一种冰箱及其控制方法与流程

1.本发明涉及冰箱技术领域，尤其涉及一种冰箱及其控制方法。


背景技术：

2.目前传统冷冻保鲜是将肉类在冰点以下储藏，使肉类80％以上水分冻结，防止微生物的侵染和脂肪的氧化，该法可以最大限度的延长肉类储藏期，但食物在冻结的过程中，水分会生成冰晶刺破细胞，造成食物营养物质流失和口感劣变。微冻保鲜是贮藏温度控制在生物体冻结点及冻结点以下1～2℃的温度带的保鲜技术。其基本原理是利用低温来抑制微生物的繁殖及酶的活性，且在微冻状态下，可以使微生物体内的部分水分发生冻结，改变其细胞的生理生化反应，抑制其生理活动，甚至使其休眠或死亡，可以保持肉类及水产品在较长时间内不发生腐败变质。同时，微冻状态霞食物大部分处于不冻结的状态，减少生成冰晶破坏细胞，保鲜效果较好，且食用时无需化冻，减少营养流失，保留食物品质。与传统冷冻相比，微冻保鲜具有以下优点：可较少冰晶的生成，降低冰晶对产品造成的机械损伤，延长保存期；食物在食用时无需解冻，减少解冻导致的汁液流失，保持食品原有品质；冰箱无需一直保持在低温状态，制冷减少，耗能降低。因此需要提供一种能够对食品进行微冻的冰箱。


技术实现要素：

3.鉴于此，本发明公开了一种冰箱及其控制方法，用以至少解决现有技术无法实现对食品进行微冻的问题。
4.本发明为实现上述的目标，采用的技术方案是：
5.本发明第一方面公开了一种冰箱，所述冰箱包括：冷藏室和微冻室，以及与所述冷藏室对应的冷藏室蒸发器；
6.所述冷藏室，其设有进风风道和回风风道；优选的，冷藏室进风口通过冷藏室进风风道与所述冷藏室蒸发器所在间室/风道连通，冷藏室出风口通过冷藏室回风风道与所述冷藏室蒸发器所在间室/风道连通；
7.所述微冻室，包括：储藏室以及分别与所述储藏室连通的第一间室和第二间室，其中所述储藏室设有与所述第一间室出口连通的第一进风口和与所述第二间室出口连通的第二进风口，所述第一间室入口与所述冷藏室回风风道连通，所述第二间室入口与冷冻风道连通；
8.风门组件，包括设置在所述第一进风口的第一风门和设置在所述第二进风口的第二风门；
9.风机组件，包括设置在所述第一间室入口的第一风机和设置在所述第二间室入口的第二风机。
10.进一步可选的，所述冰箱还包括：冷冻室，
11.所述冷冻室由所述冷冻风道提供冷风，其中：所述冷冻室的进风口通过冷冻室进
风风道与所述冷冻风道连通，所述冷冻室的出风口通过冷冻室回风风道与所述冷冻风道连通。
12.本发明第二方面公开了一种基于如上所述冰箱的控制方法，所述控制方法包括：在冰箱启动微冻程序后，执行食品微冻过程，其中所述食品微冻过程包括：
13.储冻阶段：经第一间室向微冻室内通入冷藏风对食品进行降温并在第二间室内存储冷冻风，当检测到第二间室内的冷冻风温度达到第一设定温度时，进入快速冷冻与储温阶段；
14.所述快速冷冻与储温阶段：停止向微冻室内通入冷藏风并对冷藏风进行存储，向微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温速率；对微冻室内的食品温度进行监测，在将食品温度降温至第一温度后进入快速回温阶段；
15.所述快速回温阶段：停止向微冻室通入冷冻风并向微冻室内通入所述冷藏风以对微冻室进行升温；对微冻室内的食品温度进行监测，当食品温度升温至第二温度时进入保鲜贮藏阶段；
16.所述保鲜贮藏阶段：控制对微冻室的供冷使使食品温度保持在第二温度。
17.进一步可选地，所述经第一间室向微冻室内通入冷藏风对食品进行降温并在第二间室内存储冷冻风包括：
18.将微冻室的设定温度设定为第一设定温度；
19.开启第一风门，并控制第一风机按照第一预设转速旋转以向储藏室输送冷藏风；
20.关闭第二风门，并控制第二风机按照第二预设转速旋转以在第二间室内存储冷冻风。
21.进一步可选地，所述向微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温速率包括：
