一种节能风幕柜及风幕控制方法与流程

1.本发明属于风幕柜技术领域，尤其涉及一种节能风幕柜及其控制方法。


背景技术：

2.目前，开放式冷藏风幕柜在各种商超中应用十分广泛，主要用于冷藏保鲜各种食品，有着容量大、造型美观、取存商品方便的特性，倍受商家和顾客的青睐。然而，现有的开放式冷藏风幕柜能耗普遍较大，其风幕所消耗的冷负荷占到风幕柜冷负荷总量的40-70％，而且，由于风幕与外界环境热空气的卷吸换热，风幕柜的冷负荷损失较大。因而，如何降低风幕柜能耗以及减小风幕冷负荷损失，一直是急需解决的技术问题。


技术实现要素：

3.针对现有风幕柜存在的上述问题，本发明提供了一种节能风幕柜及其控制方法，该节能风幕柜的风幕冷负荷量可根据需要调节，有效降低了能耗。
4.本发明提供一种节能风幕柜，包括：
5.柜体，其设有冷藏腔、空腔和风道；冷藏腔的前侧敞开，顶部靠近前侧处开设有出风口，底部靠近前侧处开设有回风口；空腔位于冷藏腔的下方，并与冷藏腔通过回风口相连通；风道的一端与空腔相连通，另一端与冷藏腔通过出风口相连通；
6.风机，其设置于空腔内；
7.风道分隔板，其固定设置于风道内，并沿风道的一端延伸至另一端，以将风道分隔为第一风道和第二风道；
8.蒸发器，其设置于第一风道内；
9.延伸板，其活动连接于风道分隔板靠近空腔的一端，并可相对于风道分隔板伸缩，以改变第二风道与空腔的连通面积；随着延伸板的伸长，第二风道与空腔的连通面积减小；当延伸板完全伸出时，延伸板阻断第二风道与空腔；
10.分风板，其设置于风道分隔板靠近出风口的一端与出风口之间，以使出风口部分与第一风道相连通，剩余部分与第二风道相连通；分风板可移动，以分配出风口分别与第一风道和第二风道的连通面积。
11.本技术方案中，通过设置的风道分隔板将风道分隔为第一风道和第二风道，其中第一风道内设置蒸发器以作为冷风风道，第二风道作为常温风风道，通过设置的延伸板的伸缩调控进入第一风道和第二风道的空气流量，通过设置的分风板的移动调控进入风幕的第一风道的冷风和第二风道的常温风的比例，实现了对风幕冷负荷量的调节，有效降低了能耗。
12.在其中一些实施例中，风道自冷藏腔的后方延伸至冷藏腔的上方，风道分隔板包括位于冷藏腔后方的竖向分隔板和位于冷藏腔上方的横向分隔板，竖向分隔板的上端与横向分隔板的一端相连，竖向分隔板的下端向下延伸至靠近空腔处，横向分隔板远离竖向分隔板的一端水平延伸至靠近出风口处；延伸板套接于竖向分隔板的下端，并沿竖直方向相
对于竖向分隔板滑动以相对于竖向分隔板伸出或回缩；分风板的一端套接于横向分隔板远离竖向分隔板的一端并沿水平方向相对于横向分隔板滑动，另一端抵于出风口的进风侧表面并随分风板的滑动沿出风口进风侧表面滑动，以改变出风口分别与第一风道和第二风道的连通面积。
13.在其中一些实施例中，分风板呈双阶梯形，上层阶梯的角度为135
°
，下层阶梯的角度为150
°
。本技术方案中，将分风板设计为这种双阶梯形，能够最大程度减少空气流在风道死角内的回旋状况。
14.在其中一些实施例中，节能风幕柜还包括挡风板，挡风板的下端活动连接于柜体，并可相对于柜体升降，挡风板升起时位于冷藏腔的前方并遮挡住冷藏腔的下部。本技术方案中，通过设置的挡风板，能够有效阻止柜体吸入过多环境空气，避免风幕因与外界环境热空气的卷吸换热而造成冷负荷损失
15.在其中一些实施例中，挡风板包括沿水平方向延伸的下挡风部以及连接在下挡风部两端的侧挡风部，两个侧挡风部均沿竖直方向延伸，且两个侧挡风部背离下挡风部的一侧分别贴紧柜体的两侧屏风。本技术方案中，通过将挡风板设置成“凹”字形，能够从下部和两侧全面阻挡外界环境热空气进入柜体。
16.在其中一些实施例中，节能风幕柜还包括用于驱动延伸板伸缩的第一驱动件、用于驱动分风板移动的第二驱动件，以及用于驱动挡风板升降的第三驱动件，以便于调控延伸板、分风板和挡风板。
17.在其中一些实施例中，冷藏腔内设有多层搁架，每层搁架均安装有用于监测搁架上放置的商品重量的重力传感器，冷藏腔内还设有用于监测冷藏腔内温度的温度传感器；柜体还安装有控制器，控制器与重力传感器和温度传感器分别连接以获取重力传感器和温度传感器的监测结果，控制器还与第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件分别连接，以分别控制第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件执行驱动动作。本技术方案中，通过设置的控制器与重力传感器、重力传感器、第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件相配合，能够实现自动控制。
