一种低温保存柜及其变频风机的控制方法与流程

1.本发明属于低温保存柜的制冷技术领域，具体涉及一种低温保存柜及其变频风机的控制方法。


背景技术：

2.低温保存柜的散热方式有辐射散热和对流散热，辐射散热的速率低，效率低；对流散热是通过风机将低温保存柜的热量传递出去，受风速影响较大，现有低温保存柜的风机转速一般是固定不变的，在工作中一直保持最高转速，但是，在低温保存柜热量低时，如果仍然保持较高转速转动，将不利于低温保存柜能耗和噪音的降低。
3.现有低温保存柜所用风机的转速一般是固定不变的，控制方法比较单一，且噪音大，耗电量高，风机寿命低，成本高，因此需要设计一种用于低温保存柜的变频风机的控制方法以降低低温保存柜的噪音和能耗，延长风机寿命，减少低温保存柜的维修率，降低成本。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种低温保存柜及其变频风机的控制方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种低温保存柜，包括柜体和压机室，压机室内设置有冷凝器、变频风机、压缩机、电控箱、传感器；冷凝器固定在压机室的前部；变频风机固定在冷凝器上，电控箱固定在压机室的右后部，通过线路与压缩机和变频风机连接。
7.优选地，变频风机，包括高温级变频风机和低温级变频风机，高温级变频风机和低温级变频风机固定在冷凝器的两侧；压缩机，包括高温级压缩机和低温级压缩机。
8.优选地，变频风机的转速范围是n1～n3，针对压缩机的启动和停止状态，设定不同的最高转速值：当两压缩机即高温级压缩机和低温级压缩机启动时，变频风机如果需要最高转速转动，则以n3的最高转速转动；当两压缩机停止时，变频风机如果需要最高转速转动，则以n2的最高转速为转动。
9.此外，本发明还提到一种低温保存柜的变频风机的控制方法，该方法采用如上所述的低温保存柜，具体包括如下步骤：
10.变频风机包括节能模式和除尘模式两种模式，具体实现方法如下：
11.步骤1：节能模式下，具体包括如下步骤：
12.步骤1.1：当低温保存柜的两压缩机处于启动状态时，高温级变频风机按照如下条件运行：
13.低温保存柜实时对冷凝器温度和环境温度进行监测；
14.当冷凝器温度≥t，其中，t＝a-5℃，a：“冷凝器脏”指示灯开始亮时的冷凝器温度，高温级变频风机则以最高转速n3进入高速模式；
15.当冷凝器温度＜t，若温差≥20℃，高温级变频风机以最高转速n3进入高速模式，若温差≤4℃，高温级变频风机以最低转速n1进入低速模式；
16.若4℃＜温差＜20℃，高温级变频风机进入变速状态，按照线性方程y1＝43.75x1+725变速转动，进入变速模式；其中，x1代表温差，y1代表高温级变频风机的转速；温差＝冷凝器温度-环境温度；
17.步骤1.2：当两压缩机处于启动状态时，低温级变频风机按照如下条件运行：
18.低温保存柜实时对环境温度进行监测；
19.当环境温度≥h2，其中，h2＝b-5℃，b：“环温过高”指示灯开始亮时环境温度，低温级变频风机以最高转速n3进入高速模式；
20.当环境温度≤h1，其中，h1＝h
2-10，低温级变频风机以最低转速n1进入低速模式；
21.当h1＜环境温度＜h2，低温级变频风机按照线性方程y2＝70x
2-500变速转动，进入变速模式；其中，x2代表环境温度，y2代表低温级变频风机的转速；
22.步骤1.3：当低温保存柜的两压缩机处于停止状态，两变频风机即高温级变频风机和低温级变频风机同时按照如下条件运行：
23.低温保存柜实时对环境温度进行监测，当环境温度≤h3，其中，h3＝h
1-8℃，两变频风机进入停转模式；
24.当环境温度h3＜环境温度≤h1，两变频风机以最低转速n1进入低速模式；
25.当环境温度h1＜环境温度＜h2，两变频风机按照线性方程y3＝20x3+500变速转动，进入变速模式；其中，x3代表环境温度，y3代表两变频风机的转速；
26.当环境温度≥h2，两变频风机以最高转速n2进入高速模式；
27.步骤2：除尘模式下；
28.低温保存柜实时对变频风机和压缩机状态进行监测，每隔一个月后，当两压缩机停止转动时，延时30秒，两变频风机自动进入反转控制模式，以最高转速n2持续反转运行3分钟，在反转过程中，当低温保存柜的箱内温度高于设定温度-0.2℃，两变频风机停止反转。
