CN101424474B - 具有制作冰霜功能的冰箱及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种具有制作冰霜功能的冰箱，包括冰霜制作室、冰霜容器、冰霜制作控制系统，该冰霜容器设置于冰霜制作室内，该冰霜制作控制系统与冰箱主控板连接，包括冰霜制作及信号发出模块、信号接收模块。该冰霜容器有密封盖且内壁光滑。温度传感器与冰霜容器外部空气隔离。使用上述冰箱制作冰霜的方法，包括：打开启动制作冰霜的开关，信号发出装置发出制作冰霜信号给信号接收装置；冰箱设定冰箱制作室的温度；温度采集及处理器对冰霜制作容器内饮料温度进行实时探测监控，判断冰霜制作成功与否；信号发出装置发送冰霜制作成功或失败的信号至冰箱上的信号接收装置，并由报警提示符显示。本发明不需要任何附加的冰块粉碎装置，大大提高了冰霜制作的方便性。

Description

具有制作冰霜功能的冰箱及其制作方法

技术领域

本发明属于制冷领域，涉及制作冰霜的方法及该冰霜制作方法在冰箱上的应用。

背景技术

通常，电冰箱通过电冰箱内的冷却循环产生冷气，其内部设置有用于在冷冻温度以下储存冷冻的食物如肉、鱼等的冷冻室，以及在冷冻温度以上储存冷却的食物如水果、蔬菜等的冷藏室。在冷冻室中，设置有用冷冻室内循环的冷却空气制作具有预定尺寸冰的制冰装置以及用于储存冰的冰储存部分。

近来，由于对冰霜的需求日益增加，已开发出了包括冰霜制冰器和冰霜排出器的冰箱，此类冰箱的冰霜是通过冰箱制冰装置提供的冰块研磨成冰霜。这种冰箱需要有碎冰刀以及动力装置，结构比较复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有制作冰霜功能的冰箱及其制作方法，具有一种冰霜饮料的制作装置，不使用碎冰刀以及动力装置而能将普通饮料做成冰霜，且能够保证原汁原味。

为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是：

一种具有制作冰霜功能的冰箱，包括冰霜制作室、冰霜容器、冰霜制作控制系统，该冰霜容器设置于冰霜制作室内，该冰霜制作控制系统与冰箱主控板连接，包括冰霜制作及信号发出模块、信号接收模块。

进一步：该冰霜制作及信号发出模块包括温度传感器、温度采集以及处理器、信号发出装置、电源开关；该信号接收模块包括信号接收装置、信号线、信号处理器及报警提示符。

该信号发出装置是红外发射管或RF射频模块。

该冰霜容器有密封盖、内壁光滑且无裂痕。

该冰霜容器的内壁表面粗糙度Ra可行的范围在100μm以下，例如可选择为0.16μm。

该温度传感器与冰霜容器外部空气隔离。

该冰霜制作及信号发出模块可设置在冰霜制作室内，冰霜容器布置在冰霜制作室的中央，冰箱箱体的后背板上固定有冰箱主控板，信号线连接信号接收装置和冰箱主控板；冰箱箱体的前面板偏上的位置布置有冰箱显示板，显示板上具有功能选择符和报警提示符。

冰霜容器的底部的中央有一个凹槽，固定在冰霜容器的底座的上部中心位置的温度传感器插入该凹槽中；温度传感器与制作容器的外壁紧密相连，且与冰霜容器外部空气隔离；温度传感器、开关、电池均连接温度采集以及处理器，且固定在冰霜容器的底座上。

使用上述冰箱制作冰霜的方法，包括：打开启动制作冰霜的开关，信号发出装置发出制作冰霜信号给信号接收装置；

冰箱设定冰箱制作室的温度；

温度采集及处理器对冰霜制作容器内饮料温度进行实时探测监控，判断冰霜制作成功与否；

信号发出装置发送冰霜制作成功或失败的信号至冰箱上的信号接收装置，并由报警提示符显示。

冰箱的冰霜制作室，要求其设定温度区间为-12℃～0℃，且内部中心区域温度分布均匀，温度波动±1℃；

温度采集电路和处理器可根据采集的温度变化和给定的判断条件及参数范围确定冰霜饮料是否做成，判断条件是：在一定的时间范围内，将饮料的实时测试温度和过冷度与其对应的温度临界值T和临界过冷度ΔT进行比较，判定当前饮料状态。

