冰箱及其控制方法与流程

1.本发明涉及冷藏冷冻技术，特别是涉及一种冰箱及其控制方法。


背景技术：

2.冰箱内通常限定有冷藏间室、变温间室、冷冻间室等一个或多个储物间室，各个储物间室内通常都有其各自的设定温度范围，以使得各个储物间室内都能够形成独特的储存环境。例如，冷藏间室内的温度通常设定在3～8℃、变温间室内的温度通常设定在0～10℃、冷冻间室内的温度通常设定在-24～-10℃。
3.然而，当食材在储物间室内(尤其是冷藏间室和变温间室)存放久了，品质、新鲜度及营养都会降低。并且，现有的冰箱不能及时地改变储物间室的储存环境以最大程度地保存食材的品质，因此避免食材的营养流失、保持食材的品质是本领域亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明第一方面的一个目的旨在克服现有技术的至少一个缺陷，提供一种能够避免冰箱内食材营养流失、保持食材较高品质的控制方法。
5.本发明第一方面的一个进一步的目的是在食材表面气孔尺寸发生变化时提高储物间室内的温度调节的速度、同时避免食材冻伤。
6.本发明第一方面的一个进一步的目的是提高食材状态判断的准确性和精确性。
7.本发明第二方面的目的是提供一种避免其内存储的食材营养流失、保持食材较高品质的冰箱。
8.根据本发明的第一方面，本发明提供一种冰箱的控制方法，所述冰箱包括箱体，所述箱体内限定有用于储存物品的储物间室，其中，所述控制方法包括：
9.获取在预设时间间隔内所述储物间室内储存的食材表面气孔的变化量；和
10.根据所述食材表面气孔的变化量调控所述储物间室内的温度。
11.可选地，根据所述食材表面气孔的变化量调控所述储物间室内的温度的步骤包括：
12.判断所述食材表面的气孔尺寸是否增大；
13.若是，则降低所述储物间室内的温度，若否，则保持所述储物间室内的温度不变。
14.可选地，降低所述储物间室内的温度的步骤包括：
15.按照预设的降温速率降低所述储物间室内的温度，所述预设的降温速率与所述食材表面气孔的变化量正向相关。
16.可选地，所述冰箱还包括压缩机和送风风机，且按照预设的降温速率降低所述储物间室内的温度的步骤包括：
17.控制所述压缩机按照设定的频率运行，控制所述送风风机按照设定的转速运转，以向所述储物间室内输送冷却气流；其中
18.所述压缩机的频率与所述食材表面气孔的变化量正向相关，或者，所述送风风机
的转速与所述食材表面气孔的变化量正向相关。
19.可选地，在降低所述储物间室内的温度后，所述控制方法还包括：
20.判断所述储物间室内的温度是否处于所述储物间室预设的设定温度范围之内；
21.若是，则保持所述储物间室内的温度不变；若否，则在第一预设时长内保持所述储物间室内的温度不变，之后将所述储物间室内的温度调节至所述设定温度范围内。
22.可选地，获取在预设时间间隔内所述储物间室内储存的食材表面气孔的变化量的步骤包括：
23.按照所述预设时间间隔两次获取所述食材表面的图像；和
24.对比两次获取到的所述食材表面的图像，并将时间靠后的一次获取到的图像中展示的食材表面的气孔尺寸与时间靠前的一次获取到的图像中展示的食材表面的气孔尺寸之间的差值作为所述食材表面气孔的变化量。
25.可选地，所述储物间室内设有用于放置所述食材的透明搁物架、以及设置在所述透明搁物架下方的检测板，所述检测板上设有至少一个照明装置和至少一个摄像装置；且获取所述食材表面的图像的步骤包括：
26.打开所述照明装置，以照亮所述透明搁物架以及所述透明搁物架上方的区域；和
27.启动所述摄像装置，以拍摄所述食材表面的图像。
28.根据本发明的第二方面，本发明还提供一种冰箱，包括：
29.获取单元，用于获取在预设时间间隔内所述储物间室内储存的食材表面气孔的变化量；以及
