CN103940184A - 风冷冰箱用制冰机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风冷冰箱用制冰机及其控制方法。该制冰机包括储水装置和制冰设备，其控制方法首先检测储水器位置开关信号，然后电控装置控制水泵启动Z秒，检测制冰是否完成，检测储冰盒是否冰满，如未满则进行脱冰，然后再注水，注水后判断温升是否大于5℃，不大于则重新从头开始制冰过程，大于则在保持制冰状态90分钟后再从头开始制冰过程。本发明的风冷冰箱用制冰机及控制方法供水量精确并能准确地判断制冰完成情况，用最少的元件准确的检测冰块是否已满，不仅优化了结构设计，且动作配合效果好、降低了制作成本，防止注水管冻堵。

Description

风冷冰箱用制冰机及其控制方法

技术领域

本发明涉及制冰机技术领域，尤其涉及一种冰箱用制冰机及通过制冰温度传感器和制冰时间来进行制冰的控制方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，国内居民开始有了吃冰的习惯，使得家庭用冰箱制冰机的需求在不断攀升，以前的冰箱中虽有制冰盒，但大多为人工制冰，即注水、脱冰等都需要人工完成，无法满足人们随时用冰的需求。

传统的电磁阀式的冰箱制冰机，储水盒倒置放于制冰盒上，出水阀朝下，这种制冰方式出水量不可控，并且注水管的接口容易结冰造成堵塞，影响制冰机正常工作，制冰方式不可靠。

目前，随着技术的不断创新和完善，人们研制出了许多冰箱制冰机的控制方法，已经实现了从制冰到脱冰全自动化控制，大大地提高了运行效率，节约人力资源。

中国专利96118564.3公开了一种用于冰箱的制冰机，该制冰机是通过一水平位置检测开关控制凸轮机构的转动被接通或关闭来控制制冰方式，通过冰位检测开关和探冰杆控制冰块数量，通过一减速齿轮及一凸轮机构转动电动机使制冰盒脱冰。该控制方法的冰位检测开关一旦出现问题，无法控制冰块数量和确定探冰杆的位置，且制冰控制方式结构复杂，装配复杂，动作配合协调性不好，出现故障的可能性增加。

中国专利02100541.9公开了一种冰箱用制冰机是否满冰的感测装置，该装置是通过凸轮控制检冰杆的旋转量，检冰杆上设有磁铁和霍尔传感器，检冰杆的旋转被满冰限制时，通过霍尔传感器感测磁铁，输出感测信号感测满冰，以防止制冰工作继续进行。该控制方法使用了感测元件，增加了制作成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风冷冰箱用制冰机，其动作配合效果好、能够降低制作成本，并能够防止注水管结冰。

为实现上述目的，本发明的风冷冰箱用制冰机包括储水装置和制冰设备，所述储水装置固定于冷藏室底部，储水装置包括储水器和注水管，储水器和注水管之间连接有水泵；储水器上设有位置开关，所述的制冰设备固定在冷冻室内，包括固定架、制冰盒、与制冰盒侧壁传动连接的驱动电机、设置在制冰盒下方的储冰盒、连接在制冰盒底壁上的制冰温度传感器以及转动连接在固定架上的探冰杆，探冰杆的底端与储冰盒上端面相齐平；驱动电机固定连接在所述固定架上并与探冰杆传动连接；制冰盒上端设有开口，制冰盒在驱动电机的带动下旋转至脱冰位置时该开口朝向下方；所述注水管的下端开口位于所述制冰盒上方；所述注水管外壁环绕有电加热装置。

所述电加热装置用泡沫塑料包裹后固定于冷藏室和冷冻室之间的发泡层内。

所述水泵、电加热装置、驱动电机及探冰杆均与一电控装置相连接，电控装置连接有显示屏。

本发明的目的还在于提供一种上述风冷冰箱用制冰机的控制方法，该方法是：上电复位之后，保持制冷工作60分钟，制冰机初始化动作，将制冰盒恢复到水平位置，制冰机初始化后转入a步骤；

a、电控装置实时检测储水器位置开关信号；若位置开关信号断开则说明储水器水量充足，此时转入b步骤；若位置开关信号导通则说明储水器缺水或者储水器没有安置到位，电控装置控制显示屏显示缺水指示，同时电控装置实时检测储水器位置开关信号，直到储水器位置开关信号断开后转入b步骤；

b、电控装置控制水泵启动Z秒，通过注水管向制冰盒注水；Z值的取值范围是：1秒≤Z≤40秒；向制冰盒注水后转入c步骤；

c、电控装置检测制冰温度传感器的温度，若低于－12度则说明制冰完成，此时转入d步骤；若高于或者等于－12度，则电控装置持续检测制冰温度传感器的温度，直到温度低于－12度后转入d步骤；

d、电控装置控制驱动电机驱动探冰杆旋转，探冰杆底端向下旋转的角度最大为30±5度；

探冰杆在其旋转行程内若被阻挡，则探冰杆向电控装置发出冰满信号，电控装置监测到冷冻室门体状态监测装置传来的冷冻室开门信号后，控制驱动电机不进行脱冰，并在冷冻室关门后转入a步骤；

