CN103429976A - 用于制冰机的控制系统 - Google Patents

Abstract

一种用于制冰的系统，包括：控制器；压缩机；冷凝器；蒸发器；蓄水槽；布置为与蒸发器相邻的水帘板；与蓄水槽连通的布水器，以在制冰周期期间从蓄水槽中汲取水并将水分布在蒸发器上；布置在蓄水槽中的水位传感器。水位传感器探测高水位并对控制器发出信号以开始制冰周期，所述传感器还探测蓄水槽中的低水位并对控制器发出信号以终止制冰周期并且开始收冰周期。所述系统还包括布置在水帘板的附近的水帘板传感器，所述水帘板传感器对收冰周期何时结束进行探测并对控制器发出信号以用水填充蓄水槽。

Description

用于制冰机的控制系统

技术领域

本公开涉及一种用于制冰机的控制系统。更具体地说，本公开涉及一种用于制冰机的、仅需要水位传感器和水帘板传感器的控制系统。

背景技术

如今市场上的传统制冰机可能使用大量的传感器来确定和监控制冰机的多种要素。其中，这可能包括使用冰探头传感器来直接地感测冰厚度，以及使用空气传感器连同水温度传感器来计算冷冻时间和收冰时间。

然而，使用大量传感器往往不能精确且有效地确定这些要素，例如制冰能力和对单个制冰机内的周期时间的计算。此外，这会导致具有复杂的数据收集系统和增多的部件失效的更高成本的产品。

因此，需要一种具有带有最少数量的传感器的控制系统的制冰机，从而带来简单且低成本的系统。此外，还带来改进的效率并带来低的水浪费。

发明内容

本公开提供一种用于制冰机的控制系统，所述控制系统包括水位传感器和水帘板传感器以提供简单的、低成本的且有效的冰生产。具体地，水位传感器开始/终止冷冻周期并开始收冰周期，并且水帘板传感器终止该收冰周期。此外，制冰机提供低的耗水量以及用户对冰厚度的可调节性。

本公开提供一种用于制冰的系统。该用于制冰的系统包括：控制器；压缩机；冷凝器；蒸发器；蓄水槽；布置为与蒸发器相邻的水帘板；与蓄水槽连通的布水器，以在制冰周期期间从蓄水槽汲取水并且将水分布在蒸发器上；布置在蓄水槽中的水位传感器。水位传感器探测高水位并对控制器发出信号以开始制冰周期，所述传感器还探测蓄水槽中的低水位并对控制器发出信号以终止制冰周期并且开始收冰周期。该系统还包括布置在水帘板的附近的水帘板传感器，所述水帘板传感器对收冰周期何时结束进行探测并对控制器发出信号以用水填充蓄水槽。

本公开还提供一种用于制冰的方法。该方法包括：用水填充蓄水槽，水具有水位，所述填充使水位指示器随水位而朝向第一位置移动；在水位指示器到达第一位置后，将水从蓄水槽中排出，所述排水使水位指示器随水位而移动至第二位置。该方法还包括用水填充蓄水槽，所述填充持续直至水位指示器到达第一位置。此外，该方法包括冷冻水从而形成冰；以及通过使冰从蒸发器掉落到容器中来收获冰，所述容器具有水帘板传感器，所述水帘板传感器通过当冰从蒸发器掉落到容器中时的冰的撞而起动。

附图说明

本发明的其他的和进一步的益处、优点和特征将参考下面结合附图进行的描述中来理解，附图中相同的标号指代结构中相同的元件：

图1为制冷系统的图示。

图2为本公开的制冰机的前视图。

图3为图1中示出的制冰机的前视图，其中蓄水槽被移走。

图4为图1中示出的制冰机的前视图，其中水帘板被移走。

图5为图1中示出的制冰机的后视图。

图6为图1中示出的制冰机的后视图，其中空气冷凝器被移走。

图7为与图6相同的视图，其中风扇电动机被移走。

图8a为本公开的水位传感器。

图8b为图8a的水位传感器的内部电路。

图9为示出本公开的用于制冰机的控制系统的流程图。

具体实施方式

参照图1，示出用于冷却流体（例如，空气或水）的制冷系统11。系统11包括彼此流体连通的冷凝器41、蒸发器16、膨胀装置45、以及压缩机40。

压缩机40操作用于使制冷剂在冷凝器41和蒸发器16之间循环并且在气态制冷剂进入冷凝器41之前压缩该气态制冷剂。

图示实施方式中的冷凝器41与室外的环境空气处于热交换关系，并且操作用于基本上冷凝气态制冷剂。蒸发器16操作用于基本上蒸发该制冷剂，所述蒸发器与待冷却的室内空气处于热交换关系。