30.控制装置，所述控制装置具有存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现上述任一方案所述的控制方法。
31.可选地，所述储物间室内设有用于放置所述食材的透明搁物架、以及设置在所述透明搁物架下方的检测板，所述检测板上设有至少一个用于照亮所述透明搁物架以及所述透明搁物架上方的区域的照明装置和至少一个用于拍摄所述食材表面的图像的摄像装置。
32.可选地，所述照明装置的数量为多个，多个所述照明装置在所述检测板上均匀地间隔排列；所述摄像装置的数量为多个，多个所述摄像装置在所述检测板上均匀地间隔排列，以从多个角度拍摄所述食材表面的图像；且/或
33.所述检测板上分成若干个检测区域，每个所述检测区域内均分布有多个所述照明装置和多个所述摄像装置。
34.判断食材是否新鲜的标准有很多，例如，可根据食材的色泽、含水量、气味、硬度等等参数来判断。然而，这些常见的判断参数中，有些参数仅适用于个别种类的食材新鲜度判断而不适用于其他大部分种类的食材，有些参数的判断是主观的，有些参数的判断需要结合非常专业或非常复杂的设备，因此，很多现有的这些判断标准及方法都不适用于冰箱。
35.本发明的发明人创造性地认识到，食材储存过程中，尤其是果蔬类的食材，其表面的气孔大小是变化的，食材表面气孔的变化可以准确地反应食材的状态。并且，食材表面的气孔是比较容易获取的，因此，根据食材表面气孔的变化量判断食材的状态非常适用于冰箱，既不会导致冰箱的结构复杂，又能够允许冰箱根据食材的状态及时地调整其内的储存温度，使其更加适用于食材的存储，从而避免食材的营养流失、保持食材较高的品质。
36.进一步地，当食材表面的气孔增大时，按照与食材表面气孔的变化量正向相关的
降温速率降低储物间室内的温度，一方面，可以尽快地使得储物间室的温度适用于食材营养和品质的保持，另一方面，又可避免温度降低的过快对食材造成冻伤。
37.进一步地，本技术在透明搁物架的下方特别设计有检测板，并在检测板上设有照明装置和摄像装置，可通过照明装置照亮透明搁物架以及透明搁物架上上的区域，从而便于摄像装置拍摄到更加清晰的食材表面图像，从而使得食材表面气孔的变化量获取更加准确，提高了食材状态判断的准确性和精确性。
38.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
39.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：
40.图1是根据本发明一个实施例的冰箱的示意性结构图；
41.图2是根据本发明一个实施例的冰箱的控制方法的示意性流程图；
42.图3是根据本发明一个实施例的冰箱控制方法中根据食材表面气孔的变化量调控储物间室内温度的示意性流程图；
43.图4是根据本发明另一个实施例的冰箱控制方法中根据食材表面气孔的变化量调控储物间室内温度的示意性流程图；
44.图5是根据本发明又一个实施例的冰箱控制方法中根据食材表面气孔的变化量调控储物间室内温度的示意性流程图；
45.图6是根据本发明另一个实施例的冰箱控制方法的示意性流程图；
46.图7是根据本发明一个实施例的冰箱控制方法中获取在预设时间间隔内储物间室内储存的食材表面气孔的变化量的示意性流程图；
47.图8是根据本发明一个实施例的冰箱的示意性结构框图；
48.图9是根据本发明一个实施例的检测板的示意性结构图；
49.图10是根据本发明一个实施例的检测板的一个检测区域的示意性结构图。
具体实施方式
50.本发明首先提供一种冰箱的控制方法。图1是根据本发明一个实施例的冰箱的示意性结构图，本发明涉及的冰箱6可包括箱体64，箱体64内限定有用于储存物品的储物间室640。本发明的控制方法尤其适用于冰箱的冷藏间室或变温间室内的温度控制。图2是根据本发明一个实施例的冰箱的控制方法的示意性流程图。参见图2，本发明涉及的冰箱的控制方法包括：
