一種保鮮冰箱的氣調系統控制方法

2023-05-29 06:16:46

專利名稱：一種保鮮冰箱的氣調系統控制方法
技術領域：
本發明涉及一種冰箱的系統控制方法，尤其涉及一種保鮮冰箱的氣調系統控制方法。
背景技術：
當前，家庭或商場用於食品保鮮的冰箱(冰櫃)，主要是利用降溫技術，在冰箱或冰櫃內營造一個低溫的保鮮環境，從而對食品進行保鮮，一般來說，溫度越低，保鮮時間越長。但是這種現有的保鮮方式存在諸多不足。一方面，保鮮時間要求越長，所需溫度就越低，從而浪費能源；另一方面，由於保鮮環境中含有的氧氣成份與空氣基本相同，至使食品容易氧化變質；再一方面，食品散發出的各種嗅氣和有機氣體長期駐留在保鮮環境中得不到置換，既弓I起食品的交叉汙染，又使得保鮮時間縮短。中國發明專利申請公布說明書CN101368781A公開了一種保鮮冰箱，參見圖1，設置有冷卻空間15和除氧裝置1，除氧裝置I設在冰箱冷卻空間15外，一固體氧化物電解質板在除氧裝置I外殼中隔出密閉的除氧區，除氧區通過進、出氣管11、12對應連接冰箱冷卻空間15的出、進氣口，除氧區的進、出氣管11、12分別連通一換熱器16的加熱管、冷卻管，換熱器使用熱傳導效率高的金屬製成，採用套管結構，其外層加熱管連通冰箱冷藏區出氣口與除氧區的進氣管11之間，其裡層冷卻管連通在除氧區出氣管12與冰箱冷藏區進氣口之間，其裡層冷卻管與冰箱進氣口之間連接的管路上還設有散熱片14，散熱片將換熱器冷卻管出來的氣體進一步冷卻；電解質板的除氧區側設有導電陰極，另一側設導電陽極；除氧裝置I中還設有為固體氧化物電解質板加熱的加熱器；所述除氧裝置I與冰箱冷卻空間15之間的接通管路上設有循環氣泵13，循環氣泵13用於將冷卻後的低氧氣體抽取到冰箱冷藏室中。該電解質板被加熱到400度以上時僅供氧離子通過，除氧區中的氧分子在導電陰極上得到電子變成氧離子，氧離子在電場作用下從電解質板中穿過再後在導電陽極上失去電子，重新變成氧分子，利用氣泵將該脫氧並再經冷卻後的低氧氣體送至冰箱中，使冷卻空間中的氣體處於低氧狀態，更加保鮮。然而，這種保鮮冰箱的多個冷藏室彼此相互連通，其氣調系統通過同一個進氣口和同一個出氣口換氣，打開冰箱門時所有冷藏室與大氣連通，外界氣體進入冰箱，冰箱內氧含量升高，冰箱門關閉後需要對所有冷藏室進行降氧處理，比較耗費能源，另外，冷藏室這種連通的設置也不能滿足不同食物對不同氣調保鮮參數或者溫度控制的要求，同時，食物在冰箱內產生的臭氣、溼氣及有機氣體在循環過程中沒有被除去，循環回到冷藏室對食品會產生汙染。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種在保鮮環境下對各個密閉儲物室的氣體成分(主要是氮氣、氧氣、食品散發的臭氣及其他有機氣體)可以獨立控制和置換的保鮮冰箱的氣調系統控制方法。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為:一種保鮮冰箱的氣調系統控制方法，該保鮮冰箱包括若干用於儲藏需保鮮食品的儲物室、用於向該儲物室提供保鮮氣體的氮氧分離裝置、與該氮氧分離裝置進氣口連通的壓縮泵、氣體配送器以及控制壓縮泵和氣體配送器的控制器；該若干儲物室相互密封隔離且分別具有可密閉儲物室的儲物室門；每一儲物室內設有氧濃度傳感器，且分別具有出氣口和進氣口 ；該儲物室的出氣口和進氣口通過氣體配送器分別連通到所述壓縮泵的入氣口和氮氧分離裝置的保鮮氣體出口 ；所述方法包括:當氧濃度傳感器感應到某一個或某幾個儲物室內氧氣濃度高於設定值時，向控制器發送信號；控制器根據氧濃度傳感器的信號控制壓縮泵工作，並控制氣體配送器連通到需要補充保鮮氣體的儲物室；當氧濃度傳感器感應到所有儲物室內氧氣濃度等於或低於設定值時，向控制器發送信號，控制器控制壓縮泵停止工作。