膨胀装置45通过在制冷剂进入蒸发器16之前减小该制冷剂的压力来促进其蒸发。在蒸发期间制冷剂吸收热而使经过蒸发器16的空气冷却。已冷却的空气经由空气供给管道（未示出）供给到室内的调节空间。

除了上文中描述的系统11的主要部件，冷凝器41还具有与其在操作上关联的风扇46。风扇46使空气（通常为室外的环境空气）移动经过冷凝器41，以冷却冷凝器41中的制冷剂并且促进其冷凝。类似地，蒸发器16具有与其在操作上关联的风扇（未示出），用于使待冷却的室内空气移动经过蒸发器16。

参照图2至7，示出了根据本公开的制冰机10。

图2为制冰机10的前视图，该制冰机10具有带有水帘板传感器17的水帘板15、蓄水槽20和控制系统25。

图3为制冰机10的前视图，其中将蓄水槽15从该制冰机10移走以示出水泵30以及水位传感器35。

图4为制冰机10的前视图，其中将水帘板15移走以示出蒸发器16、排放阀、以及进水阀43。

图5为制冰机10的后视图，示出了空气冷凝器41、压缩机40以及水阀43。

图6为制冰机10的后视图，其中将空气冷凝器移走以示出热气阀42和风扇电动机46。

图7示出与图6中所示的制冰机10相同的视图，其中将风扇电动机46移走以示出膨胀阀45。

图8a示出具有水位计36的水位传感器35。水位计36能够为任何类型的水位计，包括但不限定于为磁浮球。

图8b示出水位传感器35的内部电路，其具有第一传感器位置37

（S1）和第二传感器位置39（S2），以向控制系统25提供信号，并接收来自控制系统25的信号。水位传感器35能够为任何类型的传感器，包括布置在浮球内的环形磁体。水位传感器25根据水位——即根据蓄水槽20中水的体积——来触发簧片开关的开/关。

具有控制系统25的制冰机10为低成本的、仅包含两种传感器的简单系统。与包含在传统制冰机中的大量的传感器相比，制冰机10优选地具有水位传感器和水帘板传感器。此外，制冰机10不需要水温传感器、液体管线热敏电阻或排出管线热敏电阻。因此，制冰机10具有更简单的设计，从而为部件提供更低的失效率并为消费者带来更低廉的价格。制冰机10还提供低的耗水量并防止满溢，因此是更有效的。

通常，制冰机10具有拨动开关5，拨动开关5带有三个位置：制冰、关机和清洗。此外，制冰机10可具有LED灯以指示状态和/或为可能出现的问题发出警报。此外，制冰机10可包括例如为蜂鸣器的通知系统以用于在出现故障或问题时进行指示。

图9提供流程图，即流程图400，其示出根据本公开的由控制系统25控制的制冰机10的运行。

具体地，图9示出由制冰机10在控制系统25的控制下执行的五个（5个）过程。这五个过程包括但不限定于为：（i）初始水填充和清洗；（ii）水填充和制冷剂动作以及预冷；（iii）冷冻周期；（iv）收冰周期，以及（v）自动关闭序列。

初始水填充和清洗

（i）初始水填充和清洗过程为使用者提供更洁净且更清洁的制冰机10。流程图400以“初始起动”开始，此时，拨动开关5移至“制冰”位置以起动该制冰机10。拨动开关5参见图1。

在步骤405中，控制系统25检查水位指示器35的传感器位置（S1）37的状态。

如果确定传感器位置（S1）37在断开位置中，则流程图400进行至步骤410。如果确定传感器位置（S1）在闭合位置中，则流程图400进行至步骤415。

在步骤410中，进水阀（WTV）接收信号以起动并用水填充制冰机10。当制冰机10充满水时，水位指示器35最终将传感器位置（S1）37在闭合位置中保持两秒（2秒）。此后，进水阀43接收信号以停用并停止水的流动。流程图400然后回到步骤405。