51.步骤s10，获取在预设时间间隔内储物间室内储存的食材表面气孔的变化量；以及
52.步骤s20，根据食材表面气孔的变化量调控储物间室内的温度。可以理解的是，该储物间室意指食材所在的储物间室。
53.储存在储物间室内的食材，其表面气孔的大小随着其储存时间的长短会有所变化，尤其是果蔬类的食材。由于食材表面的气孔在碳同化、呼吸、蒸腾作用等气体代谢中用
作空气和水蒸气的通路，因此食材表面气孔的变化可以准确地反应食材的状态。并且，食材表面的气孔是比较容易获取的，因此，根据食材表面气孔的变化量判断食材的状态非常适用于冰箱，既不会导致冰箱的结构复杂，又能够允许冰箱根据食材的状态及时地调整其储物间室内的储存温度，使其更加适用于食材的存储，从而避免食材的营养流失、保持食材较高的品质。
54.图3是根据本发明一个实施例的冰箱控制方法中根据食材表面气孔的变化量调控储物间室内温度的示意性流程图。在一些实施例中，根据食材表面气孔的变化量调控储物间室内的温度的步骤s20具体可包括：
55.步骤s201，判断食材表面的气孔尺寸是否增大；若是，则转步骤s202；若否，则转步骤s203；
56.步骤s202，降低储物间室内的温度；
57.步骤s203，保持储物间室内的温度不变。
58.当食材表面的气孔尺寸增大时，意味着通过气孔的空气量和水蒸气量较大，食材的气体代谢比较旺盛，很容易导致食材水分和营养的流失。为此，本技术降低食材所处的储物间室内的温度，可以降低食材所含酶的活性，从而降低食材的呼吸作用、蒸腾作用等气体代谢的强度，有效地避免了食材水分和营养的流失，确保了食材较高的品质。当食材表面的气孔尺寸没有增大时，意味着当前食材的状态良好，无需调节储物间室内的温度即可保持食材较好的品质。
59.图4是根据本发明另一个实施例的冰箱控制方法中根据食材表面气孔的变化量调控储物间室内温度的示意性流程图。在一些实施例中，降低储物间室内的温度的步骤s202具体可包括：
60.步骤s202
′
，按照预设的降温速率降低储物间室内的温度，该预设的降温速率与食材表面气孔的变化量正向相关。也就是说，食材表面气孔的变化量越大，降温速率越快；反之，食材表面气孔的变化量越小，降温速率越小。
61.当食材表面的气孔增大时，按照与食材表面气孔的变化量正向相关的降温速率降低储物间室内的温度，一方面，可以尽快地使得储物间室的温度适用于食材营养和品质的保持，另一方面，又可避免温度降低的过快对食材造成冻伤。
62.例如，在一个实施例中，当食材表面气孔的变化量在10μm～300μm之间时，可按照1℃/h的降温速率降低储物间室内的温度。当食材表面气孔的变化量大于300μm时，可按照2℃/h的降温速率降低储物间室内的温度。
63.在一些实施例中，冰箱还包括压缩机和送风风机。通常情况下，压缩机可位于压缩机仓内，送风风机可位于蒸发器室内。由于压缩机和送风风机的功能和工作原理是本领域技术人员习知的，因此这里不再赘述。
64.图5是根据本发明又一个实施例的冰箱控制方法中根据食材表面气孔的变化量调控储物间室内温度的示意性流程图。进一步地，按照预设的降温速率降低储物间室内的温度的步骤s202
′
具体可以包括：
65.步骤s202
″
，控制压缩机按照设定的频率运行，控制送风风机按照设定的转速运转，以向储物间室内输送冷却气流；其中
66.压缩机的频率与食材表面气孔的变化量正向相关，或者，送风风机的转速与食材
表面气孔的变化量正向相关。
67.也就是说，可以通过向储物间室内输送冷却气流的方式来降低储物间室内的温度，并且可通过控制压缩机的运行频率或送风风机的转速来控制储物间室内的降温速率。具体地，调节压缩机的运行频率可以调节单位量的冷却气流所含的冷量，调节送风风机的转速可以调节送往储物间室的冷却气流的量。无论是调节单位量的冷却气流所含的冷量还是调节送往储物间室的冷却气流量都可以调节储物间室的温度。食材表面气孔的变化量越大，储物间室内所需的降温速率越快，压缩机的频率越高，送风风机的转速越快。
