机、搅拌器同时启动，由于刚加入制冷缸内的浆料是液态浆料，粘度很低，此时加入的空气难以被浆料吸收，基本都会从浆料内逸散出去，所以此时加气对冰淇淋的膨化作用不大，甚至可能会影响进料；(2)加气装置通常是持续以最大流量向制冷缸内加气，容易使冰淇淋机内注入空气过多，这样就会使得制成的冰淇淋膨化率过高，组织松软，稳定性差。

为了便于更好的理解本发明，下面先介绍下冰淇淋机制作冰淇淋的过程及特点：

冰淇淋在制作过程中，冰淇淋机制冷缸内的冰淇淋浆料在制冷凝结的同时被搅拌器不断搅拌，其温度逐步下降，逐渐凝结成口感细腻的半凝固状态。在冰淇淋浆料变成半凝固状态的过程中，随着成型比例的逐渐增大搅拌器所受的阻力也变大，搅拌器的搅拌电机由于负载加大，其工作电流也会增大；随着冰淇淋的成型输出，冰淇淋浆料硬度下降，温度、转速回升，电流值调小。当设定参数，如温度、转速、电流或工作时间达到设定值时，冰淇淋机停止制冷；当达到设定的停止时间或中间有打料工作时，冰淇淋机重新进入制冷状态。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种加气式冰淇淋机及冰淇淋机加气控制方法，能够向制冷缸内加气也实现冰淇淋膨化，且通过延时控制模块控制加气装置延时启动，合理控制加气时机，且能够通过实时检测冰淇淋机的搅拌器转速、蒸发器温度、搅拌电机工作电流、制冷缸压力或加气装置持续工作时间来实时调节加气装置的加气流量，使得加气流量的调节更加合理准确，加气过程更加合理高效，能够实现更好地膨化效果，也不会导致制冷缸内空气充入量过多而影响冰淇淋进料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种加气式冰淇淋机，包括冰淇淋机主体，冰淇淋机主体包括制冷缸、进料缸、出料开关、压缩机、搅拌器和搅拌电机，还包括用于向制冷缸内加气的加气装置以及控制装置，所述控制装置包括控制器、设置在控制器上的延时控制模块、以及连接控制器的气量调节参数检测装置，控制器能够通过所述延时控制模块控制加气装置在压缩机或搅拌电机启动后延时启动，并能够根据所述气量调节参数检测装置的实时检测结果来调节加气装置的加气流量，所述气量调节参数检测装置包括用于检测搅拌器转速的转速检测装置、用于检测蒸发器温度的温度检测装置、用于检测制冷缸压力的压力检测装置、用于检测搅拌电机工作电流的电流检测装置、用于检测加气装置持续工作时间的时间检测装置中的一个或多个，

作为优选的技术方案，所述加气装置包括气泵，所述控制器能够控制气泵延时启动并通过调节气泵流量来调节加气流量。

作为优选的技术方案，所述加气装置包括气泵或压缩空气源，气泵或压缩空气源通过进气管连通所述制冷缸，进气管上设有进气阀，所述控制器能够控制进气阀延时开启并通过调节进气阀的开启度来调节加气流量。

作为优选的技术方案，所述延时控制模块的延时时间能够设置和调节。

一种基于权利要求1-4任一所述加气式冰淇淋机的冰淇淋机加气控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)初始化设置影响加气装置调节加气流量的气量调节参数设定值、对应的加气流量设定值及气量调节条件，并初始化设置所述延时控制模块的延时时间，并保存在所述控制器中，其中气量调节参数设定值和加气流量设定值分别对应包含一档或一档以上数值，且各档数值分别与冰淇淋的不同成型比例相对应，冰淇淋的成型比例越大，则对应的气量调节参数设定值相应的加气流量设定值就越小；

(2)所述冰淇淋机主体开机后，所述压缩机和所述搅拌电机启动，延时控制模块在压缩机或搅拌电机启动后开始计时，当达到设定的延时时间后，控制器控制加气装置启动；

(3)所述气量调节参数检测装置实时检测气量调节参数实际值，且控制器实时将气量调节参数实际值与设定的气量调节参数设定值相比较，当所述气量调节参数实际值满足对应的气量调节条件时，控制器则将加气装置的加气流量调节至对应的加气流量设定值；

(4)冰淇淋制作完成后，则压缩机、搅拌电机、加气装置均停机，待压缩机或搅拌电机再次启动时，控制器通过延时控制模块控制加气装置再次延时启动。

作为优选的技术方案，所述气量调节参数包括搅拌器转速、蒸发器温度、制冷缸压力、搅拌电机工作电流、加气装置工作时间中的一种或多种；所述气量调节条件对应包括以下条件中的一种或多种：