在步骤415中，制冰机10接收信号以开始排放程序，其中水泵和水排放器通电且同时进水阀断电。

步骤417监控传感器位置（S2）39以确定在步骤415的排放程序期间该传感器位置为断开或是闭合。如果S2为断开，则流程图400回到步骤415。一旦传感器位置（S2）39通过水位指示器36闭合时，流程图进行至步骤420。

在步骤420中，传感器位置（S2）39闭合两秒（2秒）。此后，水泵和排放阀接收信号以起动并用水填充制冰机10。

因此，制冰机10为制冷和预冷阶段做好准备。此外，水泵阀——即图2的水泵阀30——优选地以一秒的间隔来接收信号以起动并排出水。

水填充和制冷剂动作以及预冷

如图4中所示，在上述的水清洗和水排放阶段之后，流程图400转向（ii）水填充和制冷剂动作以及预冷过程。（ii）水填充和制冷剂动作以及预冷过程首先冷却机器，进而缩短随后的冷冻时间，从而提供增加的制冷效率。

从（i）向（ii）的转变发生在步骤420。

在步骤420中，进水阀（WTV）43和热气阀42通电并且水泵和水排放阀44断电。当流程图400执行步骤420时，步骤425、435、440、445和450运行。在执行这些步骤的同时，在步骤433执行之后与步骤433的执行并行地运行步骤430。全部这些步骤在以下讨论。

在步骤420中，热气阀（HGV）和进水阀（WTV）接收信号以便以一秒的间隔起动。

步骤425提供45秒的等待周期以用于制冷系统的平衡。在45秒过去之后，流程图400进行至步骤435。

在步骤435中，设置在控制箱25中的接触器接收信号以起动并且开始制冷。在步骤435之后，流程图400进行至步骤440。

步骤440提供5秒的等待周期以用于制冷系统的热平衡。在5秒的等待周期之后，流程图400进行至步骤445。

在步骤445中，HGV断电。换言之，热气阀接收信号以停用并关闭。这使得制冰机10进入预冷阶段。在步骤445之后，流程图400进行至步骤450。

在步骤450中，在进入下文描述的（iii）冷冻周期过程之前，提供30秒的等待周期以冷却并预冷制冰机10。

在执行步骤425、435、440、445和450期间，流程图400还在步骤433中评估进水阀是否断电。具体地，当制冰机10中的水位升高到将传感器位置（S1）37保持闭合2秒时，进水阀接收信号以停用并停止水流动到制冰机10中。此后，流程图400进行至步骤450以确定预冷阶段是否持续了至少30秒。如果步骤450为有效的，即为“是”时，则水泵起动并且制冰机10接收信号以进入冷冻周期。

冷冻周期

在步骤455和460中示出的（iii）冷冻周期期间，当水位降低而保持第二传感器位置（S2）39断开时，冰的形成增加。随着水槽中的水变成冰，水位降低。在2秒之后，制冰机10在冷冻周期中保持2分钟。此后，在从冷冻周期的结束点起2秒的时刻，控制系统25中的控制器读取冷冻时间的调节设置，并且基于该设置，控制器向制冰机10发出信号以延长或缩短2分钟长的冷冻周期。此外，针对用户期望的冰厚度，冷冻周期的2分钟的时长是可调节的。此后，制冰机10进入（iv）收冰周期，该收冰周期从下文描述的步骤465开始。

收冰周期

在步骤465中，制冰机10进入收冰周期。在步骤465中，HGV、水泵阀和水排放阀通电或起动。换言之，HGV、水泵阀和水排放阀接收信号以起动，并且收获冰和排出水。

优选地，HGV、水泵阀和水排放阀以一秒的间隔来收冰和排出水，即步骤470。

在步骤475中，在步骤470中收冰之后，水泵和水排放阀接收信号以停用并关闭，同时进水阀接收信号以起动并用水填充制冰机10，为下一冷冻周期做准备。在收冰周期中水的排出和再填充提供了更洁净且更清洁的制冰机10。