68.例如，在一个实施例中，当食材表面气孔的变化量在10μm～300μm之间时，压缩机的频率可以设定成1500～2500赫兹；当食材表面气孔的变化量大于300μm时，压缩机的频率可以设定成2500～4000赫兹。在另一个实施例中，当食材表面气孔的变化量在10μm～300μm之间时，送风风机的转速可以设定成2000～3000转/分钟；当食材表面气孔的变化量大于300μm时，送风风机的转速可以设定成3000～4500转/分钟。
69.当然，在另一些实施例中，也可以同时调节压缩机的运行频率和送风风机的转速，以在该两个参数的匹配下使得流向储物间室的冷却气流整体所蕴含的冷量与食材表面气孔的变化量正向相关。
70.申请人进一步认识到，温度是储物间室的一个最主要的参数，储物间室内的温度决定着储物间室内的整体储存环境。因此，基于食材表面气孔的变化对储物间室温度的调节不适宜长期偏离储物间室的设定温度范围。也就是说，在基于食材表面气孔的变化对储物间室的温度进行调控时还需要考虑储物间室本身的设定温度。例如，冷藏间室通常的设定温度范围为3～8℃，在基于食材表面气孔的变化对储物间室的温度进行调控时需要考虑调控后的温度是否处于3～8℃之内，如果不是，则需要采取相应的措施来平衡二者之间出现的偏差。
71.为此，参见图6所示的根据本发明另一个实施例的冰箱控制方法的示意性流程图，在降低储物间室内的温度后，本发明的控制方法还包括：
72.步骤s30，判断储物间室内的温度是否处于储物间室预设的设定温度范围之内；若是，则转步骤s40，若否，则转步骤s50；
73.步骤s40，保持储物间室内的温度不变；
74.步骤s50，在第一预设时长内保持储物间室内的温度不变，之后将储物间室内的温度调节至储物间室的设定温度范围内。
75.也就是说，若基于食材表面气孔的变化对储物间室的温度进行调控后，储物间室的温度仍然处于其设定温度范围之内，则不需要继续对储物间室的温度进行调控。若基于食材表面气孔的变化对储物间室的温度进行调控后，储物间室的温度超出了其设定温度范围，则保持储物间室内的温度第一预设时长，该时长内，食材表面的气孔得到了有效的调节，因此即使储物间室内的温度稍有变化，食材本身仍能够保持调节后的良好状态，其水分和营养不会很快流失。因此，在第一预设时长后将储物间室内的温度调节至储物间室的设定温度范围内既不会对食材的品质产生较大影响，又能够避免储物间室内的温度长期偏离其设定温度造成其他食材冻伤或储存不当。
76.图7是根据本发明一个实施例的冰箱控制方法中获取在预设时间间隔内储物间室内储存的食材表面气孔的变化量的示意性流程图。在一些实施例中，获取在预设时间间隔
内储物间室内储存的食材表面气孔的变化量的步骤s10具体可包括：
77.步骤s101，按照预设时间间隔两次获取食材表面的图像；和
78.步骤s102，对比两次获取到的食材表面的图像，并将时间靠后的一次获取到的图像中展示的食材表面的气孔尺寸与时间靠前的一次获取到的图像中展示的食材表面的气孔尺寸之间的差值作为食材表面气孔的变化量。
79.也就是说，食材表面气孔的变化量是周期性间隔获取的，间隔的时间长短可以根据实际情况而预先设定。由于储物间室内的温度调控后，食材表面的气孔尺寸还可以减小甚至恢复，因此，时间靠后的一次获取到的图像不会再次与其他时间获取的图像进行对比。也就是说，每次获取到的食材表面的图像仅用作对比一次。
80.在一些实施例中，储物间室内设有用于放置食材的透明搁物架、以及设置在透明搁物架下方的检测板，检测板上设有至少一个照明装置和至少一个摄像装置；且获取食材表面的图像的步骤包括：
81.打开照明装置，以照亮透明搁物架以及透明搁物架上方的区域；和
82.启动摄像装置，以拍摄食材表面的图像。