18.在其中一些实施例中，冷藏腔的后壁还设有用于探测是否有人站在冷藏腔前的红外探测器，红外探测器与控制器相连以将探测结果发送至控制器，控制器根据红外探测器的探测结果控制第三驱动件执行驱动动作。本技术方案中，通过设置的红外探测器和控制器相配合，能够及时控制挡风板下降，以避免妨碍消费者选购商品。
19.除此，本发明还提供了一种节能风幕柜的控制方法，应用于上述任一项技术方案的节能风幕柜，节能风幕柜包括快速降温模式、节能运行模式、低温运行模式和中温运行模式，控制器内存储有预设补货量、预设冷藏温度、预设低温冷藏温度和预设中温冷藏温度；
20.当控制器接收到的重力传感器监测的商品重量与其前一次接收到的商品重量相比，商品重量增加量超过预设补货量时，节能风幕柜进入快速降温模式，具体包括：控制器控制第一驱动件驱动延伸板伸长至最大伸长量以完全阻断第二风道与空腔，控制器同时控制第二驱动件驱动分风板移动至出风口全部与第一风道相连通，控制器进一步控制第三驱动件驱动挡风板升起，以通过风机产生的空气流在空腔、风道、冷藏腔之间的循环流动，使冷藏腔内的温度到达预设冷藏温度；
21.当温度传感器监测到冷藏腔内的温度到达预设冷藏温度时，节能风幕柜进入节能
运行模式，具体包括：控制器控制第一驱动件驱动延伸板回缩至伸长量为最大伸长量的五分之三，控制器同时控制第二驱动件驱动分风板移动至出风口与第一风道的连通面积为出风口总面积的四分之三，挡风板保持升起状态，以通过风机产生的空气流在空腔、风道、冷藏腔之间的循环流动，使冷藏腔内的温度维持在预设冷藏温度；
22.当商品需要低温储藏时，节能风幕柜进入低温运行模式，具体包括：控制器控制第一驱动件驱动延伸板伸缩至伸长量为最大伸长量的五分之四，控制器同时控制第二驱动件驱动分风板移动至出风口与第一风道的连通面积为出风口总面积的二分之一，挡风板保持升起状态，以通过风机产生的空气流在空腔、风道、冷藏腔之间的循环流动，使冷藏腔内的温度到达预设低温冷藏温度；
23.当商品需要中温储藏时，节能风幕柜进入中温运行模式，具体包括：控制器控制第一驱动件驱动延伸板伸缩至伸长量为最大伸长量的五分之一，控制器同时控制第二驱动件驱动分风板移动至出风口与第一风道的连通面积为出风口总面积的四分之一，挡风板保持升起状态，以通过风机产生的空气流在空腔、风道、冷藏腔之间的循环流动，使冷藏腔内的温度到达预设中温冷藏温度。
24.在其中一些实施例中，控制器内还存储有预设停留时间，在节能运行模式、低温运行模式和中温运行模式下，当红外探测器探测到有人站在冷藏腔前的连续时间超过预设停留时间时，控制器控制第三驱动件驱动挡风板下降；当红外探测器探测人离开后，控制器控制第三驱动件驱动挡风板升起。
25.基于上述技术方案，本发明实施例中节能风幕柜的风幕冷负荷量可根据需要调节，有效降低了能耗。
附图说明
26.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
27.图1为本发明节能风幕柜一个实施例的结构示意图；
28.图2为图1中a处的局部放大示意图；
29.图3为图1中b处的局部放大示意图；
30.图4为本发明节能风幕柜一个实施例中分风板的结构示意图；
31.图5为本发明节能风幕柜一个实施例中挡风板的结构示意图。
32.图中：
33.1、柜体；2、风机；3、延伸板；4、第一驱动件；5、蒸发器；6、风道分隔板；7、分风板；8、第二驱动件；9、挡风板；10、第三驱动件；11、控制器；12、搁架；13、重力传感器；14、温度传感器；15、红外探测器；
34.101、冷藏腔；102、空腔；103、风道；1031、第一风道；1032、第二风道；104、出风口；105、回风口；
35.601、竖向分隔板；602、横向分隔板；
36.901、下挡风部；902、侧挡风部；
