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一种淇淋机的制冷控制方法

阅读:671发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种淇淋机的制冷控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 冰 淇淋 机的制冷控制方法,冰淇淋机包括具有搅拌器的冷冻缸、主制冷系统和控制系统,主制冷系统包括由 压缩机 、 冷凝器 、节流装置和 蒸发 器 通过制冷管路相连接构成的 制冷回路 ,控制系统控制主制冷系统为冷冻缸内的冰淇淋制冷,控制所述搅拌器搅拌,节流装置为 电子 膨胀 阀 ,控制系统还用于获取所述冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值,通过成型度值反馈控制电子膨胀阀的阀 门 开度;成型度值是所述冷冻缸内冰淇淋料液态→固态混合态→固态→系统设定的最终硬度/或 粘度 这一冰淇淋成型过程中按成型程度划分的成型值,控制系统控制电子膨胀阀的阀门开度随成型度值的变化而变化。本发明可以精确控制冰淇淋料成型过程的制冷量。,下面是一种淇淋机的制冷控制方法专利的具体信息内容。

1.一种淇淋机的制冷控制方法,所述冰淇淋机包括具有搅拌器的冷冻缸、主制冷系统和控制系统,所述主制冷系统包括由压缩机冷凝器、节流装置和蒸发器通过制冷管路相连接构成的制冷回路,所述控制系统控制所述冰淇淋机工作,包括控制所述主制冷系统为所述冷冻缸内的冰淇淋制冷和控制所述搅拌器搅拌,其特征在于,所述节流装置为电子膨胀,所述控制系统还用于获取所述冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值,通过所述的成型度值反馈控制所述电子膨胀阀的阀开度;
成型度值是所述冷冻缸内冰淇淋料的液态→固液态混合态→固态→系统设定的最终硬度/或粘度这一冰淇淋成型过程中按成型程度划分的成型值,所述控制系统控制所述电子膨胀阀的阀门开度随所述成型度值的变化而变化。
2.根据权利要求1所述的冰淇淋机的制冷控制方法,其特征在于:所述的冰淇淋机设置有多个档位,各个档位分别预设各自的最终成型度值和各自的成型度初始值,所述冰淇淋机在各档位工作时,控制系统获取所采集的冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值和当前档位所述成型度初始值的差异值,进而调节所述电子膨胀阀的阀门开度。
3.根据权利要求2所述的冰淇淋机的制冷控制方法,其特征在于:所述控制系统通过采集所述搅拌器之工作电机的实时电流值获取所述冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值,即所述控制系统为各个档位分别预设有各自的一组电流阈值I1~n,其中n为大于1的自然数,I1~In依次递增,I1是当前档位的成型度初始值对应的搅拌器之工作电机的工作电流值,In是当前档位的最终成型度值对应的搅拌器之工作电机的工作电流值,电流阈值I1~电流阈值In之间每两个相邻的电流阈值区间对应电子膨胀阀的一种阀门开度。
4.根据权利要求3所述的冰淇淋机的制冷控制方法,其特征在于:所述控制系统还用于获取冰淇淋机的实时环境温度值,获取的实时环境温度值作为控制参考值,所述控制系统根据获取的实时环境温度值和获取的所述实时成型度值调节所述电子膨胀阀的阀门开度,即所述控制系统还预设有一组环境温度阈值T1~n,T1~Tn依次递增,其中n为大于1的自然数,环境温度阈值T1~环境温度阈值Tn之间每两个相邻的环境温度阈值区间作为集合A中的一个元素构成集合A,电流阈值I1~电流阈值In之间每两个相邻的电流阈值区间作为集合B的一个元素构成集合B,集合A的任意一个元素和集合B的任意一个元素构成一个组合控制参数,集合A和集合B构成多个组合控制参数,每个组合控制参数对应所述电子膨胀阀的一种阀门开度。