气量调节条件一：所述搅拌器转速实际值低于所述搅拌器转速设定值；

气量调节条件二：所述蒸发器温度实际值低于所述蒸发器温度设定值；

气量调节条件三：所述制冷缸压力实际值高于所述制冷缸压力设定值；

气量调节条件四：所述搅拌电机工作电流实际值高于所述搅拌电机工作电流设定值；

气量调节条件五：所述加气装置工作时间实际值高于所述搅加气装置工作时间设定值。

作为优选的技术方案，冰淇淋制作完成后，所述出料开关打开出料时，所述压缩机或搅拌电机会再次启动，所述控制器通过延时控制模块控制加气装置再次延时启动。

作为优选的技术方案，所述加气流量设定值为所述加气装置的最大加气流量*百分比系数k，k的范围为0-100％，通过设定k即可以设置所述加气流量设定值。

作为优选的技术方案，所述加气装置启动时的加气流量为加气装置的最大加气流量。

和现有技术相比，本发明的工作原理及有益效果是：刚加入制冷缸内的液态浆料很难吸收空气，当当液态浆料在制冷缸内逐渐凝冻搅拌变得粘稠后，则比较容易吸收空气，实现膨化效果；但是随着凝冻过程的进行，冰淇淋的成型比例越来越高，冰淇淋逐渐变为半凝固状态，此时冰淇淋吸收空气的能力又会逐渐降低，而冰淇淋的成型比例与搅拌器转速、蒸发器温度、搅拌电机工作电流存在一一对应的关系，另外，制冷缸内的压力越大，则浆料表面的空气压力越大，膨化率越高，加气装置持续工作时间会影响制冷缸内空气充入量，也会影响冰淇淋的膨化率。因此，本专利通过设置加气装置，能够向制冷缸内加气也实现冰淇淋膨化，且通过延时控制模块控制加气装置延时启动，合理控制加气时机，且能够通过实时检测冰淇淋机的搅拌器转速、蒸发器温度、搅拌电机工作电流、制冷缸压力或加气装置持续工作时间来实时调节加气装置的加气流量，使得加气流量的调节更加合理准确，加气过程更加合理高效，能够实现更好地膨化效果，也不会导致制冷缸内空气充入量过多而影响冰淇淋进料。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构、工作过程及产生的效果作进一步说明，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明一种加气式冰淇淋机的结构示意图；

图2是本发明一种加气式冰淇淋机的控制系统示意图；

图3是实施例中本发明冰淇淋机加气控制方法的控制流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下以空调系统为例，结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处说描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2所示，一种加气式冰淇淋机，包括冰淇淋机主体，冰淇淋机主体包括制冷缸1、进料缸2、出料开关3、压缩机7、搅拌器4和搅拌电机5，还包括用于向制冷缸1内加气的加气装置6以及控制装置，所述控制装置包括控制器8、设置在控制器8上的延时控制模块81、以及连接控制器8的气量调节参数检测装置，控制器能够通过延时控制模块81控制加气装置在压缩机或搅拌电机5启动后延时启动，并能够根据气量调节参数检测装置的实时检测结果来调节加气装置6的加气流量，所述气量调节参数检测装置包括用于检测搅拌器转速的转速检测装置91、用于检测蒸发器温度的温度检测装置92、用于检测制冷缸压力的压力检测装置93、用于检测搅拌电机工作电流的电流检测装置94和用于检测加气装置持续工作时间的时间检测装置95。

作为优选的实施方式，所述加气装置包括气泵，所述控制器能够控制气泵延时启动及调节气泵流量。

作为优选的实施方式，所述延时控制模块的延时时间能够设置和调节。

一种基于上述加气式冰淇淋机的冰淇淋机加气控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)初始化设置影响加气装置调节加气流量的气量调节参数设定值、对应的加气流量设定值及气量调节条件，并初始化设置所述延时控制模块的延时时间，并保存在所述控制器中，其中气量调节参数设定值和加气流量设定值分别对应包含一档或一档以上数值，且各档数值分别与冰淇淋的不同成型比例相对应，冰淇淋的成型比例越大，则对应的气量调节参数设定值相应的加气流量设定值就越小；

(2)所述冰淇淋机主体开机后，所述压缩机和所述搅拌电机启动，延时控制模块在压缩机或搅拌电机启动后开始计时，当达到设定的延时时间后，控制器控制加气装置启动；

(3)所述气量调节参数检测装置实时检测气量调节参数实际值，且控制器实时将气量调节参数实际值与设定的气量调节参数设定值相比较，当所述气量调节参数实际值满足对应的气量调节条件时，控制器则将加气装置的加气流量调节至对应的加气流量设定值；