37.1001、驱动电机；1002、丝杆；1003、螺母。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，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。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.如图1-图3所示，在本发明节能风幕柜的一个示意性实施例中，该节能风幕柜包括柜体1、风机2、蒸发器5、风道分隔板6、延伸板3和分风板7；柜体1设有冷藏腔101、空腔102和风道103；冷藏腔101的前侧敞开，顶部靠近前侧处开设有出风口104，底部靠近前侧处开设有回风口105；空腔102位于冷藏腔101的下方，并与冷藏腔101通过回风口105相连通；风道103的一端与空腔102相连通，另一端与冷藏腔101通过出风口104相连通；风机2设置于空腔102内，用于产生空气流；风道分隔板6固定设置于风道103内，并沿风道103的一端延伸至另一端，以将风道103分隔为靠近冷藏腔101的第一风道1031和远离冷藏腔101的第二风道1032；蒸发器5设置于第一风道1031内；延伸板3活动连接于风道分隔板6靠近空腔102的一端，并可相对于风道分隔板6伸缩，以改变第二风道1032与空腔102的连通面积，随着延伸板3的伸长，第二风道1032与空腔102的连通面积减小，当延伸板3完全伸出时，延伸板3阻断第二风道1032与空腔102；分风板7设置于风道分隔板6靠近出风口104的一端与出风口104之间，以使出风口104部分与第一风道1031相连通、剩余部分与第二风道1032相连通，分风板7可移动以分配出风口104分别与第一风道1031和第二风道1032的连通面积。
43.上述节能风幕柜的风幕形成原理为：风机2转动以产生空气流，空气流入风道103，其中进入第一风道1031内的空气流经蒸发器5作用而降温为冷风，进入第二风道1032内的空气流为常温风，第一风道1031内的冷风和第二风道1032内的常温风在出风口104处汇集并向下流出以形成风幕，汇集后的空气流经回风口105重新回到空腔102内，以形成循环。其中，在空腔102与风道103连通处设置延伸板3，通过延伸板3的伸缩可改变第二风道1032与空腔102的连通面积，从而可调控进入第一风道1031和第二风道1032的空气流量；在风道103与出风口104的连通处设置分风板7，通过移动分风板7可分配出风口104与第一风道1031和第二风道1032的连通面积，从而可调控风幕中冷风和常温风的比例。需要说明的是，节能风幕柜内设有常规的制冷系统，包括蒸发器5、冷凝器、节流元件和压缩机等，冷凝器、节流元件和压缩机的设置方式与现有风幕柜相同，在此不做赘述。
44.上述节能风幕柜，通过设置的风道分隔板6将风道103分隔为第一风道1031和第二风道1032，其中第一风道1031内设置蒸发器5以作为冷风风道，第二风道1032作为常温风风道，通过设置的延伸板3的伸缩调控进入第一风道1031和第二风道1032的空气流量，通过设置的分风板7的移动调控进入风幕的第一风道1031的冷风和第二风道1032的常温风的比例，实现了对风幕冷负荷量的调节，有效降低了能耗。
45.参见图1-图3，在一些实施例中，风道103自冷藏腔101的后方延伸至冷藏腔101的上方，风道分隔板6包括位于冷藏腔101后方的竖向分隔板601和位于冷藏腔101上方的横向分隔板602，竖向分隔板601的上端与横向分隔板602的一端相连，竖向分隔板601的下端向下延伸至靠近空腔102处，横向分隔板602远离竖向分隔板601的一端水平延伸至靠近出风口104处；延伸板3套接于竖向分隔板601的下端，并沿竖直方向相对于竖向分隔板601滑动以相对于竖向分隔板601伸出或回缩；分风板7的一端(具体为分风板7的后端)套接于横向分隔板602远离竖向分隔板601的一端并沿水平方向相对于横向分隔板602滑动，另一端(具体为分风板7的前端)抵于出风口104的进风侧表面并随分风板7的滑动沿出风口104进风侧表面滑动，以改变出风口104分别与第一风道1031和第二风道1032的连通面积。本实施例中，将风道分隔板6设置呈倒l形，延伸板3套接于竖向分隔板601的下端，以便于通过延伸板3相对于竖向分隔板601的伸出或回缩实现对第二风道1032进风面积的调控，而分风板7套接于横向分隔板602的前端，以便于通过分风板7的前后移动实现对出风口104与第一风道1031和第二风道1032的连通面积的分配。