5.根据权利要求2所述的冰淇淋机的制冷控制方法,其特征在于:所述控制系统通过采集所述搅拌器之工作电机的实时转速值获取所述冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值,即所述控制系统为各个档位分别预设有各自的一组转速阈值R1~n,其中n为大于1的自然数,R1~Rn依次递减,R1是当前档位的成型度初始值对应的搅拌器之工作电机的转速值,Rn是当前档位的最终成型度值对应的搅拌器之工作电机的转速值,转速阈值R1~转速阈值Rn之间每两个相邻的转速阈值区间对应电子膨胀阀的一种阀门开度。
6.根据权利要求5所述的冰淇淋机的制冷控制方法,其特征在于:所述控制系统还用于获取冰淇淋机的实时环境温度值,获取的实时环境温度值作为控制参考值,所述控制根据获取的实时环境温度值和获取的所述实时成型度值调节所述电子膨胀阀的阀门开度,即所述控制系统还预设有一组环境温度阈值T1~n,T1~Tn依次递增,其中n为大于1的自然数,环境温度阈值T1~环境温度阈值Tn之间每两个相邻的环境温度阈值区间作为集合A的一个元素构成集合A,转速阈值R1~转速阈值Rn之间每两个相邻的转速阈值区间作为集合C的一个元素构成集合C,集合A的任意一个元素和集合C的任意一个元素构成一个组合控制参数,集合A和集合C构成多个组合控制参数,每个组合控制参数对应所述电子膨胀阀的一种阀门开度。
7.根据权利要求2所述的冰淇淋机的制冷控制方法,其特征在于:所述控制系统通过采集所述主制冷系统的实时蒸发温度值或实时回气温度值获取所述冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值,即所述控制系统为各个档位分别预设有各自的一组蒸发/或回气温度阈值X1~n,其中n为大于1的自然数,X1~Xn依次递减,X1是当前档位的成型度初始值对应的蒸发/或回气温度值,Xn是当前档位的最终成型度值对应的蒸发/或回气温度值,蒸发/或回气温度阈值X1~蒸发/或回气温度阈值Xn之间每两个相邻的蒸发/或回气温度阈值区间对应电子膨胀阀的一种阀门开度。
8.根据权利要求7所述的冰淇淋机的制冷控制方法,其特征在于:所述控制系统还用于获取冰淇淋机的实时环境温度值,获取的实时环境温度值作为控制参考值,所述控制系统根据获取的实时环境温度值和获取的所述实时成型度值调节所述电子膨胀阀的阀门开度,即所述控制系统还预设有一组环境温度阈值T1~n,T1~Tn依次递增,其中n为大于1的自然数,环境温度阈值T1~环境温度阈值Tn之间每两个相邻的温度阈值区间作为集合A中的一个元素构成集合A,蒸发/或回气温度阈值X1~蒸发/或回气温度阈值Xn之间每两个相邻的环境温度阈值区间作为集合D的一个元素构成集合D,集合A的任意一个元素和集合D的任意一个元素构成一个组合控制参数,集合A和集合D构成多个组合控制参数,每个组合控制参数对应所述电子膨胀阀的一种阀门开度。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的冰淇淋机的制冷控制方法,其特征在于:所述的控制系统还用于监测所述冷冻缸内冰淇淋料是否出料以及出料量或出料次数,监测到冰淇淋料出料后,增大所述电子膨胀阀的阀门开度至根据所述出料量或出料次数确定的系统设定值,然后根据出料后冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值调节所述电子膨胀阀的阀门开度。
10.根据权利要求9所述的冰淇淋机的制冷控制方法,其特征在于:所述控制系统监测所述主制冷系统的实时回气温度值,并且所述控制系统还设有一个回气温度上限值N,当采集到的实时回气温度值大于等于所述回气温度上限值N时,增大所述电子膨胀阀的阀门开度为控制系统设定的最大值,其中0℃≤N≤20℃。

说明书全文

一种淇淋机的制冷控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种冰淇淋机的制冷控制方法。

背景技术

[0002] 现有冰淇淋机通常由料盆、冷冻缸、出料总成、主制冷系统和控制系统等构成,冷冻缸内配备有搅拌器。冰淇淋机工作流程一般为:通过控制系统控制主制冷系统、搅拌器运行,冰淇淋料浆经料盆进入冷冻缸,冷冻缸内冰淇淋料浆经搅拌和热交换,逐渐降温并逐步凝固成型直至达到系统设定的冰淇淋成型度。
