[发明专利]一种冰淇淋机的制冷控制方法

说明书

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。

技术领域

本发明涉及一种冰淇淋机的制冷控制方法。

背景技术

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。