作為本發明的進一步改進，所述儲物室的出氣口與壓縮泵之間連通有臭氣及有機氣體脫離裝置，儲物室排出的富氧氣體經該臭氣及有機氣體脫離裝置除溼、脫離臭氣及有機氣體後，再經壓縮泵入口循環進入氮氧分離裝置。作為本發明的進一步改進，所述氮氧分離裝置保鮮氣體出口連接有手動保鮮氣體充氣支管，該充氣支管上安裝有閥門，根據需要可打開閥門向其他待保鮮食品充填保鮮氣體。作為本發明的進一步改進，所述氮氧分離裝置為分離膜式氣體分離器。作為本發明的進一步改進，所述壓縮泵進氣口上設有空氣補充支路，該補充支路上設有箱外空氣補充單向閥，壓縮泵啟動後，可打開箱外空氣補充單向閥向氮氧分離裝置補充箱外空氣。作為本發明的進一步改進，所述進氣口位於所述儲物室的底端，所述出氣口位於所述儲物室的上端。作為本發明的進一步改進，所述臭氣及有機氣體脫離裝置為分離膜式氣體分離器或吸附式過濾除臭裝置。作為本發明的進一步改進，所述壓縮泵為微型全無油壓縮機。本發明與現有技術相比，由於本發明保鮮冰箱的若干個儲物室相互密封隔離且分別具有可密閉儲物室的儲物室門，每一儲物室分別具有出氣口和進氣口，儲物室的進氣口分別連通到氮氧分離裝置的保鮮氣體出口，儲物室的出氣口通過壓縮泵連通氮氧分離裝置的進氣口，同時，本發明還包括氣體配送器以及控制所述壓縮泵和氣體配送器工作的控制器，以及儲物室內的氧濃度傳感器，採用這樣的結構後，氧濃度傳感器實時將氧濃度的實測值與設定值進行比較，進而向控制器發送信號以控制壓縮泵和氣體配送器的工作。採用上述保鮮冰箱的氣調系統控制方法，可滿足不同的保鮮食物有著不同的保鮮氣調參數的要求，以達到對不同的食物得到最好的保鮮品質的效果，並可對每個密閉儲物室獨立控制和置換氣體，具有延長保鮮時間，提高保鮮品質，降低能源消耗，減少食品的交叉汙染等優點。


圖1為現有技術保鮮冰箱的系統原理圖。
圖2為本發明實施例一的保鮮冰箱氣調系統控制方法系統原理圖。圖3為本發明實施例二的保鮮冰箱氣調系統控制方法系統原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖具體說明本發明的具體實施方式
:實施例一:如圖2所示，本發明的一種保鮮冰箱1，包括若干個儲物室，每個儲物室分別具有一個進氣口和一個出氣口，出氣口在儲物室的上端，進氣口在儲物室的底端，這是因為氮氣比氧氣輕，當充入的保鮮氣體即富氮氣體通過進氣口進入儲物室後氮氣會向上飄，而上方的空氣被不斷抽走，進而快速達到氣體置換的目的。如圖2所示畫出了兩個儲物室41和42，儲物室41具有出氣口 al和進氣口 bl，儲物室42具有出氣口 a2和進氣口 b2，出氣口 al、a2在儲物室的上端，進氣口 bl、b2在儲物室的底端，兩個儲物室41和42相互密封隔離且分別具有可密閉儲物室的儲物室門31和32，為了保證密封性，密閉儲物室門31、32上配裝有密封條2，當密閉儲物室門31、32關閉時與密閉儲物室41、42的門框形成密封配合。