[0003] 冰淇淋机的主制冷系统一般由压缩机冷凝器、节流装置、蒸发器等组成,为料盆、冷冻缸内冰淇淋料制冷。
[0004] 冰淇淋机将进入冷冻缸的液态冰淇淋制冷到成为可售卖的有一定硬度或粘度的冰淇淋的周期,通常可分为四个成型阶段:
[0005] 第一阶段:冷冻缸内的原料从进入冷冻缸时的液态浆料,经过不断的搅拌和同时进行的热交换开始降温,直至冷冻缸内冰淇淋料浆的冰点。此阶段,冷冻缸内为液态浆料,搅拌器之工作电机的转速和电流没有明显变化,但冷冻缸内温度变化明显。
[0006] 第二阶段:冷冻缸内冰淇淋料浆降至冰点后,再经不断的搅拌和热交换,冷冻缸内冰淇淋由液态转变为固态。此阶段冷冻缸内冰淇淋料是液态和固态共存,搅拌器之工作电机的转速和电流发生变化,一般情况转速开始缓慢下降,电流开始缓慢上升,冷冻缸内温度降低至一个较低值。
[0007] 第三阶段:经过继续的搅拌和热交换,冷冻缸内的冰淇淋料继续降温,冷冻缸内的冰淇淋全部成型,该阶段在冷冻缸内全部为固态冰淇淋,直至达到系统设定的最终硬度/或粘度。此阶段内,搅拌器之工作电机的转速急骤下降,电流急骤上升,冷冻缸内温度逐步下降。
[0008] 第四阶段:第三阶段结束后,冰淇淋机待机,冷冻缸内逐步升温,冰淇淋料的硬度/粘度开始下降,待机一定时间后,主制冷系统继续为冷冻缸制冷,使冰淇淋料达到系统设定的最终硬度/或粘度,冰淇淋料二次成型。
[0009] 冷冻缸内冰淇淋料的成型度和搅拌器之工作电机的转速、电流以及冷冻缸内温度相关联。冰淇淋机行业中,通常根据冰淇淋机之搅拌器的工作电流值、转速值以及冷冻缸的温度值判断冰淇淋的成型度。故制冷控制的方式通常是电流控制式、转速控制式以及温度控制式,也可以是上述控制方式中两种或三种组合的控制方式。
[0010] 传统的冰淇淋机,其制冷系统中节流装置的节流方式有两种:毛细管式和膨胀式。
[0011] 毛细管常见于压缩机功率为0.2HP~2HP的制冷系统中,是一种固定节流量内径和长度的节流装置。其优点是成本低,结构简单,但因为是固定节流量,在不同的蒸发温度点,毛细管无法进一步调节所需的节流量,冷冻缸内冰淇淋料浆的成型过程就无法得到精确控制。
[0012] 热力膨胀阀常见于压缩机功率在1HP以上的中大型制冷系统中,是一种可以根据制冷系统中蒸发回路的蒸发温度或压力,自动调节节流量的节流装置。但其结构较复杂,成本较高,另外热力膨胀阀依靠感温元件或压力元件完成工作,信号传递滞后,灵敏度会降低。
[0013] 为使售卖的冰淇淋维持较好的口感,冰淇淋需在最好的硬度/粘度状态下出料。而冰淇淋最好的硬度/粘度一般出现在第三阶段的后期时间。另外出料后,冷冻缸内冰淇淋料硬度/粘度也会再次发生变化。所以,为提高冰淇淋机所生产的冰淇淋质量,需要精确控制冰淇淋在冷冻缸内成型过程中各阶段的制冷量。然而,传统的冰淇淋机,采用毛细管式、热力膨胀阀式的制冷系统,都无法根据冰淇淋成型情况、环境温度等快速准确的调节制冷量,已渐渐不能满足冰淇淋机的成型控制以及节能要求。

发明内容

[0014] 本发明目的在于提供一种冰淇淋机的制冷控制方法,通过可精确控制节流量的电子膨胀阀,在冷冻缸内冰淇淋料的不同成型阶段提供所需的制冷量。
[0015] 本发明的上述目的通过如下技术方案实现:
[0016] 一种冰淇淋机的制冷控制方法,所述冰淇淋机包括具有搅拌器的冷冻缸、主制冷系统和控制系统,所述主制冷系统包括由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器通过制冷管路相连接构成的制冷回路,所述控制系统控制所述冰淇淋机工作,包括控制所述主制冷系统为所述冷冻缸内的冰淇淋制冷和控制所述搅拌器搅拌,其特征在于,所述节流装置为电子膨胀阀,所述控制系统还用于获取所述冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值,通过所述的成型度值反馈控制所述电子膨胀阀的阀开度;
[0017] 成型度值是所述冷冻缸内冰淇淋料液态→固态混合态→固态→系统设定的最终硬度/或粘度这一冰淇淋成型过程中按成型程度划分的成型值,所述控制系统控制所述电子膨胀阀的阀门开度随所述成型度值的变化而变化。