具体的，一种具有制作冰霜功能的冰箱，其包括冰霜制作室、冰霜制作系统，该冰霜制作系统包括冰霜制作及信号发出模块、信号接收模块，该冰霜制作装置及发出模块放置在冰箱的冰霜制作室内。

进一步，冰霜制作及信号发出模块包括冰霜制作容器、冰霜制作容器底座、温度传感器、温度采集以及处理器、红外发射管、电源开关。红外发射管只是信号发出方式的一种选择，只是本发明的一种实例，其他的方式可包括RF射频模块。

信号接收模块包括红外接收管、信号线、信号处理器及报警提示符。

制作冰霜饮料的容器有密封盖且内壁光滑，表面粗糙度Ra可表征表面的光滑程度，本发明所要求的内壁光滑(Ra约0.16μm)的密封容器，温度传感器可布置在冰霜容器内部也可紧贴容器外壁上，但要保证传感器与冰霜容器外部空气隔离。

一种制作冰霜的方法，打开启动制作冰霜的开关，红外发射管发出制作冰霜信号给红外接收管，冰箱设定冰箱制作室的温度；温度采集及处理器对冰霜制作容器内饮料温度进行实时探测监控，判断冰霜制作成功与否；红外发射管发送冰霜制作成功或失败的信号至冰箱上的红外接收管，并由报警提示符显示。

冰箱的冰霜制作室，要求其设定温度区间为-12℃～0℃，且内部温度分布均匀，温度波动±1℃。(冰霜饮料制作是利用过冷液体因受外力碰撞或具备一些冰核或者因达到一定温度极限而短时间内凝固成冰的原理，制作时对冰霜制作容器内饮料温度进行适时探测监控，根据判断条件和相关参数范围判断冰霜是否做成。)

温度采集电路和处理器可根据采集的温度变化和给定的判断条件及参数范围确定冰霜饮料是否做成，在专利申请号为200710024344.6的“冰霜饮料的制作方法”专利申请文件中对此有详细的说明，判断条件主要是在一定的时间范围内，将饮料的实时测试温度和过冷度与其对应的温度临界值T和临界过冷度ΔT进行比较，判定当前饮料状态。不同饮料对应的不同的临界温度和临界过冷度。

具体的：冰霜饮料的制作方法，其步骤依序包括：

(1)、对摆放在冰箱冰霜制作室中冰霜制作容器内的饮料均匀降温，冰霜制作室中的环境温度为-12℃～0℃；

(2)、利用温度传感器对冰霜制作容器内饮料的温度进行适时探测监控，获得饮料的当前即时温度T_i，其中下标i表示探测温度的时刻；

(3)、对探测到的饮料即时温度T_i进行判断，如果T_i＞0℃，转至步骤(2)重新进行探测；如果T_i≤0℃，继续对T_i进行判断；

(4)、饮料即时温度T_i小于或等于液体温度临界值T时，则完成冰霜饮料的制作，系统提示成功，并转至步骤(2)，液体温度临界值T的取值范围为-5℃～-10℃；当T_i＞T时，继续对T_i进行判断；

(5)、当T_i＞T时，将T_i与M秒前所探测到的饮料即时温度T_(i-M)进行比较，如果i-M≥0且T_i-T_(i-M)≥ΔT，则完成冰霜饮料的制作，系统提示成功，冰霜制作室的环境温度设为-1℃～-2℃(比饮料的冰点低0.5～1℃的温度)；否则将继续下一步骤的判断，  式中，M的取值范围为30～300，ΔT为临界过冷度，其取值范围为2.5℃～9℃；