22.控制微冻室的降温速率将微冻室的温度在第一预设时间内降温至所述第一设定温度；
23.控制第二风机转速将食品温度在第二预设时间内降温至所述第一温度；
24.其中所述第一设定温度低于所述第一温度，所述第一预设时间小于所述第二预设时间。
25.进一步可选地，所述第一设定温度的范围为-70℃～-80℃；所述第一温度的范围为-1℃～-5℃。
26.进一步可选地，所述向微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温速率还包括：
27.检测储藏室内冷冻风的温度；
28.若当前时刻冷冻风的温度小于第一预设温度时，则将第二风机的转速控制在第一转速区间内；
29.若当前时刻冷冻风的温度介于第一预设温度与第二预设温度之间时，则将第二风机的转速控制在第二转速区间内；
30.若当前时刻冷冻风的温度大于第二预设温度时，则将第二风机的转速控制在第三转速区间内；
31.其中所述第一转速区间上限值小于等于第二转速区间的下限值，第二转速区间的
上限值小于等于第三转速区间的下限值。
32.进一步可选地，所述向微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温速率还包括：包括：
33.若当前时刻的食品温度小于等于0℃时，则停止第二风机转动并保持第二风门开启以继续向冷藏室送风；
34.若当前时刻的食品温度大于0℃时，则继续检测第二间室内冷冻风的温度并控制第二风机转速向储藏室输送冷冻风。
35.进一步可选地，所述停止向微冻室内通入冷藏风并对冷藏风进行存储包括：
36.关闭第一风门，并控制第一风机按照第三预设转速旋转以在第一间室内存储冷藏风；
37.当第一间室内冷藏风温度达到冷藏风设定温度时，停止第一风机转动。
38.进一步可选地，所述停止向微冻室通入冷冻风并向微冻室内通入所述冷藏风以对微冻室进行升温包括：
39.关闭第二风门并停止第二风机；
40.打开第一风门并启动第一风机；
41.控制微冻室的升温速率将微冻室的温度在第三预设时间内升温至第二设定温度，其中第二设定温度等于第二温度。
42.进一步可选地，所述控制微冻室的升温速率将微冻室的温度在第三预设时间内升温至第二设定温度包括：
43.检测储藏室内冷藏风的温度；
44.若当前时刻冷藏风的温度小于第三预设温度时，则将第一风机的转速控制在第三转速区间内；
45.若当前时刻冷冻风的温度介于第三预设温度与第四预设温度之间时，则将第一风机的转速控制在第二转速区间内；
46.若当前时刻冷冻风的温度大于第四预设温度时，则将第一风机的转速控制在第三转速区间内；
47.其中所述第一转速区间上限值小于等于第二转速区间的下限值，第二转速区间的上限值小于等于第三转速区间的下限值。
48.进一步可选地，所述控制对微冻室的供冷使食品温度保持在第二温度包括：
49.关闭第一风门并停止所述第一风机；
50.打开第二风门并控制第二风机转速向储藏室进行间断性送风以将食品温度保持在第二温度。
51.有益效果：本发明提供了一种新的冰箱控制方法，通过营造极冷环境，让食品中的水分快速穿越最大冰晶生成带，减少冰晶体积膨胀，降低细胞受到机械损伤的程度。通过快速冷冻在食品表面形成冰膜，再迅速回温贮藏，使食品内部不冻结，食用时无需化冻一刀切，减少解冻过程中食品的营养流失。通过将形成冰膜的冻品贮藏于接近冰点温度，在保证冰膜不融化的同时减少冰箱制冷，有利于降低能耗。
附图说明
52.通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明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发明公开的一些实施例，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。
53.图1示出了一实施例的冰箱冷冻存储食品的控制过程图；
54.图2示出了一实施例的冰箱冷冻食品过程中各阶段温度变化图；
55.图3示出了一实施例的冰箱控制方法逻辑图；