[0018] 本发明根据冷冻缸内冰淇淋料的成型度值反馈调节电子膨胀阀的阀门开度,可在冷冻缸内冰淇淋料的不同成型阶段,提供合适的制冷量。
[0019] 本发明还具有以下优选设计:
[0020] 冰淇淋机一般设计有多个档位,可以提供不同口感的冰淇淋。采用本发明的冰淇淋机各个档位分别预设各自的最终成型度值和各自的成型度初始值,所述冰淇淋机在各档位工作时,控制系统获取所采集的冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值与当前档位所述成型度初始值的差异值,进而调节所述电子膨胀阀的阀门开度。故采用本发明的冰淇淋机,可以为各个档位分别预设不同的冰淇淋成型模式,在各个档位的工作模式下,主制冷系统均可在冰淇淋料的不同成型阶段提供合适的制冷量。
[0021] 作为本发明优选的实施方式:所述控制系统通过采集所述搅拌器之工作电机的实时电流值获取所述冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值,即所述控制系统为各个档位分别预设有各自的一组电流阈值I1~n,其中n为大于1的自然数,I1~In依次递增,I1是当前档位的成型度初始值对应的搅拌器之工作电机的工作电流值,In是当前档位的最终成型度值对应的搅拌器之工作电机的工作电流值。I2、I3、I4...In-1等可对应当前档位成型度初始值和最终成型度值之间的成型度值。即电流阈值I1~电流阈值In之间每两个相邻的电流阈值区间可对应电子膨胀阀的一种阀门开度,当控制系统采集的工作电流值位于I1~In之间时,即控制电子膨胀阀调节为对应的阀门开度。
[0022] 进一步地,所述控制系统还用于获取冰淇淋机的实时环境温度值,获取的实时环境温度值作为控制参考值,所述控制系统根据获取的实时环境温度值和获取的所述实时成型度值调节所述电子膨胀阀的阀门开度,即所述控制系统还预设有一组环境温度阈值T1~n,T1~Tn依次递增,其中n为大于1的自然数,环境温度阈值T1~环境温度阈值Tn之间每两个相邻的环境温度阈值区间作为集合A中的一个元素构成集合A,电流阈值I1~电流阈值In之间每两个相邻的电流阈值区间作为集合B的一个元素构成集合B,集合A的任意一个元素和集合B的任意一个元素构成一个组合控制参数,集合A和集合B构成多个组合控制参数,每个组合控制参数对应所述电子膨胀阀的一种阀门开度。
[0023] 作为本发明的另一种优选实施方式:所述控制系统通过采集所述搅拌器之工作电机的实时转速值获取所述冷冻缸内冰淇淋料的成型度值,即所述控制系统为各个档位分别预设有各自的一组转速阈值R1~n,其中n为大于1的自然数,R1~Rn依次递减,R1是当前档位的成型度初始值对应的搅拌器之工作电机的转速值,Rn是当前档位的最终成型度值对应的搅拌器之工作电机的转速值,R2、R3、R4...Rn-1等可对应当前档位成型度初始值和最终成型度值之间的成型度值。转速阈值R1~转速阈值Rn之间每两个相邻的转速阈值区间可对应电子膨胀阀的一种阀门开度,当控制系统采集的转速值位于R1~Rn之间时,即控制电子膨胀阀调节为对应的阀门开度。
[0024] 进一步地,所述控制系统还用于获取冰淇淋机的实时环境温度值,获取的实时环境温度值作为控制参考值,所述控制系统根据获取的实时环境温度值和获取的所述实时成型度值调节所述电子膨胀阀的阀门开度,即所述控制系统还预设有一组环境温度阈值T1~n,T1~Tn依次递增,其中n为大于1的自然数,环境温度阈值T1~环境温度阈值Tn之间每两个相邻的环境温度阈值区间作为集合A的一个元素构成集合A,转速阈值R1~转速阈值Rn之间每两个相邻的转速阈值区间作为集合C的一个元素构成集合C,集合A的任意一个元素和集合C的任意一个元素构成一个组合控制参数,集合A和集合C构成多个组合控制参数,每个组合控制参数对应所述电子膨胀阀的一种阀门开度。