保鮮冰箱I還包括設置在儲物室外的氮氧分離裝置13，氮氧分離裝置13用於對氣體進行氮氧分離處理，氮氧分離裝置13的進氣口 k連通壓縮泵10的出氣口，氮氧分離裝置13的富氧出氣口 g可與外界連通。壓縮泵10可採用微型全無油壓縮機，氮氧分離裝置(13)為分離膜式氣體分離器，其分離膜可以是板式膜或中空纖維膜。在壓縮泵10的進氣口和儲物室41、42之間連通有氣體配送器8，該氣體配送器8具有兩組聯動閥門cl/dl-el/fl和c2/d2-e2/f2，可根據需要選擇性地分別或同時連通儲物室41、儲物室42。儲物室41、42的出氣口 al、a2分別連通氣體配送器8的臭氣及有機氣體進口 Cl、c2，氣體配送器8的臭氣及有機氣體出口 el、e2分別連通壓縮泵10的進氣口，儲物室41、42的進氣口 bl、b2分別連通氣體配送器8的保鮮氣體出口 dl、d2，氣體配送器8的保鮮氣體進口 H、f2分別連通氮氧分離裝置13的保鮮氣體出口 h。保鮮氣體配送器8、氮氧分離組件13、壓縮泵10構成了氣調控制系統16。保鮮冰箱I還包括總冰箱門19和控制器6，控制器6具有輸入口部分A、處理單元和輸出口部分B，該控制器採用常規的信號控制器，輸入口部分A的一個輸入口連接控制面板7，另四個輸入口分別連接裝設於密閉儲物室41、42內的溫度傳感器17和氧濃度傳感器18，輸出口部分B的一個輸出口連接壓縮泵10，另三個輸出口分別與保鮮氣體配送器8、富氧排氣閥12和製冷系統5相連接。控制面板7和控制器6內可以設定和固化所需保鮮氣體組分參數和保鮮溫度，並在與設置在密閉儲物室41、42內的溫度傳感器17和氧濃度傳感器18提供的當前的實測參數和溫度相比較的基礎上，對製冷系統和氣調系統進行實時控制，分別為多個密閉儲物室提供個性化的保鮮氣體組分和溫度，從而防止食品交叉汙染，延長保鮮時間，提高保鮮品質，節約能源消耗。控制器6、控制面板7、溫度傳感器17和氧濃度傳感器18構成了保鮮冰箱I的整個控制系統21。當儲物室41內的氧濃度傳感器18的實測氧氣濃度值超過設定值時，控制器6啟動壓縮泵10和氣體配送器8的工作，即壓縮泵10從密閉儲物室41抽氣，控制器6控制氣體配送器8與儲物室41的對應通道cl-el和fl-dl同時連通，儲物室41內的氣體從出氣口 al經過保鮮氣體配送器8的cl-el通道，在壓縮泵10的作用下進入氮氧分離裝置13，打開空氣補充單向閥11，可向氮氧分離裝置13補充部分新鮮空氣，氮氧分離裝置13對氣體進行氮氧分離，富氧氣體通過富氧出氣口 g被排到外界空氣中，處理後的富氮保鮮氣體，經保鮮氣體配送器8的對應通道fl-dl，再輸送回對應的封閉儲物室41的進氣口 bl內，實現向儲物室41填充保鮮氣體，如此經過若干循環，直至儲物室41內的氧濃度達到或低於設定的氧濃度參數指標為止，此時氧濃度傳感器18向控制器6發送信號，控制器6控制壓縮泵10停止工作，氣體配送器8的cl-el和fl-dl通道同時斷開，最終實現了對儲物室41內氣體的置換，使儲物室41處於富氮氛圍中，對其內的食品進行有效的保鮮；同理，當需要對儲物室42內的空氣進行置換時也同上述工作原理，只是這時控制器6控制氣體配送器8與儲物室42的對應通道c2-e2和f2_d2同時連通或斷開。