(4)冰淇淋制作完成后，则压缩机、搅拌电机、加气装置均停机，待压缩机或搅拌电机再次启动时，控制器通过延时控制模块控制加气装置再次延时启动。

作为优选的技术方案，所述气量调节参数包括搅拌器转速、蒸发器温度、制冷缸压力、搅拌电机工作电流、加气装置工作时间中的一种或多种；所述气量调节条件对应包括以下条件中的一种或多种：

气量调节条件一：所述搅拌器转速实际值低于所述搅拌器转速设定值；

气量调节条件二：所述蒸发器温度实际值低于所述蒸发器温度设定值；

气量调节条件三：所述制冷缸压力实际值高于所述制冷缸压力设定值；

气量调节条件四：所述搅拌电机工作电流实际值高于所述搅拌电机工作电流设定值；

气量调节条件五：所述加气装置工作时间实际值高于所述搅加气装置工作时间设定值。

作为优选的技术方案，冰淇淋制作完成后，所述出料开关打开出料时，所述压缩机或搅拌电机会再次启动，所述控制器通过延时控制模块控制加气装置再次延时启动。

作为优选的技术方案，所述加气流量设定值为所述加气装置的最大加气流量*百分比系数k，k的范围为0-100％，通过设定k即可以设置所述加气流量设定值。

作为优选的技术方案，所述加气装置启动时的加气流量为加气装置的最大加气流量。

如图3所示，本实施例，以搅拌器转速作为气量调节参数为例，来介绍本发明的工作过程：初始化设置搅拌器转速设定值包含v1、v2、v3三挡数值，其中v1＞v2＞v3，v1、v2、v3分别对应冰淇淋的成型比例y1、y2、y3，其中y1＜y2＜y3，加气流量设定值对应包含q1、q2、q3三挡数值，其中q1＞q2＞q3。

工作时，将液态料浆通过进料缸加入至制冷缸内后，冰淇淋机主机开机，压缩机和搅拌电机先启动，然后通过延时控制模块控制加气装置延时启动向制冷缸内加气，气泵启动时的加气量最大，随着料浆在制冷缸内不断凝冻搅拌，料浆的成型比例越来越高，搅拌器转速则越来越低，当转速检测装置91检测到的搅拌器转速实际值低于v1(即达到第一档气量调节条件)时，则控制器将气泵的加气流量调小至q1；当转速检测装置91检测到的搅拌器转速实际值低于v2(即达到第二档气量调节条件)时，则控制器将气泵的加气流量调小至q2；当转速检测装置91检测到的搅拌器转速实际值低于v3(即达到第三档气量调节条件)时，则控制器将气泵的加气流量调小至q3。直到冰淇淋制作完成后，冰淇淋机进入待机状态，压缩机、搅拌电机、气泵均停机，当出料开关打开出料时，控制器控制压缩机或搅拌电机再次启动，并通过延时控制模块控制气泵再次延时启动，依次循环往复，直至冰淇淋机关机。

本发明的原理及有益效果是：当启动冰淇淋机时，蒸发器和搅拌电机先启动，使刚加入制冷缸内的液态浆料在制冷缸内逐渐凝冻搅拌成半凝固状态的浆料，然后通过延时控制模块控制气泵延时启动，此时气泵向制冷缸内加入空气，空气比较容易被半凝固状态的浆料吸收，更加容易实现冰淇淋的膨化效果，且此时进料缸也不再进料，因此此时向制冷缸内加入空气也不会影响进料过程；随着凝冻过程的进行，冰淇淋的成型比例越来越高，吸收空气的能力也越来越低，而冰淇淋的成型比例与搅拌器转速、蒸发器温度、搅拌电机工作电流存在一一对应的关系，因此可以通过检测搅拌器转速、蒸发器温度、搅拌电机工作电流的数值，来判断冰淇淋的成型比例，进而调节气泵的加气流量，而且，制冷缸内的压力越大，则浆料表面的空气压力越大，膨化率越高，因此也可以通过检测制冷缸压力来调节气泵的加气流量；另外，出料开关打开时，冰淇淋成品从制冷缸内输出，冰淇淋浆料硬度下降，温度、转速回升，电流值减小，因此也可以通过检测出料开关的状态来调节气泵的加气流量。即随着成型比例的增加、制冷缸内压力的增加、气泵工作时长的增加，不断调小气泵的加气流量，当出料开关打开出料时，调大气泵的加气流量，从而实现对制冷缸内空气充入量的实时调节，以使冰淇淋达到理想膨化效果。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。