探冰杆在其旋转行程内若未被阻挡，则进行脱冰子步骤，脱冰子步骤是电控装置启动驱动电机，使驱动电机带动制冰盒旋转至脱冰位置，使制冰盒在其脱冰位置停留1秒；

脱冰子步骤每次连续执行F次， 0≤F≤5，然后进入e步骤；

e、电控装置控制水泵启动Z秒，通过注水管向制冰盒注水；Z值的取值范围是：1≤Z≤40；向制冰盒注水J秒后，电控装置实时检测所述制冰温度传感器的温度，并计算注水前后传感器温度值的差值；其中J的取值范围是：0≤J≤600；

如果注水后传感器温度相比注水前传感器温度上升小于5度，则表明缺水，电控装置控制显示屏显示缺水指示，并转入a步骤；

如果注水后传感器温度相比注水前传感器温度上升大于等于5度，则表明水量能够满足本次制冰，电控装置控制风冷冰箱用制冰机保持90分钟后转入a步骤。

所述b步骤及e步骤中水泵向制冰盒注水后，在水泵注水停止4秒后再启动水泵反转4秒。

工作中，电控装置检测到制冰温度传感器温度低于－6度时，电控装置控制电加热装置工作，使电加热装置按照开T1秒关T2秒的方式循环工作，直到制冰温度传感器温度大于等于－6度后关闭电加热装置；其中，0秒≤T1，且T2≤900秒。

工作中，冷冻室开门时，如果驱动电机不在初始位置，则使控制装置控制驱动电机复位，并在关门后转入a步骤。

本发明具有如下的优点：

1.本发明的风冷冰箱用制冰机及控制方法供水量精确并能准确地判断制冰完成情况，用最少的元件准确的检测冰块是否已满，不仅优化了结构设计，且动作配合效果好、降低了制作成本。

2.齿轮水泵是根据电控装置发出的控制信息给注水管提供制冰的净水，其注水时间Z精确且注水量定量，注水结束后水泵又停4秒反抽4秒，这样可以防止注水管有残留水珠而造成的冰堵。

3.注水管下端外壁环绕有电加热装置（如电热丝），由电控装置控制加热时间T1和关闭时间T2，这样可以防止注水管在冰箱极低温度的环境下结冰造成管路堵塞。

4.驱动电机、制冰盒和探冰杆装配在一个固定架上，由电控装置控制其动作，由于是在冷藏室与冷冻室之间的发泡层中的注水管下面工作，故制冰盒的旋转扭曲不会受到注水管的干扰。

5.制冰机探冰杆实现储冰盒检冰功能，保证储冰盒不会出现冰块装满后溢出的情况。其中，探冰杆下探角度要求：30±5度，这样的好处是：角度过大影响储冰量，角度过小影响脱冰，造成冰块脱落不下来。该角度范围在上述两种因素之间找到了平衡点，能够同时满足两种因素的需求。

6. 本发明具有精确的脱冰时间（或旋转角度），要求制冰盒脱冰时间为11秒，过短脱冰不干净，过长（或旋转角度过大）会损坏电机，制冰盒旋转到位置后，要求电机停1秒，保证冰块充分落下。

附图说明

图1是本发明风冷冰箱用制冰机的结构示意图；

图2是本发明风冷冰箱用制冰机控制方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的风冷冰箱用制冰机包括储水装置和制冰设备，所述储水装置在安装时固定于冰箱冷藏室底部，储水装置包括储水器1和注水管2，储水器1和注水管2之间连接有水泵3（优选采用齿轮泵）；储水器1上设有位置开关4，位置开关为本领域常规技术，用来向冰箱的电控装置发送水位信号，其具体结构不再详述。