這樣，可達到分別向多個密閉儲物室提供個性化的保鮮氣體組分的目的，從而防止食品交叉汙染，延長保鮮時間，提高保鮮品質，節約能源消耗。保鮮冰箱I還包括製冷系統5、控制器6、控制面板7和溫度傳感器17，可以通過控制面板7設定儲物室內的保鮮溫度，當儲物室內的溫度傳感器17的檢測到儲物室內的溫度高於設定溫度時，控制器6啟動製冷系統5對冰箱進行製冷，直至達到設定溫度為止，由於此內容屬於現有技術，本發明在此不具體展開敘述。同樣，當密閉儲物室41內的溫度傳感器17的實測值超過設定值時，控制器6啟動冰箱製冷系統5的工作，製冷系統5對冰箱進行降溫處理，直至達到或低於設定的溫度參數指標為止，此時，控制器6控制冰箱製冷系統5停止工作；同理，當需要對儲物室42內的溫度進行降溫時也同上述工作原理。當保鮮氣體組分參數或保鮮溫度再次偏離設置值時，控制器6將再次發出指令，重複上述循環，直至重新達到氣調保鮮所設定的參數指標或溫度為止。進一步的，氮氧分離裝置13的保鮮氣體出口 h上可連接有手動保鮮氣體充氣支管14，該充氣支管14上安裝有閥門15，當需要時可以打開閥門15，對外提供保鮮氣體，t匕如將保鮮氣體充入其他容器或包裝物內，對其他食用品如米類、麥類、豆類、乾鮮貨類、蔬菜類、肉類、水果類、茶葉類等食用品進行常溫氣調保鮮；壓縮泵10的進氣口上設有空氣補充支路，該補充支路上設有箱外空氣補充單向閥11，打開單向閥11可對氮氧分離裝置13進行空氣補充，使氮氧分離裝置13能夠分離出足夠的富氮氣體充入儲物室41、42 ;氮氧分離裝置13的富氧氣體出口 g上設有富氧排氣閥12，通過富氧排氣閥12，可以對外提供氧氣，該氧氣可作他用，如為室內增氧或連接到廚房用於燃氣灶助燃。實施例二:由於儲物室41和42內的氣體中含有臭氣、有機氣體和溼氣，去除這些氣體有利於食品的保鮮及儲物室內氣體的淨化，所以在實施例一的基礎上，如圖3所示，氣體配送器8與壓縮泵10之間連通有臭氣及有機氣體脫離裝置9，氣體配送器8的臭氣及有機氣體出口 el、e2連通臭氣及有機氣體脫離裝置9的進氣口，臭氣及有機氣體脫離裝置9的出氣口連通壓縮泵10的進氣口。從儲物室41或42、氣體配送器8出來的氣體經過臭氣及有機氣體脫離裝置9進行臭氣、有機氣體和溼氣的去除後，再通過壓縮泵10送入氮氧分離裝置13。該臭氣及有機氣體脫離裝置9可為分離膜式氣體分離器或吸附式過濾除臭裝置。當然，上述所有實施例的密閉儲物室並不局限於兩個，可以根據需要設置成多個，但其原理與本發明相同。綜上，本發明可實現分別向多個密閉儲物室提供個性化的保鮮氣體組分的目的，從而防止食品交叉汙染，延長保鮮時間，提高保鮮品質，節約能源消耗。
權利要求
1.一種保鮮冰箱的氣調系統控制方法，該保鮮冰箱包括若干用於儲藏需保鮮食品的儲物室(41、42)、用於向該儲物室(41、42)提供保鮮氣體的氮氧分離裝置(13)、與該氮氧分離裝置(13)進氣口(k)連通的壓縮泵(10)、氣體配送器(8)以及控制壓縮泵(10)和氣體配送器(8)的控制器(6);該若干儲物室(41、42)相互密封隔離且分別具有可密閉儲物室(41、42)的儲物室門(31、32);每一儲物室(41、42)內設有氧濃度傳感器(18)，且分別具有出氣口(al、a2)和進氣口(bl、b2);該儲物室(41、42)的出氣口(al、a2)和進氣口(bl、b2)通過氣體配送器(8)分別連通到所述壓縮泵(10)的入氣口和氮氧分離裝置(13)的保鮮氣體出口(h);所述方法包括: 