56.图4示出了一实施例的冰箱结构透视图。
具体实施方式
57.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。
58.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。
59.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。
60.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。
61.目前现有冰箱存储食物过程中，针对冷冻食品在缓慢降温过程中会形成大量冰晶，导致机械损伤、破坏质量的问题；经现有冰箱冷冻的食品在食用时需解冻，会导致食材汁液流失、降低鲜度和品质的问题；针对恒低温冷藏时需要频繁制冷，蒸发器、压缩机等原件工作时间长，也导致冰箱能耗高。本发明通过温度控制，使食品在-40～-80℃的环境中快速降温，并在表面形成冰膜，隔绝微生物侵染和减少脂肪氧化，延长其保质期；然后快速升温至0～-3℃储藏，保持冰膜不融化，同时食品内部不冻结，食用时无需化冻，减少营养流失。
62.为进一步阐述本发明中的技术方案，现结合图1-图4所示，提供了如下具体实施例。
63.实施例1
64.如图1-图2所示，在本实施例中提供了一种冰箱，该冰箱包括：冷藏室、微冻室1和冷冻室，以及与冷藏室对应的冷藏室蒸发器和与冷冻室对应的冷冻室蒸发器；
65.冷藏室，其进风口通过冷藏室进风风道与冷藏室蒸发器所在间室连通，其出风口
通过冷藏室回风风道与冷藏室蒸发器所在间室连通；
66.微冻室1，包括：储藏室23以及分别与储藏室连通的第一间室21和第二间室22，其中储藏室设有与第一间室出口连通的第一进风口24和与第二间室出口连通的第二进风口25，第一间室入口与冷藏室回风风道连通，第二间室入口与冷冻风道连通；
67.冷冻室，其进风口通过冷冻室进风风道与冷冻风道连通，其出风口通过冷冻室回风风道与冷冻风道连通；
68.风门组件，包括设置在第一进风口的第一风门和设置在第二进风口的第二风门；
69.风机组件，包括设置在第一间室入口的第一风机和设置在第二间室入口的第二风机。
70.优选的，第一间室温度维持在4～10℃；第二间室维持在-40～-80℃。
71.需要说明的是，上述冷藏室蒸发器所在间室可以采用在冷藏室内单独隔出或在冰箱其他位置单独设置；类似的，冷冻风道均也可以采用在冷冻室内单独隔出或在冰箱其他位置单独设置。
72.本发明通过在微冻室1内设置不同的间室和风道，风道内设置相应的风机，通过实时监测间室和食物表面的温度变化调整风扇的转速，可使食物实现快速降温和回温。该冰箱通过改进间室结构，并配合对应冰箱间室温度调节，可以在快速降温时食品表面形成冰膜，能够有效隔绝微生物的侵染，并降低氧气进入食品内部氧化脂肪，延长食品保质期；快速回温防止食品内部冻结，食用时无需化冻一刀切，减少解冻过程中食品的营养流失。
73.在本实施例中通过设计专门的第一间室(回温间室)，储存4℃～10℃的回温空气，当食物表面形成冰膜时，输送至储物间室使食物迅速升温至-3℃～0℃，防止食物内部冻结，减少冰晶生成，并且在食用时无需化冻一刀切，减少解冻过程中食品的营养流失。在本实施例中通过设计专门的第二间室(降温间室)，储存-70℃～-80℃的极冷空气，输送至储物间室使食物表面迅速降温，快速穿越最大冰晶生成带，减少冰晶体积膨胀，降低细胞受到机械损伤的程度；同时食物表面生成冰膜，可以有效隔绝微生物的侵染，降低氧气进入食品内部氧化脂肪，延长食品保质期。在本实施例中通过在进风口处添加风机，根据间室和食物表面温度调控风扇转速，使间室和食物表面可以快速降温和升温。在本实施例中通过将形成冰膜的冻品贮藏于0～-3℃，在保证冰膜不融化的同时减少冰箱制冷，有利于降低能耗。