(6)、继续对T_i进行判断，将T_i与N秒前所探测到的饮料即时温度T_(i-N)进行比较，如果i-N≥0且|T_i-T_(i-N)|≤0.5℃，则冰霜制作失败，系统提示失败，否则转至步骤(2)重新进行探测，式中T_(i-N)表示N秒前所探测到的饮料即时温度，N的取值范围为3000～4800。

本发明还可通过以下进一步的技术方案来实现：

前述的冰霜饮料的制作方法，当所述冰霜制作容器内的饮料为红茶、绿茶或果粒橙时，液体温度临界值T的最佳取值为-6℃，临界过冷度ΔT的最佳取值为4℃；

前述的冰霜饮料的制作方法，当所述冰霜制作容器内的饮料为橙汁或咖啡时，液体温度临界值T的最佳取值为-6℃，临界过冷度ΔT的最佳取值为3℃；

前述的冰霜饮料的制作方法，当所述冰霜制作容器内的饮料为可乐或水时，液体温度临界值T的最佳取值为-5℃，临界过冷度ΔT的最佳取值为3℃；

前述的冰霜饮料的制作方法，当所述冰霜制作容器内的饮料为雪碧时，液体温度临界值T的最佳取值为-5℃，临界过冷度ΔT的最佳取值为2.5℃；

前述的冰霜饮料的制作方法，当所述冰霜制作容器内的饮料为啤酒时，液体温度临界值T的最佳取值为-10℃，临界过冷度ΔT的最佳取值为9℃。

由于采用了上述方案，本发明具有以下特点：由于采用了本发明具有冰霜功能的冰箱，利用冰箱可以实现冰霜制作功能，该冰箱的一个冰霜区域可以直接将装入密闭冰霜制作容器中的液体饮料变为冰霜，不需要任何附加的冰块粉碎装置，从而大大提高了冰霜制作的方便性。

附图说明

图1是说明本发明一种实施例的具有冰霜功能的冰箱的示意图；

图2是说明本发明一种实施例的冰霜制作装置的示意图；

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

请参阅图1-2，本发明一种实施例的冰箱包括：箱体1，冰霜制作室2；用于盛放液体饮料的冰霜制作容器3；冰霜制作容器的底座4；温度传感器5；电源开关6、耐低温防水电池7；温度采集及处理器8，红外发射管9；红外接收管10；信号线11、冰箱主控板12及功能选择符13和报警提示符14。其中冰霜制作容器3、冰霜制作容器底座4、温度传感器5、温度采集以及处理器8、红外发射管9、电源开关6组成了冰霜制作及发出模块；红外接收管10、信号线11、信号处理器(是冰箱主控板12的一部分)及报警提示符14组成了冰霜接收模块。

图1中，冰霜制作室2是冰箱箱体1的一个间室，制作冰霜时冰霜制作容器3布置在冰霜制作室2的中央。冰箱箱体1的后背板上固定有冰箱主控板12，信号线连接红外接受管10和冰箱主控板12；冰箱箱体的前面板偏上的位置布置有冰箱显示板，显示板上具有功能选择符13和报警提示符14。

图2中，冰霜制作容器3的底部的中央有一个凹槽，固定在冰霜制作容器的底座4上部中心位置的温度传感器5刚好可插入该凹槽中。当制作容器的底座4与容器3拧紧时，温度传感器5被紧紧地压在制作容器的外壁上，且与外界空气隔离。温度传感器5、开关6、电池均连接在温度采集以及处理器8，且固定在底座4上。

该冰箱实现制冰霜功能时需要在冰霜制作容器3中加入适量的水或其他液体饮料，该制作冰霜饮料的容器3有密封盖且内壁光滑的密封容器，材质采用具有某种特殊性能的材料。随后，盖上容器3的密封盖，把整个冰霜制作装置放在冰霜制作室2的中央，打开冰霜制作装置底座4上的电源开关6，红外发射管9发出冰霜开始制作的信号给冰箱上的红外接收管10，冰箱接收到冰霜制作的开始的信号，设定相应的冰霜制作室2的温度，其要求设定的温度区间为-12℃～0℃，且内部温度分布均匀，温度波动±1℃，同时在冰箱显示板功能选择符13指向“冰霜”，提示正在进行冰霜功能。