當氧濃度傳感器(18)感應到某一個或某幾個儲物室(41、42)內氧氣濃度高於設定值時，向控制器(6)發送信號； 控制器(6)根據氧濃度傳感器(18)的信號控制壓縮泵(10)工作，並控制氣體配送器(8)連通到需要補充保鮮氣體的儲物室(41、42)； 當氧濃度傳感器(18)感應到所有儲物室(41、42)內氧氣濃度等於或低於設定值時，向控制器(6 )發送信號，控制器(6 )控制壓縮泵(10 )停止工作。
2.根據權利要求1所述的一種保鮮冰箱的氣調系統控制方法，其特徵在於:所述儲物室(41、42)的出氣口(al、a2)與壓縮泵(10)之間連通有臭氣及有機氣體脫離裝置(9)，儲物室(41、42)排出的富氧氣體經該臭氣及有機氣體脫離裝置(9)除溼、脫離臭氣及有機氣體後，再經壓縮泵(10 )入口循環進入氮氧分離裝置(13)。
3.根據權利要求1所述的一種保鮮冰箱的氣調系統控制方法，其特徵在於:所述氮氧分離裝置(13)保鮮氣體出口(h)連接有手動保鮮氣體充氣支管(14)，該充氣支管(14)上安裝有閥門(15)，根據需要可打開閥門(15)向其他待保鮮食品充填保鮮氣體。
4.根據權利要求1所述的一種保鮮冰箱的氣調系統控制方法，其特徵在於:所述氮氧分離裝置(13)為分離膜式氣體分離器。
5.根據權利要求1所述的一種保鮮冰箱的氣調系統控制方法，其特徵在於:所述壓縮泵(10)進氣口上設有空氣補充支路，該補充支路上設有箱外空氣補充單向閥(11 )，壓縮泵(10)啟動後，可打開箱外空氣補充單向閥(11)向氮氧分離裝置(13)補充箱外空氣。
6.根據權利要求1所述的一種保鮮冰箱的氣調系統控制方法，其特徵在於:所述進氣口(b1、b2)位於所述儲物室(41、42)的底端，所述出氣口(al、a2)位於所述儲物室(41、42)的上端。
7.根據權利要求2所述的一種保鮮冰箱的氣調系統控制方法，其特徵在於:所述臭氣及有機氣體脫離裝置(9)為分離膜式氣體分離器或吸附式過濾除臭裝置。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的一種保鮮冰箱的氣調系統控制方法，其特徵在於:所述壓縮泵(10)為微型全無油壓縮機。
全文摘要
本發明涉及一種冰箱的系統控制方法，尤其涉及一種保鮮冰箱的氣調系統控制方法。一種保鮮冰箱的氣調系統控制方法，包括當儲物室內的氧濃度傳感器感應到某一個或某幾個儲物室內氧氣濃度高於設定值時，向控制器發送信號；控制器根據氧濃度傳感器的信號控制壓縮泵工作，並控制氣體配送器連通到需要補充保鮮氣體的儲物室；當氧濃度傳感器感應到所有儲物室內氧氣濃度等於或低於設定值時，向控制器發送信號，控制器控制壓縮泵停止工作。採用上述保鮮冰箱的氣調系統控制方法，可滿足不同的保鮮食物有著不同的保鮮氣調參數的要求，以達到對不同的食物得到最好的保鮮品質的效果，並可對每個密閉儲物室獨立控制和置換氣體，具有延長保鮮時間，提高保鮮品質，降低能源消耗，減少食品的交叉汙染等優點。
文檔編號F25D29/00GK103090639SQ20121041156
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月24日 優先權日2012年10月24日
發明者徐東明 申請人:徐東明