[0025] 作为本发明的其他实施方式,所述控制系统通过采集所述主制冷系统的实时蒸发温度值或实时回气温度值获取所述冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值,即所述控制系统为各个档位分别预设有各自的一组蒸发/或回气温度阈值X1~n,其中n为大于1的自然数,X1~Xn依次递减,X1是当前档位的成型度初始值对应的蒸发/或回气温度值,Xn是当前档位的最终成型度值对应的蒸发/或回气温度值,X2、X3、X4...Xn-1等可对应当前档位成型度初始值和最终成型度值之间的成型度值,蒸发/或回气温度阈值X1~蒸发/或回气温度阈值Xn之间每两个相邻的蒸发/或回气温度阈值区间对应电子膨胀阀的一种阀门开度。
[0026] 进一步地,所述控制系统还用于获取冰淇淋机的实时环境温度值,获取的实时环境温度值作为控制参考值,所述控制系统根据获取的实时环境温度值和获取的所述实时成型度值调节所述电子膨胀阀的阀门开度,即所述控制系统还预设有一组环境温度阈值T1~n,T1~Tn依次递增,其中n为大于1的自然数,环境温度阈值T1~环境温度阈值Tn之间每两个相邻的温度阈值区间作为集合A中的一个元素构成集合A,蒸发/或回气温度阈值X1~蒸发/或回气温度阈值Xn之间每两个相邻的温度阈值区间作为集合D的一个元素构成集合D,集合A的任意一个元素和集合D的任意一个元素构成一个组合控制参数,集合A和集合D构成多个组合控制参数,每个组合控制参数对应所述电子膨胀阀的一种阀门开度。
[0027] 当冰淇淋出料后,冷冻缸内会进入新的冰淇淋料,故冰淇淋料的成型度值骤降,本发明的控制系统还用于监测所述冷冻缸内冰淇淋料是否出料以及出料量或出料次数,监测到冰淇淋料出料后,增大所述电子膨胀阀的阀门开度至根据所述出料量或出料次数确定的系统设定值,然后根据出料后冷冻缸内冰淇淋料的成型度值调节所述电子膨胀阀的阀门开度。
[0028] 当冰淇淋机加料时,因为新加入的冰淇淋料温度高,加料后需要对冰淇淋料快速降温,此时冰淇淋机需要提供较大的制冷量。本发明的所述控制系统监测实时回气温度值,并且所述控制系统设有一个回气温度上限值N,当采集到的实时回气管温度值大于等于所述回气管温度上限值N时,增大所述电子膨胀阀的阀门开度为控制系统设定的最大值,其中0℃≤N≤20℃。
[0029] 与现有技术相比,本发明具有如下显著效果:
[0030] 1、本发明的冰淇淋机制冷方法采用电子膨胀阀作为节流装置,并通过控制系统获取冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值,可根据实时成型度值反馈调节电子膨胀阀的阀门开度,进而在冷冻缸内冰淇淋料的不同成型阶段提供合适的制冷量,可以精确控制冰淇淋料成型过程的制冷量,可有效保证冰淇淋的质量,也可使冰淇淋机更加节能。
[0031] 2、本发明的冰淇淋机制冷系统可通过采集搅拌器之工作电机的转速值或电流值、或者采集主制冷系统中蒸发温度值或者回气温度值,冰淇淋的各个档位工作时,获取冷冻缸内冰淇淋料的成型度值,进而通过成型度值反馈调节电子膨胀阀的阀门开度。
[0032] 3、本发明的冰淇淋机制冷方法还通过监测环境温度来调节主制冷系统的制冷量,环境温度和冰淇淋料的成型度值作为组合控制参数调节电子膨胀阀的阀门开度,用来精确控制冰淇淋的成型过程。
[0033] 4、本发明的冰淇淋机制冷方法监测冰淇淋出料,通过监测的出料量增大电子膨胀阀的阀门开度至系统设定值,然后根据冷冻缸内冰淇淋料的成型度值进一步反馈调节电子膨胀阀,可加快出料后冰淇淋的二次成型速度。
[0034] 5、本发明的冰淇淋机制冷方法监测主制冷系统的回气温度,当回气管的温度高于系统预设的回气温度上限值时,调节电子膨胀阀的开度至控制系统设定的最大值,进行快速制冷。附图说明
[0035] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
[0036] 图1为本发明冰淇淋机制冷系统的工作原理图;
[0037] 图2为本发明冰淇淋机控制系统的电路原理图,该图中未标记元件为冰淇淋机控制系统的其他功能性元件。
[0038] 附图标记说明
[0039] 1、蒸发器;2、压缩机;3、冷凝器;4、过滤器;5、电子膨胀阀;6、回气管;7、回气管温度探头;8、PCB控制板;9、转速传感器;10、电流采集模;11、环境温度探头;12、电源开关;13、出料总成控制开关。