29.优选地，高速模式为以最高转速匀速运行的模式；低速模式为以最低转速匀速运行的模式；变速模式为以线性方程y＝kx+b变速运行的模式；反转控制模式为变频风机按照原转动方向相反的方向转动的模式。
30.本发明所带来的有益技术效果：
31.本发明方法降低了低温保存柜的噪音和能耗，延长了风机寿命，减少了低温保存柜的维修率，降低了成本；将低温保存柜的风机转速与其冷凝器温度、环境温度以及压缩机的启停状态相关联，控制方法多样；针对压缩机的启动和停止状态，设定不同的最高转速值，降低噪音和能耗；更好的促进了能源的有效利用，减少成本投入，有利于可持续发展。
附图说明
32.图1为低温保存柜压机室的结构示意图；
33.图2冷凝器温度高于t的示意图；
34.图3冷凝器温度低于t的示意图；
35.图4为低温级变频风机的控制(当两压缩机开时)示意图；
36.图5为两变频风机的控制(当两压缩机关时)示意图。
具体实施方式
37.下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
38.低温保存柜包括柜体和压机室，压机室内有主要包括冷凝器、变频风机(包括高温级变频风机和低温级变频风机)、压缩机(包括高温级压缩机和低温级压缩机)、电控箱、传感器；冷凝器固定在压机室前部；高温级变频风机和低温级变频风机固定在冷凝器上，高温级变频风机在左侧，低温级变频风机在右侧；电控箱固定在压机室右后部，连接压缩机和变频风机，如图1所示。
39.变频风机的转速范围是n1～n3,针对压缩机的启动和停止状态，设定不同的最高转速值：当两压缩机启动时，风机如果需要最高转速转动，则以n3的最高转速转动；当两压缩机停止时，风机如果需要最高转速转动，则以n2的最高转速为转动，本专利中变频风机的控制可以根据温度条件以及压缩机的启动和停止状态进行高速、低速、变速以及停转模式的切换(n1＜n2＜n3)。高速模式：以最高转速匀速运行的模式；低速模式：以最低转速匀速运行的模式；变速模式：以线性方程y＝kx+b变速运行的模式；停转模式：关闭，不运行的模式；反转控制模式：变频风机按照原转动方向相反的方向转动的模式。变频风机包括两种模式，包括节能模式和除尘模式，具体实现方法如下：
40.(1)节能模式：
41.a.当两压缩机处于启动状态时，高温级变频风机按照如下条件运行：
42.低温保存柜实时对冷凝器温度和环境温度进行监测，当冷凝器温度≥t(t＝a-5℃，a:“冷凝器脏”指示灯开始亮时冷凝器温度)，高温级变频风机则以最高转速n3进入高速模式，如图2所示；当冷凝器温度＜t，若温差≥20℃，高温级变频风机以最高转速n3进入高速模式，若温差(温差＝冷凝器温度-环境温度)≤4℃，高温级变频风机以最低转速n1进入低速模式，若4＜温差＜20，高温级变频风机进入变速状态，按照线性方程y1＝43.75x1+725(x1代表温差，y1代表高温级变频风机的转速)变速转动，进入变速模式，如图3所示。
43.b.当两压缩机处于启动状态时，低温级变频风机按照如下条件运行：
44.低温保存柜实时对环境温度进行监测，当环境温度≥h2(h2＝b-5℃，b:“环温过高”指示灯开始亮时环境温度)，低温级变频风机以最高转速n3进入高速模式；当环境温度≤h1(h1＝h
2-10)，低温级变频风机以最低转速n1进入低速模式；当h1＜环境温度＜h2，低温级变频风机按照线性方程y2＝70x
2-500(x2代表环境温度y2代表低温级变频风机的转速)变速转动，进入变速模式；如图4所示。
45.c.当两压缩机处于停止状态，两变频风机同时按照如下条件运行：
46.低温保存柜实时对环境温度进行监测，当环境温度≤h3(h3＝h
1-8℃)，两变频风机进入停转模式；当环境温度h3＜环境温度≤h1，两变频风机以最低转速n1进入低速模式；当环境温度h1＜环境温度＜h2，两变频风机按照线性方程y3＝20x3+500(x3代表环境温度，y3代表两变频风机的转速)变速转动，进入变速模式；当环境温度≥h2(包括h2)，两变频风机以最高转速n2进入高速模式，如图5所示。
47.(2)除尘模式：
48.低温保存柜实时对变频风机和压缩机状态进行监测，每隔一个月后，当两压缩机
停止转动时，延时30秒，两变频风机自动进入反转控制模式，以最高转速n2持续反转运行3分钟，在反转过程中，当箱内温度高于设定温度-0.2℃，两变频风机停止反转。