83.本技术在透明搁物架的下方特别设计有检测板，并在检测板上设有照明装置和摄像装置，可通过照明装置照亮透明搁物架以及透明搁物架上上的区域，从而便于摄像装置拍摄到更加清晰的食材表面图像，从而使得食材表面气孔的变化量获取更加准确，提高了食材状态判断的准确性和精确性。
84.在一些实施例中，冰箱6还包括门体66、以及设置于门体66上的显示屏67，且在获取食材表面的图像之后，本发明的控制方法还包括：
85.将该图像发送至显示屏67，以通过显示屏67显示该图像，从而便于用户直观地、及时地了解食材的新鲜程度、水分等状态。
86.本发明还提供一种冰箱，图8是根据本发明一个实施例的冰箱的示意性结构框图。本发明的冰箱6包括获取单元61和控制装置62。获取单元61用于获取在预设时间间隔内储物间室内储存的食材表面气孔的变化量。控制装置62具有存储器621和处理器622，存储器621内存储有控制程序623，控制程序623被处理器执行时用于上述任一实施例所描述的控制方法。具体地，处理器622可以是一个中央处理单元(central processing unit，简称cpu)，或者为数字处理单元等等。处理器622通过通信接口收发数据。存储器621用于存储处理器622执行的程序。存储器621是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何介质，也可以是多个存储器的组合。上述控制程序623可以从计算机可读存储介质下载到相应计算/处理设备或者经由网络(例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到计算机或外部存储设备。
87.在一些实施例中，储物间室640内设有用于放置食材的透明搁物架641、以及设置在透明搁物架下方的检测板642。检测板642可贴设在透明搁物架641的底表面。图9是根据本发明一个实施例的检测板的示意性结构图，图10是根据本发明一个实施例的检测板的一个检测区域的示意性结构图。检测板642上设有至少一个用于照亮透明搁物架641以及透明搁物架641上方的区域的照明装置643和至少一个用于拍摄食材表面的图像的摄像装置644。照明装置643和摄像装置644可构成获取单元61的至少一部分。进一步地，获取单元61还可以包括图像处理装置，用于对摄像装置644两次拍摄的图像进行处理，以获得食材表面
气孔的变化量。
88.为了获取到更加清晰的图像，照明装置643的数量可以为多个，多个照明装置643在检测板642上均匀地间隔排列，以使得透明搁物架641上方的光线充足，避免透明搁物架641上方具有光线暗区、阴影或影子，从而确保放置在透明搁物架641任何位置的食材都能够被拍摄到清晰的图像。
89.进一步地，摄像装置644的数量也为多个，多个摄像装置644在检测板642上均匀地间隔排列，以从多个角度拍摄食材表面的图像，避免有些食材被其他食材遮挡而拍不到其表面的图像。
90.在一些实施例中，检测板642上分成若干个检测区域6421，每个检测区域6421内均分布有多个照明装置643和多个摄像装置644，从而进一步确保了透明搁物架641各个位置的食材都能够被拍摄到清晰的图片。
91.具体地，每个检测区域6421内的多个照明装置643和多个摄像装置644均匀间隔分布。多个摄像装置644可均匀地分布在一个类似圆的圆周上，多个照明装置643可均匀地分布在一个方形的四角，该方形可处于上述圆的内部。如此分布的多个照明装置643和多个摄像装置644的照明效果更佳、拍摄角度和区域覆盖的更加全面。
92.本领域技术人员应理解，本发明的冰箱6不但包括通常所称的冰箱，而且还包括具有冷藏储存环境或变温储存环境的其他制冷设备。
93.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。