所述的制冰设备在安装时固定在冰箱冷冻室内，包括固定架（固定架为常规技术，图未示）、制冰盒5、与制冰盒5侧壁传动连接的驱动电机6、设置在制冰盒5下方的储冰盒7、连接在制冰盒5底壁上的制冰温度传感器8以及转动连接在固定架上的探冰杆9，探冰杆9的底端设有折边，该折边与储冰盒7上端面相齐平；驱动电机6固定连接在所述固定架上并与探冰杆9传动连接；制冰温度传感器8可以采用各种常见的感温探头，用来检测制冰盒5是否缺水以及制冰完成情况。探冰杆9为现有技术，作用是向冰箱的电控装置发送冰满信号，其具体结构不再赘述。

制冰盒5上端设有开口，制冰盒5在驱动电机6的带动下旋转至脱冰位置时该开口朝向下方；所述注水管2的下端开口位于所述制冰盒5上方。

所述注水管2下部外壁环绕有电加热装置10，电加热装置10为常规技术，可以采用电热丝等常见形式；此处电加热装置10的功率优选采用4瓦左右。电加热装置10的设置，可以防止临近冷冻室的出水管内结冰，保证向制冰盒5供水的可靠性。

所述电加热装置10用泡沫塑料（图未示）包裹后固定于冷藏室和冷冻室之间的发泡层11内。

所述水泵3、电加热装置10、驱动电机6及探冰杆9均与冰箱的电控装置相连接，电控装置连接有显示屏。电控装置可以采用PLC、集成电路、单片机等各种常见的形式。

如图2和图1所示，上电复位之后，保持制冷工作60分钟，制冰机初始化动作，将制冰盒5恢复到水平位置，制冰机初始化后转入a步骤；

a、电控装置实时检测储水器1位置开关4信号；若位置开关4信号断开则说明储水器1水量充足，此时转入b步骤；若位置开关4信号导通则说明储水器1缺水或者储水器1没有安置到位，电控装置控制显示屏显示缺水指示，同时电控装置实时检测储水器1位置开关4信号，直到储水器1位置开关4信号断开后转入b步骤；

b、电控装置控制水泵3启动Z秒，通过注水管2向制冰盒5注水；Z值的取值范围是：1≤Z≤40；（ Z的具体值由设计人员通过实验确定，使得水泵3运转Z秒后刚好向制冰盒5注入适量的水；）向制冰盒5注水后转入c步骤；

c、电控装置检测制冰温度传感器8的温度，若低于－12度则说明制冰完成，此时转入d步骤；若高于或者等于－12度，则电控装置持续检测制冰温度传感器8的温度，直到温度低于－12度后转入d步骤；

d、电控装置控制驱动电机6驱动探冰杆9旋转，探冰杆9底端向下旋转的角度最大为30±5度。

探冰杆9在其旋转行程内若被冰阻挡，则探冰杆9向电控装置发出冰满信号，电控装置监测到冷冻室门体状态监测装置（系本领域常规装置）传来的冷冻室开门信号后，控制驱动电机6不进行脱冰，并在冷冻室关门后转入a步骤。

探冰杆9在其旋转行程内若未被冰阻挡，则进行脱冰子步骤，脱冰子步骤是电控装置启动驱动电机6，使驱动电机6带动制冰盒5旋转11秒至脱冰位置，使制冰盒5在其脱冰位置停留1秒，以使冰块充分落入储冰盒7内。

脱冰子步骤每次连续执行F次， 0≤F≤5，优选次数为3次；然后进入e步骤。

e、电控装置控制水泵3启动Z秒，通过注水管2向制冰盒5注水；Z值的取值范围是：1秒≤Z≤40秒；向制冰盒5注水J秒后，电控装置实时检测所述制冰温度传感器8的温度，并计算注水前后传感器温度值的差值（注水后温度一定会回升）；其中J的取值范围是：0秒≤J≤600秒；

如果注水后传感器温度相比注水前传感器温度上升小于5度，则表明缺水，电控装置控制显示屏显示缺水指示，停止制冰，并转入a步骤；

如果注水后传感器温度相比注水前传感器温度上升大于等于5度，则表明水量能够满足本次制冰，电控装置控制风冷冰箱用制冰机保持90分钟（制冰状态）后转入a步骤。

所述b步骤及e步骤中水泵3向制冰盒5注水后，在水泵3注水停止4秒后再启动水泵3反转4秒，从而实现反抽4秒以防止残留水珠冰冻后堵塞注水管2。

通电工作之后，在冷冻室低温状态下，注水管2出水端极易发生结冰堵塞情况，因此在工作中，电控装置检测到制冰温度传感器8温度低于－6度时，电控装置控制电加热装置10工作，使电加热装置10按照开T1秒关T2秒的方式循环工作，直到制冰温度传感器8温度大于等于－6度后关闭电加热装置10；其中，0秒≤T1，且T2≤900秒。