46.参见图4，在一些实施例中，分风板7呈双阶梯形，上层阶梯的角度为135
°
，下层阶梯的角度为150
°
。将分风板7设计为这种双阶梯形，能够最大程度减少空气流在风道103死角内的回旋状况。
47.参见图1和图5，在一些实施例中，节能风幕柜还包括挡风板9，挡风板9的下端活动连接于柜体1，并可相对于柜体1升降，挡风板9升起时位于冷藏腔101的前方并遮挡住冷藏腔101的下部。当挡风板9升起时，能够有效阻止柜体1吸入过多环境空气，避免风幕因与外界环境热空气的卷吸换热而造成冷负荷损失；当消费者需要购物时，通过降下挡风板9，可以避免挡风板9妨碍消费者选取商品。需要说明的是，挡风板9仅需设置为完全升起和完全降下两个高度状态，即可满足使用需要。
48.参见图5，在一些实施例中，挡风板9包括沿水平方向延伸的下挡风部901以及连接在下挡风部901两端的侧挡风部902，两个侧挡风部902均沿竖直方向延伸，且两个侧挡风部902背离下挡风部901的一侧分别贴紧柜体1的两侧屏风。本实施例中，通过将挡风板9设置成“凹”字形，能够从下部和两侧全面阻挡外界环境热空气进入柜体1。需要说明的是，下挡风部901的高度优选为10～25cm，侧挡风部902高度优选为30～55cm。
49.此外，为了便于调控延伸板3、分风板7和挡风板9，参见图1，节能风幕柜还包括用于驱动延伸板3伸缩的第一驱动件4、用于驱动分风板7移动的第二驱动件8，以及用于驱动挡风板9升降的第三驱动件10。需要说明的是，本实施例中，如图1所示，第一驱动件4和第二驱动件8均采用伸缩气缸，第三驱动件10为丝杆1002与螺母1003相配合的驱动方式，具体包括驱动电机1001、丝杆1002和螺母1003，驱动电机1001安装于柜体1内，丝杆1002沿竖直方向设置，丝杆1002的一端固定连接于驱动电机1001的输出轴、另一端转动连接于柜体1，螺母1003螺纹连接于丝杆1002的外周并固定连接于挡风板9的一侧，通过驱动电机1001驱动
丝杆1002旋转，可使螺母1003沿竖直方向移动，进而带动挡风板9升降，需要说明的是，在柜体1上可开设导向槽(图中未示出)以导向挡风板9的移动方向。可以理解的是，本领域技术人员也可采用其他驱动件作为第一驱动件4、第二驱动件8和第三驱动件10。
50.在一些实施例中，为了便于实现自动控制，参见图1，冷藏腔101内设有多层搁架12，每层搁架12均安装有用于监测搁架12上放置的商品重量的重力传感器13，冷藏腔101内还设有用于监测冷藏腔101内温度的温度传感器14；柜体1还安装有控制器11，控制器11与重力传感器13和温度传感器14分别连接以获取重力传感器13和温度传感器14的监测结果，控制器11还与第一驱动件4、第二驱动件8和第三驱动件10分别连接，以分别控制第一驱动件4、第二驱动件8和第三驱动件10执行驱动动作。
51.在一些实施例中，为了及时控制挡风板9下降以避免妨碍消费者选购商品，参见图1，冷藏腔101的后壁还设有用于探测是否有人站在冷藏腔101前的红外探测器15，红外探测器15与控制器11相连以将探测结果发送至控制器11，控制器11根据红外探测器15的探测结果控制第三驱动件10执行驱动动作。需要说明的是，红外探测器15的安装高度根据人的身高设定，以基本能够保证所有人都能够被探测到为准，本实施例中，红外探测器15具体位于从下向上数的第一层搁架12和第二层搁架12之间。
52.基于上述的节能风幕柜，本发明还提供一种节能风幕柜的控制方法，节能风幕柜包括快速降温模式、节能运行模式、低温运行模式和中温运行模式，控制器11内存储有预设补货量、预设冷藏温度、预设低温冷藏温度和预设中温冷藏温度。节能风幕柜各种模式的控制方法如下：
53.(1)快速降温模式
54.当控制器11接收到的重力传感器13监测的商品重量与其前一次接收到的商品重量相比，商品重量的增加量超过预设补货量时，节能风幕柜进入快速降温模式，具体包括：控制器11控制第一驱动件4驱动延伸板3伸长至最大伸长量以完全阻断第二风道1032与空腔102，控制器11同时控制第二驱动件8驱动分风板7移动至出风口104全部与第一风道1031相连通，控制器11进一步控制第三驱动件10驱动挡风板9升起，以通过风机2产生的空气流在空腔102、风道103、冷藏腔101之间的循环流动，使冷藏腔101内的温度到达预设冷藏温度。