关闭冰霜制作室2的门，冰霜制作开始。若打开底座开关6后，冰箱无任何反应，证明电池7或红外发出电路有故障，需要检修。

冰霜制作过程中，不需要用户去打开门检查是否做好，温度采集及处理器8不断对温度传感器5测试的温度数据处理判断冰霜是否做成(请参阅前述说明)，制作一段时间后，若冰霜制作成功，红外发射管9发出信号给冰箱的红外接收管10，冰箱显示板的对应成功的报警提示符14提示消费者冰霜已经做成，可以食用。同样，如冰霜制作失败(例如没有饮料没有制作成冰霜状态而是局部首先结成一层硬冰)，红外发射管9发出信号给冰箱的红外接收管10，冰箱显示板对应失败的报警提示符14提示消费者冰霜制作失败，需要取出来饮料重新制作。

由于采用了本发明具有冰霜功能的冰箱，利用冰箱可以实现冰霜制作功能，该冰箱的一个冰霜区域可以直接将装入密闭冰霜制作容器中的液体饮料变为冰霜，不需要任何附加的冰块粉碎装置，从而大大提高了冰霜制作的方便性。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有制作冰霜功能的冰箱，包括冰霜制作室、冰霜容器、冰霜制作控制系统，其特征在于：该冰霜容器设置于冰霜制作室内，该冰霜制作控制系统与冰箱主控板连接，包括冰霜制作及信号发出模块、信号接收模块；该冰霜制作及信号发出模块包括温度传感器、温度采集及处理器、信号发出装置、电源开关，温度采集及处理器不断对温度传感器测试的温度数据处理判断冰霜是否做成，冰霜容器的底部的中央有一个凹槽，固定在冰霜容器的底座的上部中心位置的温度传感器插入该凹槽中；温度传感器与冰霜容器的外壁紧密相连，且与冰霜容器外部空气隔离；温度传感器、电源开关、电池均连接温度采集及处理器，且固定在冰霜容器的底座上，其中，冰霜是否做成的判断条件是：在一定的时间范围内，将饮料的实时测试温度和过冷度与其对应的温度临界值T和临界过冷度ΔT进行比较，判定当前饮料状态。

2.根据权利要求1所述的具有制作冰霜功能的冰箱，其特征在于：该信号接收模块包括信号接收装置、信号线、信号处理器及报警提示符。

3.根据权利要求1所述的具有制作冰霜功能的冰箱，其特征在于：该信号发出装置是红外发射管或RF射频模块。

4.根据权利要求1所述的具有制作冰霜功能的冰箱，其特征在于：该冰霜容器有密封盖且内壁光滑。

5.根据权利要求4所述的具有制作冰霜功能的冰箱，其特征在于：该冰霜容器的内壁表面粗糙度Ra的范围是100μm以下，无裂痕。

6.根据权利要求2所述的具有制作冰霜功能的冰箱，其特征在于：该温度传感器与冰霜容器外部空气隔离。

7.根据权利要求2所述的具有制作冰霜功能的冰箱，其特征在于：该冰霜制作及信号发出模块设置在冰霜制作室内，冰霜容器布置在冰霜制作室的中央，冰箱箱体的后背板上固定有冰箱主控板，信号线连接信号接收装置和冰箱主控板；冰箱箱体的前面板偏上的位置布置有冰箱显示板，显示板上具有功能选择符和报警提示符。

8.使用权利要求1所述冰箱制作冰霜的方法，其特征在于：包括：打开启动制作冰霜的电源开关，信号发出装置发出制作冰霜信号给信号接收装置；

冰箱设定冰霜制作室的温度；

温度采集及处理器对冰霜容器内饮料温度进行实时探测监控，判断冰霜制作成功与否；

信号发出装置发送冰霜制作成功或失败的信号至冰箱上的信号接收装置，并由报警提示符显示。

9.根据权利要求8所述制作冰霜的方法，其特征在于：冰箱的冰霜制作室，要求其设定温度区间为-12℃～0℃，且内部温度分布均匀，中心区域温度波动±1℃。

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