接着，在步骤480中，形成的冰从蒸发器16掉落并接合水帘板传感器17。在该步骤期间，制冰机10接收信号以结束收冰周期并停用热气阀。接着，制冰机10进入下一冷冻周期的预冷阶段。

在冰满的步骤485中，制冰机10开始另一预冷阶段。具体地，当收冰时，冰被推出到水帘板15上，从而断开水帘板传感器17。如果水帘板传感器17断开并接着在7秒内闭合，则发送信号以开始另一预冷阶段。如果水帘板传感器17保持断开超过7秒，则控制器接收信号以开始自动关闭。如果制冰机10在水帘板传感器17断开的情况下进入收冰周期，则收冰最久存在3.5分钟。

自动关闭序列

与上述的收冰周期并行地，步骤480和485还执行自动关闭序列。

一旦水帘板传感器17在收冰周期期间断开长于7秒，则制冰机10接收信号以进入到自动关闭中。一旦水帘板传感器17再次闭合，制冰机10接收信号以重启初始水填充和清洗和/或预冷。

然而，制冰机10在能够自动重启之前至少在3分钟内保持关机，这3分钟从自动关闭的时刻开始。制冰机10在至少3分钟过去之后能够重启，并且水帘板传感器17再次闭合。如果水帘板传感器17在度过至少3分钟之前闭合，则制冰机10在刚过3分钟时便重启。制冰机10通过权利要求中的初始起动顺序重启。

Claims (15)

1.一种用于制冰的系统，包括：

控制器；

压缩机；

冷凝器；

蒸发器；

蓄水槽；

水帘板，所述水帘板布置为与所述蒸发器相邻；

布水器，所述布水器与所述蓄水槽连通，以在制冰周期期间从所述蓄水槽中汲取水并将所述水分布在所述蒸发器上；

至少一个水位传感器，所述至少一个水位传感器布置在所述蓄水槽中，所述水位传感器探测高水位并对所述控制器发出信号以开始制冰周期，所述传感器还探测所述蓄水槽中的低水位并对所述控制器发出信号以终止所述制冰周期并且开始收冰周期；以及

水帘板传感器，所述水帘板传感器布置在所述水帘板的附近，所述水帘板传感器对收冰周期何时结束进行探测并对控制器发出信号以用水填充所述蓄水槽。

2.根据权利要求2所述的系统，其中，所述水位传感器具有第一水位位置和第二水位位置，其中，所述第一水位位置探测所述高水位并对所述控制器发出信号以开始制冰周期，并且其中，所述第二水位位置探测所述低水位并对所述控制器发出信号以终止所述制冰周期并且开始收冰周期。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述水帘板传感器通过探测冰撞击所述水帘板的停止而对所述收冰周期何时结束进行探测。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述水帘板传感器为簧片开关，所述簧片开关探测在所述冰撞击所述水帘板时所述水帘板是否是打开的并且在冰没有撞击所述水帘板时所述水帘板是否是关闭的，从而允许所述水帘板保持在关闭的位置中。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述水位传感器为磁浮球。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述磁浮球包括簧片开关。

7.根据权利要求2所述的系统，其中，在所述冷冻周期之前，将所述蓄水槽用水填充并且排出水并且再次用水填充。

8.一种用于制冰的方法，包括：

用水填充蓄水槽，所述水具有水位，所述填充使水位指示器随所述水位而朝向第一位置移动；

在所述水位指示器到达所述第一位置后，将水从所述蓄水槽中排出，所述排水使所述水位指示器随所述水位而移动至第二位置；

用所述水填充所述蓄水槽，所述填充持续直至所述水位指示器到达所述第一位置；

冷冻所述水从而形成冰；以及

通过使所述冰从蒸发器掉落到容器中来收获所述冰，所述容器具有水帘板传感器，所述水帘板传感器通过在所述冰从所述蒸发器掉落到所述容器中时冰的撞击而起动。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

由于所述水帘板传感器的起动而终止所述收获。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括：

当所述容器装满时，终止所述收获。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述水位指示器具有至少一个传感器。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述水位指示器为磁浮球。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述磁浮球包括探测所述水位的簧片开关。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述水位指示器具有至少一个传感器，所述至少一个传感器探测所述第一位置和所述第二位置。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述水位指示器具有探测所述第一位置的第一传感器和探测所述第二位置的第二水位传感器。

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