55.当节能风幕柜进入快速降温模式时，风机2产生的空气流全部进入第一风道1031并经蒸发器5降温为冷风，然后经出风口104流出，对冷藏腔101进行降温并形成风幕，升起的挡风板9能够有效防止冷风流失。
56.(2)节能运行模式
57.当温度传感器14监测到冷藏腔101内的温度到达预设冷藏温度时，节能风幕柜进入节能运行模式，具体包括：控制器11控制第一驱动件4驱动延伸板3回缩至伸长量为最大伸长量的五分之三，控制器11同时控制第二驱动件8驱动分风板7移动至出风口104与第一风道1031的连通面积为出风口104总面积的四分之三，挡风板9保持升起状态，以通过风机2产生的空气流在空腔102、风道103、冷藏腔101之间的循环流动，使冷藏腔101内的温度维持在预设冷藏温度。
58.当节能风幕柜进入节能运行模式时，风机2产生的空气流部分进入第一风道1031并经蒸发器5降温为冷风，剩余部分作为常温风进入第二风道1032，冷风和常温风在出风口
104处汇集并流出，形成风幕以维持冷藏腔101内的温度，升起的挡风板9能够有效防止冷风流失。
59.(3)低温运行模式
60.当商品需要低温储藏时，节能风幕柜进入低温运行模式，具体包括：控制器11控制第一驱动件4驱动延伸板3伸缩至伸长量为最大伸长量的五分之四，控制器11同时控制第二驱动件8驱动分风板7移动至出风口104与第一风道1031的连通面积为出风口104总面积的二分之一，挡风板9保持升起状态，以通过风机2产生的空气流在空腔102、风道103、冷藏腔101之间的循环流动，使冷藏腔101内的温度到达预设低温冷藏温度。需要说明的是，通常预设低温冷藏温度在0℃～5℃范围内。
61.当节能风幕柜进入低温运行模式时，风机2产生的空气流大部分进入第一风道1031并经蒸发器5降温为冷风，少部分作为常温风进入第二风道1032，冷风和常温风在出风口104处汇集并流出，对冷藏腔101进行降温并形成风幕，升起的挡风板9能够有效防止冷风流失。
62.(4)中温运行模式
63.当商品需要中温储藏时，节能风幕柜进入中温运行模式，具体包括：控制器11控制第一驱动件4驱动延伸板3伸缩至伸长量为最大伸长量的五分之一，控制器11同时控制第二驱动件8驱动分风板7移动至出风口104与第一风道1031的连通面积为出风口104总面积的四分之一，挡风板9保持升起状态，以通过风机2产生的空气流在空腔102、风道103、冷藏腔101之间的循环流动，使冷藏腔101内的温度到达预设中温冷藏温度。需要说明的是，中温储藏是指商品所需的储藏温度介于低温与常温之间，例如5℃～8℃。
64.当节能风幕柜进入中温运行模式时，风机2产生的空气流部分进入第一风道1031并经蒸发器5降温为冷风，剩余部分作为常温风进入第二风道1032，冷风和常温风在出风口104处汇集并流出，对冷藏腔101进行相对小程度的降温，并形成风幕以维持冷藏腔101内的温度，升起的挡风板9能够有效防止冷风流失。
65.需要说明的是，快速降温模式和节能运行模式为自动模式，控制器11可根据重力传感器13和温度传感器14的监测结果实现自动控制；低温运行模式和中温运行模式为手动模式，需要通过人工对控制器11下指令实现控制，下指令的方式具体为：在控制器11上对应设置低温运行控制按钮和中温运行控制按钮，当按下低温运行控制按钮或中温运行控制按钮时，控制器11执行对应模式的控制程序。
66.在一些实施例中，控制器11内还存储有预设停留时间；在节能运行模式、低温运行模式和中温运行模式下，当红外探测器15探测到有人站在冷藏腔101前的连续时间超过预设停留时间时，控制器11控制第三驱动件10驱动挡风板9下降；当红外探测器15探测人离开后，控制器11控制第三驱动件10驱动挡风板9升起。
67.最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
68.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。