具体实施方式

[0040] 实施例
[0041] 本发明的冰淇淋机包括具有搅拌器的冷冻缸、主制冷系统和控制系统,如图1所示,主制冷系统包括由压缩机2、冷凝器3、节流装置和蒸发器1通过制冷管路相连接构成的制冷回路,节流装置和冷凝器3之间的制冷管路上安装有过滤器4,所述控制系统控制所述冰淇淋机工作,包括控制所述主制冷系统为所述冷冻缸内的冰淇淋制冷和控制所述搅拌器搅拌,所述节流装置为电子膨胀阀5,所述控制系统还用于获取所述冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值,通过所述的成型度值反馈控制电子膨胀阀5的阀门开度;
[0042] 所述的成型度值是所述冷冻缸内冰淇淋料液态→固态混合态→固态→系统设定的最终硬度/或粘度这一冰淇淋成型过程中按成型程度划分的成型值,所述控制系统控制电子膨胀阀5的阀门开度随所述的成型度值的变化而变化。
[0043] 具体地,作为优选实施例,如图2示,控制系统采用一个PCB控制板8,PCB控制板8设有电源开关12和出料总成控制开关13,PCB控制板8还连接电子膨胀阀5、电流采集模块10和环境温度探头11,电流采集模块10用于采集所述搅拌器之工作电机的实时电流值,环境温度探头11用于采集冰淇淋机的实时环境温度值,冷冻缸内的冰淇淋料从液态到固液混合态再到固态,直至达到控制系统预设的最终硬度/或粘度的这一成型过程中,根据搅拌器之工作电机的电流值变化规律,可以判断冷冻缸内冰淇淋料的成型度值。
[0044] 冰淇淋机设计有多个档位,各个档位分别预设各自的最终成型度值和各自的成型度初始值,所述冰淇淋机在各档位工作时,控制系统获取所采集的冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值与当前档位所述成型度初始值的差异值,控制系统可根据该差异值的大小进而调节电子膨胀阀5的阀门开度。
[0045] 本实施例中,通过搅拌器之工作电机的电流值变化体现冷冻缸内冰淇淋料实时成型度值与成型度初始值的差异值。所述控制系统的各个档位分别预设有各自的电流阈值I1~n,其中n为大于1的自然数,I1~In依次递增,I1是当前档位的成型度初始值对应的搅拌器之工作电机的工作电流值,In是当前档位的最终成型度值对应的搅拌器之工作电机的工作电流值。I2、I3、I4...In-1等可对应当前档位成型度初始值和最终成型度值之间的成型度值。I1~In之间每两个相邻的电流阈值区间可对应电子膨胀阀的一种阀门开度,当控制系统采集的电流值位于I1~In之间时,即控制电子膨胀阀调节为对应的阀门开度。
[0046] 本实施例中以百分比的形式表示冰淇淋料的成型度值,电子膨胀阀5是一种可按预设程序进入制冷装置的制冷剂流量的节流元件,能够应用在一些负荷变化剧烈或运行工况范围较宽的场合,响应速度快。本实施例选择的电子膨胀阀5以脉冲步数计量阀门开度,最大阀门开度时脉冲步数为500步。例如冰淇淋在3档时,采集的实时电流值位于I1和I2之间时,电子膨胀阀的脉冲步数控制为335步,采集的实时电流值位于I2和I3之间时,电子膨胀阀的脉冲步数控制为328步,采集的实时电流值位于I3和I4之间时,电子膨胀阀的脉冲步数控制为325步,依次类推,调节电子膨胀阀5的阀门开度随采集的电流值的增加而逐步减小,也即使电子膨胀阀5的阀门开度随冷冻缸内冰淇淋料成型度值的逐步增加而逐步减小。
[0047] 进一步地,所述控制系统通过环境温度探头11获取冰淇淋机的实时环境温度值,获取的实时环境温度值作为控制参考值,所述控制系统根据获取的实时环境温度值和获取的所述实时成型度值调节所述电子膨胀阀的阀门开度,即所述控制系统还预设有一组环境温度阈值T1~n,T1~Tn依次递增,其中n为大于1的自然数,环境温度阈值T1~环境温度阈值Tn之间每两个相邻的环境温度阈值区间作为集合A中的一个元素构成集合A,电流阈值I1~电流阈值In之间每两个相邻的电流阈值区间作为集合B的一个元素构成集合B,集合A的任意一个元素和集合B的任意一个元素构成一个组合控制参数。