工作中，冷冻室开门时，如果驱动电机6不在初始位置（即零度位置，在此位置时，制冰盒5的开口朝向正上方），则使控制装置控制驱动电机6复位，并在关门后转入a步骤。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.风冷冰箱用制冰机，包括储水装置和制冰设备，其特征在于：

所述储水装置固定于冷藏室底部，储水装置包括储水器和注水管，储水器和注水管之间连接有水泵；储水器上设有位置开关，

所述的制冰设备固定在冷冻室内，包括固定架、制冰盒、与制冰盒侧壁传动连接的驱动电机、设置在制冰盒下方的储冰盒、连接在制冰盒底壁上的制冰温度传感器以及转动连接在固定架上的探冰杆，探冰杆的底端与储冰盒上端面相齐平；驱动电机固定连接在所述固定架上并与探冰杆传动连接；

制冰盒上端设有开口，制冰盒在驱动电机的带动下旋转至脱冰位置时该开口朝向下方；所述注水管的下端开口位于所述制冰盒上方；所述注水管外壁环绕有电加热装置。

2.权利要求1所述的风冷冰箱用制冰机，其特征在于：所述电加热装置用泡沫塑料包裹后固定于冷藏室和冷冻室之间的发泡层内。

3.根据权利要求1或2所述的风冷冰箱用制冰机，其特征在于：所述水泵、电加热装置、驱动电机及探冰杆均与一电控装置相连接，电控装置连接有显示屏。

4.权利要求3中所述风冷冰箱用制冰机的控制方法，其特征在于：上电复位之后，保持制冷工作60分钟，制冰机初始化动作，将制冰盒恢复到水平位置，制冰机初始化后转入a步骤；

a、电控装置实时检测储水器位置开关信号；若位置开关信号断开则说明储水器水量充足，此时转入b步骤；若位置开关信号导通则说明储水器缺水或者储水器没有安置到位，电控装置控制显示屏显示缺水指示，同时电控装置实时检测储水器位置开关信号，直到储水器位置开关信号断开后转入b步骤；

b、电控装置控制水泵启动Z秒，通过注水管向制冰盒注水；Z值的取值范围是：1秒≤Z≤40秒；向制冰盒注水后转入c步骤；

c、电控装置检测制冰温度传感器的温度，若低于－12度则说明制冰完成，此时转入d步骤；若高于或者等于－12度，则电控装置持续检测制冰温度传感器的温度，直到温度低于－12度后转入d步骤；

d、电控装置控制驱动电机驱动探冰杆旋转，探冰杆底端向下旋转的角度最大为30±5度；

探冰杆在其旋转行程内若被阻挡，则探冰杆向电控装置发出冰满信号，电控装置监测到冷冻室门体状态监测装置传来的冷冻室开门信号后，控制驱动电机不进行脱冰，并在冷冻室关门后转入a步骤；

探冰杆在其旋转行程内若未被阻挡，则进行脱冰子步骤，脱冰子步骤是电控装置启动驱动电机，使驱动电机带动制冰盒旋转至脱冰位置，使制冰盒在其脱冰位置停留1秒；

脱冰子步骤每次连续执行F次， 0≤F≤5，然后进入e步骤；

e、电控装置控制水泵启动Z秒，通过注水管向制冰盒注水；Z值的取值范围是：1≤Z≤40；向制冰盒注水J秒后，电控装置实时检测所述制冰温度传感器的温度，并计算注水前后传感器温度值的差值；其中J的取值范围是：0≤J≤600；

如果注水后传感器温度相比注水前传感器温度上升小于5度，则表明缺水，电控装置控制显示屏显示缺水指示，并转入a步骤；

如果注水后传感器温度相比注水前传感器温度上升大于等于5度，则表明水量能够满足本次制冰，电控装置控制风冷冰箱用制冰机保持90分钟后转入a步骤。

5.根据权利要求4所述的风冷冰箱用制冰机控制方法，其特征在于：所述b步骤及e步骤中水泵向制冰盒注水后，在水泵注水停止4秒后再启动水泵反转4秒。

6.根据权利要求4所述的风冷冰箱用制冰机控制方法，其特征在于：

工作中，电控装置检测到制冰温度传感器温度低于－6度时，电控装置控制电加热装置工作，使电加热装置按照开T1秒关T2秒的方式循环工作，直到制冰温度传感器温度大于等于－6度后关闭电加热装置；其中，0秒≤T1，且T2≤900秒。

7.根据权利要求4所述的风冷冰箱用制冰机控制方法，其特征在于：工作中，冷冻室开门时，如果驱动电机不在初始位置，则使控制装置控制驱动电机复位，并在关门后转入a步骤。