74.需要说明的是，该冰箱还具有常规冰箱为各个间室进行送风的送风风机，如：对应冷藏室设置送风风机将冷藏室蒸发器的风送向冷藏室；对应设置送风风机将冷冻室蒸发器的冷风分别送向冷冻室和微冻室1，此时可以将冷冻室的送风风道分出一路送往微冻室1，即利用冷冻室的送风风机同时向微冻室1和冷冻室送风。本实施例中的冰箱可结合相应送风风机送风形成相应送风动力的基础上，再利用加设的第一风机和第二风机分别对微冻室1进行送风控制，可对食品进行微冻处理。
75.实施例2
76.如图1-图4所示，在本实施例中提供了一种基于实施例1中冰箱的控制方法，该控制方法包括：在冰箱启动微冻程序后，执行食品微冻过程，其中食品微冻过程包括：
77.储冻阶段：经第一间室向微冻室1内通入冷藏风对食品进行降温并在第二间室内存储冷冻风，当检测到第二间室内的冷冻风温度达到第一设定温度时，进入快速冷冻与储温阶段；
78.快速冷冻与储温阶段：停止向微冻室1内通入冷藏风并对冷藏风进行存储，向微冻室1通入冷冻风并控制微冻室1的降温速率和微冻室1内食品的降温速率；对微冻室1内的食品温度进行监测，在将食品温度降温至第一温度后进入快速回温阶段；
79.快速回温阶段：停止向微冻室1通入冷冻风并向微冻室1内通入冷藏风以对微冻室1进行升温；对微冻室1内的食品温度进行监测，当食品温度升温至第二温度时进入保鲜贮藏阶段；
80.保鲜贮藏阶段：控制对微冻室的供冷使使食品温度保持在第二温度。
81.可以理解的是，基于实施例1中的冰箱，在本实施例中该冰箱为风冷式冰箱，由冷藏室、微冻室和冷冻室组成，微冻室置于冷藏室和冷冻室之间。该冰箱有双控系统，冷藏室和微冻室、冷冻室分别单独制冷。微冻室、冷冻室连接不同的风道，通过电动风门控制风道开关，分别控制两个间室的温度。具体的，微冻室分为三个间室，分别为第一间室(回温间室)、第二间室(降温间室)和储藏室，三个间室分别隔开，只有当对应风门打开时对应间室才会连通。不同的间室内分别安装了温度传感器，每到预设时间h(1min～3min)检测空间和食物的温度。
82.第一间室连接第一进风口，第一进风口内安装第一风机，该风道连接冷藏室回风道，可以给第一间室输送冷藏室空气，使第一间室内的温度维持在4℃～10℃。第二间室连接第二进风口，第二进风口内安装第二风机，该风道连接冷冻室蒸发器，可以给第二间室输送冷风，使第二间室温度降至-40℃～-80℃。储藏室用于储藏食物，可以通过第一风门和第二风门分别连通第一间室和第二间室。
83.在一些可选地方式中，经第一间室向微冻室内通入冷藏风对食品进行降温并在第二间室内存储冷冻风包括：将微冻室的设定温度设定为第一设定温度；开启第一风门，并控制第一风机按照第一预设转速旋转以向储藏室输送冷藏风；关闭第二风门，并控制第二风机按照第二预设转速旋转以在第二间室内存储冷冻风。
84.具体的，在储冻阶段中：冷冻室蒸发器开始制冷，第二风门关闭，第二风机开启，转速为600～800r/min，向第二间室送风使其降温至-70℃～-80℃，以快速储备一定量的极冷空气；同时第一风门开启，储藏室和第一间室连通，第一风机开启，转速为800～1000r/min，使储藏室温度下降，减少后续降温的时间。
85.在本实施例中，向微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温速率包括：控制微冻室的降温速率将微冻室的温度在第一预设时间内降温至第一设定温度；控制第二风机转速将食品温度在第二预设时间内降温至第一温度；其中第一设定温度低于第一温度，第一预设时间小于第二预设时间。优选地，第一设定温度的范围为-70℃～-80℃；第一温度的范围为-1℃～-5℃。优选地，向微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温速率还包括：检测储藏室内冷冻风的温度；若当前时刻冷冻风的温度小于第一预设温度时，则将第二风机的转速控制在第一转速区间内；若当前时刻冷冻风的温度介于第一预设温度与第二预设温度之间时，则将第二风机的转速控制在第二转速区间内；若当前时刻冷冻风的温度大于第二预设温度时，则将第二风机的转速控制在第三转速区间内；其中第一转速区间上限值小于等于第二转速区间的下限值，第二转速区间的上限值小于等于第三转速区间的下限值。