例如:环境温度值为8℃,其位于环境温度阈值T2和环境温度阈值T3之间,此时冷冻缸内冰淇淋料成型度值以百分比形式计量为80%,即此时工作电机的实时电流值位于In-2~In-1之间,根据控制系统的预设值,电子膨胀阀的阀门开度调节为200步;当环境温度值为21℃时,该实时环境温度值位于环境温度阈值Tn-2和环境温度阈值Tn-1之间,此时冷冻缸内冰淇淋料成型度值以百分比形式计量为同样是80%,即此时工作电机的实时电流值也位于In-2~In-1之间,但根据控制系统的预设值,电子膨胀阀的阀门开度应调节为150步。所以,通过集合A和集合B可以构成多个组合控制参数,每个组合控制参数对应所述电子膨胀阀的一种阀门开度,环境温度和成型度值结合,可以精确控制冰淇淋料成型过程的制冷量。现有的大多冰淇淋机,冷冻缸内冰淇淋料成型过程中搅拌器之工作电机的工作电流值变化较小,故电流阈值I1~电流阈值In中相邻的两个电流阈值的间隔范围较小,实际应用中应提高搅拌器之工作电机采集电流的精度,采集精度可以是0.1A,以0.1A作为电流阈值的最小间隔范围。
[0048] 当冰淇淋出料后,冷冻缸内会进入新的冰淇淋料,冰淇淋料的成型度值骤降,此种情况下,通过成型度值反馈调节电子膨胀阀响应速度慢,不能快速增大制冷量。本发明的控制系统可通过监测所述冷冻缸内冰淇淋料是否出料以及出料量,控制系统迅速响应,调节电子膨胀阀的阀门开度。监测到冰淇淋料出料后,增大所述电子膨胀阀的阀门开度至根据所述出料量确定的系统设定值,该系统设定值可以是控制系统预设的一组控制参数,各个控制参数与出料量的大小区间一一对应,然后再根据出料后冷冻缸内冰淇淋料的成型度值调节所述电子膨胀阀的阀门开度。本实施例中,还可以通过监测出料次数来反馈调节电子膨胀阀的阀门开度,根据冰淇淋机的出料次数同样可以确定冰淇淋机的出料量。
[0049] 实施例二
[0050] 与实施例一的不同之处在于,本实施例通过搅拌器之工作电机的转速值变化体现冷冻缸内冰淇淋料实时成型度值与成型度初始值的差异值。即本实施例通过搅拌器之工作电机的转速值反馈调节电子膨胀阀5的阀门开度。冷冻缸内的冰淇淋料从液态到固液混合态再到固态,直至达到控制系统预设的最终硬度/或粘度的这一成型过程中,搅拌器之工作电机的电流值会逐步增大,而转速值会逐步减小,根据这一变化规律。可以通过搅拌器之工作电机的转速值判断冷冻缸内冰淇淋料的实时成型度值。本实施例中,所述控制系统的各个档位分别预设有各自的转速阈值R1~n,通过图2中PCB控制板8连接的转速传感器9采集搅拌器之工作电机的实时转速值。其中n为大于1的自然数,R1~Rn依次递减,R1是当前档位的成型度初始值对应的搅拌器之工作电机的转速值,Rn是当前档位的最终成型度值对应的搅拌器之工作电机的转速值,R2、R3、R4...Rn-1等可对应当前档位成型度初始值和最终成型度值之间的成型度值。R1~Rn之间每两个相邻的转速阈值区间可对应电子膨胀阀的一种阀门开度,当控制系统采集的转速值位于R1~Rn之间时,即控制电子膨胀阀调节为对应的阀门开度。本实施例仍以冰淇淋机的3档为例,采集的实时转速值位于R1和R2之间时,电子膨胀阀的脉冲步数控制为335步,采集的实时转速值位于R2和R3之间时,电子膨胀阀的脉冲步数控制为328步,采集的实时转速值位于R3和R4之间时,电子膨胀阀的脉冲步数控制为325步,依次类推,调节电子膨胀阀5的阀门开度随采集的转速值的减小而逐步减小,也即使电子膨胀阀5的阀门开度随冷冻缸内冰淇淋料成型度值的增加而逐步减小。
[0051] 与实施例一同理,本实施例中同样可通过控制系统获取冰淇淋机的实时温度值作为控制参考值,即所述控制系统同样预设有一组环境温度阈值T1~n,T1~Tn依次递增,其中n为大于1的自然数,环境温度阈值T1~环境温度阈值Tn之间每两个相邻的环境温度阈值区间作为集合A的一个元素构成集合A,转速阈值R1~转速阈值Rn之间每两个相邻的电流阈值区间作为集合C的一个元素构成集合C,集合A的任意一个元素和集合C的任意一个元素构成一个组合控制参数,集合A和集合C构成多个组合控制参数,每个组合控制参数对应所述电子膨胀阀的一种阀门开度。本实施例同样可通过监测所述冷冻缸内冰淇淋料是否出料以及出料量或出料次数,控制系统迅速响应,调节电子膨胀阀的阀门开度。
