一种冰淇淋机的制冷控制方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术可以精确控制冰淇淋料成型过程的制冷量。

A cooling control method of ice cream machine

【技术实现步骤摘要】
一种冰淇淋机的制冷控制方法
本专利技术涉及一种冰淇淋机的制冷控制方法。
技术介绍
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。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。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：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。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。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。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。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。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：毛细管式和热力膨胀阀式。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。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。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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术的上述目的通过如下技术方案实现：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，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。本专利技术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。本专利技术还具有以下优选设计：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。采用本专利技术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。故采用本专利技术的冰淇淋机，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。作为本专利技术优选的实施方式：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。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。作为本专利技术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之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一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门开度；/n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。/n

【技术特征摘要】
1.一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门开度；
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新兵，
申请(专利权)人：湖北广绅电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42