86.进一步地，向微冻室通入冷冻风并控制微冻室的降温速率和微冻室内食品的降温
速率还包括：包括：若当前时刻的食品温度小于等于0℃时，则停止第二风机转动并保持第二风门开启以继续向冷藏室送风；若当前时刻的食品温度大于0℃时，则继续检测第二间室内冷冻风的温度并控制第二风机转速向储藏室输送冷冻风。
87.当进入快速冷冻与储温阶段后，储温阶段和快速冷冻阶段同时进行。
88.其中快速冷冻阶段包括：第一风门关闭，第二风门开启，冷藏室和第二间室连通，第二间室内-70℃～-80℃的极冷空气立刻输送至冷藏室，使冷藏室内迅速降温，每到预设时间h(1min～3min)，即监测间室温度t，t温度越高，风扇转速越高。同时监测食物表面温度，待食物表面温度t降至0℃时，风扇停止运转，第二进风口继续送冷风，直至食物表面温度t降至-5℃～-1℃。然后计时器开始计时5min～10min，此时储藏室的温度保持在t3(-40℃～-80℃)，该阶段食物快速冷冻，表面开始形成冰膜。
89.储温阶段包括：储温阶段用于第一间室储备4℃～10℃的冷藏室空气，减少后续回温的时间。此时第一风门关闭，第一风机开启，转速为600～800r/min，第一风机持续向第一间室送风，使第一间室储备一定量4℃～10℃的气体。第一间室温度到达4℃～10℃时，第一风机停止运转，但利用冷藏室的回风动力仍可通过第一进风口继续在第一间室内送风，使第一间室温度保持在4℃～10℃。
90.在一些可选地方式中，停止向微冻室内通入冷藏风并对冷藏风进行存储包括：关闭第一风门，并控制第一风机按照第三预设转速旋转以在第一间室内存储冷藏风；当第一间室内冷藏风温度达到冷藏风设定温度时，停止第一风机转动。
91.优选的，停止向微冻室通入冷冻风并向微冻室内通入冷藏风以对微冻室进行升温包括：关闭第二风门并停止第二风机；打开第一风门并启动第一风机；控制微冻室的升温速率将微冻室的温度在第三预设时间内升温至第二设定温度，其中第二设定温度等于第二温度。控制微冻室的升温速率将微冻室的温度在第三预设时间内升温至第二设定温度包括：检测储藏室内冷藏风的温度；若当前时刻冷藏风的温度小于第三预设温度时，则将第一风机的转速控制在第三转速区间内；若当前时刻冷冻风的温度介于第三预设温度与第四预设温度之间时，则将第一风机的转速控制在第二转速区间内；若当前时刻冷冻风的温度大于第四预设温度时，则将第一风机的转速控制在第三转速区间内；其中第一转速区间上限值小于等于第二转速区间的下限值，第二转速区间的上限值小于等于第三转速区间的下限值。
92.具体的，在快速回温阶段中：蒸发器停止制冷，关闭第二风门停止送风，第一风门开启，第一间室与储藏室连通，第一风机开启，向储藏室送风，第一间室内4℃～10℃的气体迅速释放至储藏室，使储藏室迅速升温。实时监测储藏室的温度t，t越小，第一风机的转速越高。待储藏室温度t升至t3(-3℃～0℃)时，食物表面温度t也会随着储藏室温度进行快速升温至-3℃～0℃。通过该阶段食物迅速回温，-3℃～0℃的环境温度防止食物表面冰膜不融化，同时食物内部不冻结，大部分处于不冻结的状态，防止生成冰晶破坏细胞。
93.在一些可选地方式中，控制对微冻室的供冷使食品温度保持在第二温度包括：关闭第一风门并停止第一风机；打开第二风门并控制第二风机转速向储藏室进行间断性送风以将食品温度保持在第二温度。
94.具体的，在保鲜贮藏阶段中：第一风门关闭，第二风门保持开启，储藏室和第二间室保持连通，蒸发器恢复制冷，通过控制第二风机启停进行对储藏室进行间断送风(此时间
断送风可认为是不考虑由冷冻室的送风风机运转时正常送入的冷风)，保持冷藏室温度为-3～0℃，食物在此温度下保存。达到保鲜效果的同时又节能。
95.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。