49.当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种低温保存柜，包括柜体和压机室，其特征在于：压机室内设置有冷凝器、变频风机、压缩机、电控箱、传感器；冷凝器固定在压机室的前部；变频风机固定在冷凝器上，电控箱固定在压机室的右后部，通过线路与压缩机和变频风机连接。2.根据权利要求1所述的低温保存柜，其特征在于：变频风机，包括高温级变频风机和低温级变频风机，高温级变频风机和低温级变频风机固定在冷凝器的两侧；压缩机，包括高温级压缩机和低温级压缩机。3.根据权利要求2所述的低温保存柜，其特征在于：变频风机的转速范围是n1～n3，针对压缩机的启动和停止状态，设定不同的最高转速值：当两压缩机即高温级压缩机和低温级压缩机启动时，变频风机如果需要最高转速转动，则以n3的最高转速转动；当两压缩机停止时，变频风机如果需要最高转速转动，则以n2的最高转速为转动。4.一种低温保存柜的变频风机的控制方法，其特征在于：采用如权利要求3所述的低温保存柜，具体包括如下步骤：变频风机包括节能模式和除尘模式两种模式，具体实现方法如下：步骤1：节能模式下，具体包括如下步骤：步骤1.1：当低温保存柜的两压缩机处于启动状态时，高温级变频风机按照如下条件运行：低温保存柜实时对冷凝器温度和环境温度进行监测；当冷凝器温度≥t，其中，t＝a-5℃，a：“冷凝器脏”指示灯开始亮时的冷凝器温度，高温级变频风机则以最高转速n3进入高速模式；当冷凝器温度＜t，若温差≥20℃，高温级变频风机以最高转速n3进入高速模式，若温差≤4℃，高温级变频风机以最低转速n1进入低速模式；若4℃＜温差＜20℃，高温级变频风机进入变速状态，按照线性方程y1＝43.75x1+725变速转动，进入变速模式；其中，x1代表温差，y1代表高温级变频风机的转速；温差＝冷凝器温度-环境温度；步骤1.2：当两压缩机处于启动状态时，低温级变频风机按照如下条件运行：低温保存柜实时对环境温度进行监测；当环境温度≥h2，其中，h2＝b-5℃，b：“环温过高”指示灯开始亮时环境温度，低温级变频风机以最高转速n3进入高速模式；当环境温度≤h1，其中，h1＝h
2-10，低温级变频风机以最低转速n1进入低速模式；当h1＜环境温度＜h2，低温级变频风机按照线性方程y2＝70x
2-500变速转动，进入变速模式；其中，x2代表环境温度，y2代表低温级变频风机的转速；步骤1.3：当低温保存柜的两压缩机处于停止状态，两变频风机即高温级变频风机和低温级变频风机同时按照如下条件运行：低温保存柜实时对环境温度进行监测，当环境温度≤h3，其中，h3＝h
1-8℃，两变频风机进入停转模式；当环境温度h3＜环境温度≤h1，两变频风机以最低转速n1进入低速模式；当环境温度h1＜环境温度＜h2，两变频风机按照线性方程y3＝20x3+500变速转动，进入变速模式；其中，x3代表环境温度，y3代表两变频风机的转速；当环境温度≥h2，两变频风机以最高转速n2进入高速模式；
步骤2：除尘模式下；低温保存柜实时对变频风机和压缩机状态进行监测，每隔一个月后，当两压缩机停止转动时，延时30秒，两变频风机自动进入反转控制模式，以最高转速n2持续反转运行3分钟，在反转过程中，当低温保存柜的箱内温度高于设定温度-0.2℃，两变频风机停止反转。5.根据权利要求4所述的低温保存柜的变频风机的控制方法，其特征在于：高速模式为以最高转速匀速运行的模式；低速模式为以最低转速匀速运行的模式；变速模式为以线性方程y＝kx+b变速运行的模式；反转控制模式为变频风机按照原转动方向相反的方向转动的模式。

技术总结
本发明公开了一种低温保存柜及其变频风机的控制方法，属于低温保存柜的制冷技术领域。本发明低温保存柜，包括柜体和压机室，压机室内设置有冷凝器、变频风机、压缩机、电控箱、传感器；冷凝器固定在压机室的前部；变频风机固定在冷凝器上，电控箱固定在压机室的右后部，通过线路与压缩机和变频风机连接。本发明方法降低了低温保存柜的噪音和能耗，延长了风机寿命，减少了低温保存柜的维修率，降低了成本；将低温保存柜的风机转速与其冷凝器温度、环境温度以及压缩机的启停状态相关联，控制方法多样；针对压缩机的启动和停止状态，设定不同的最高转速值，降低噪音和能耗；更好的促进了能源的有效利用，减少成本投入，有利于可持续发展。续发展。续发展。


技术研发人员：单波 杨珊珊 王学孔 苏志 王永伟 冷颜海 迟玉霞
受保护的技术使用者：青岛澳柯玛生物医疗有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/16