[0052] 实施例三
[0053] 与实施例一和实施例二不同之处在于,本实施例通过主制冷系统中蒸发温度值变化体现冷冻缸内冰淇淋料实时成型度值与成型度初始值的差异值。所述蒸发温度值为主制冷系统中蒸发器的蒸发温度。
[0054] 冰淇淋机在各档位工作时,冷冻缸内冰淇淋料的成型度值随蒸发温度的降低而逐步增加,根据这一变化规律,可以通过采集主制冷系统中的实时蒸发温度值获取冷冻缸内冰淇淋料的成型度值。
[0055] 本实施例中,所述控制系统为各个档位分别预设有各自的一组蒸发温度阈值X1~n,其中n为大于1的自然数,X1~Xn依次递减,X1是当前档位的成型度初始值对应的蒸发温度值,Xn是当前档位的最终成型度值对应的蒸发温度值,X2、X3、X4...Xn-1等可对应当前档位成型度初始值和最终成型度值之间的成型度值,蒸发温度阈值X1~蒸发温度阈值Xn之间每两个相邻的蒸发温度阈值区间对应电子膨胀阀的一种阀门开度。当采集的实时蒸发温度值位于X1与Xn之间时,控制系统调节电子膨胀阀为对应的阀门开度。
[0056] 本实施例中,蒸发温度值还可替换为回气温度值,所述回气温度值为所述主制冷系统的蒸发器和压缩机之间的回气管在蒸发器出口端的温度值。具体的,如图1所示,在蒸发器1和压缩机2之间的回气管6上,靠近蒸发器出口端的位置安装回气管温度探头7。回气管温度探头7也与图2的PCB控制板8相连接,用于采集回气温度值,通过回气温度值变化体现冷冻缸内冰淇淋料实时成型度值与成型度初始值的差异值。
[0057] 同理,本实施例的所述控制系统也可以获取冰淇淋机的实时环境温度值,获取的实时环境温度值作为控制参考值,所述控制系统根据获取的实时环境温度值和获取的所述实时成型度值调节所述电子膨胀阀的阀门开度,即所述控制系统还预设有一组环境温度阈值T1~n,T1~Tn依次递增,其中n为大于1的自然数,环境温度阈值T1~环境温度阈值Tn之间每两个相邻的环境温度阈值区间作为集合A中的一个元素构成集合A,蒸发/或回气温度阈值X1~蒸发/或回气温度阈值Xn之间每两个相邻的温度阈值区间作为集合D的一个元素构成集合D,集合A的任意一个元素和集合D的任意一个元素构成一个组合控制参数,集合A和集合D构成多个组合控制参数,每个组合控制参数对应所述电子膨胀阀的一种阀门开度。
[0058] 本实施例中,同样可通过监测所述冷冻缸内冰淇淋料是否出料以及出料量或者出料次数,控制系统迅速响应,调节电子膨胀阀的阀门开度。
[0059] 另外,当冰淇淋机待机时,停止制冷一定时间后,冷冻缸内冰淇淋料硬度/或粘度发生变化,采用实施例一、实施例二或实施例三中的制冷控制方法,精确控制成型过程主制冷系统的制冷量,可以提高冰淇淋料二次成型的速度。
[0060] 实施例四
[0061] 在实施例一、实施例二或实施例三的基础之上,当为冰淇淋机加料时,因为新加入的冰淇淋料温度高,加料后需要对冰淇淋料快速降温,此时冰淇淋机需要提供较大的制冷量。实施例一和实施例二中也可通过控制系统监测所述主制冷系统的实时回气温度值,并且实施例一、实施例二和实施例三的控制系统再增设一个回气温度上限值N,当采集到的实时回气温度值大于等于所述回气温度上限值N时,增大所述电子膨胀阀的阀门开度为控制系统设定的最大值,进行快速制冷。其中0℃≤N≤20℃,该回气温度上限值根据冰淇淋机的使用环境等设定。当采集到的实时回气管温度值小于所述回气温度上限值N,通过实施例一、实施例二或实施例三中的制冷控制方法调节主制冷系统的制冷量。
[0062] 关于冷冻缸内冰淇淋料成型过程的具体原理可进一步参见公开号为CN109938153A的中国发明专利《一种冰淇淋机的口感维持方法》。
[0063] 本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定,本发明的实施方式不限于此,凡此种种根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更,均应落在本发明的保护范围之内。
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