CN107339837A - 冰箱 - Google Patents

Abstract

一种冰箱中的制冰装置包括光传感器以检测冰桶中的冰水平。冰水平感测单元设置得比冰桶的上边缘低，并且因此即使在冰桶未完全充满时也能检测冰水平。冰水平感测单元包括一对或更多对发光传感器和光接收传感器。当冰桶中的冰累积到可检测水平时，从发光传感器发射且由光接收传感器接收的光的量可以被相应地阻挡。

Description

冰箱

相关申请的交叉引用

本申请以2016年4月29日提交的韩国专利申请No.10-2016-0052219为基础并要求其优先权，其公开内容通过引用全部并入本文中以用于所有目的。

技术领域

本公开的实施例涉及冰箱，更具体地，涉及冰箱中的制冰机构和分配机构。

背景技术

冰箱是用于在低温下(例如，在冷冻状态或冷藏状态)储存食物或其它物品的设备。

冰箱的内部通过在其中循环的冷空气来冷却。冷空气可以随着制冷剂循环经过压缩、冷凝、膨胀和蒸发而连续地产生。冰箱中供给的冷空气通过对流而均匀分布。

冰箱包括具有长方体形状的主体，其具有前侧开口。冷藏室和冷冻室可以设置在主体中。冷藏室门和冷冻室门可以遮盖主体的前侧。在冰箱的内部储存空间中可以设置用于分类和储存不同种类物品的抽屉、搁架、储物箱等。

一般而言，顶部安装式冰箱具有位于冷藏室顶部的冷冻室。与此相反，底部冷冻式冰箱具有位于冷藏室下方的冷冻室。这使得用户能够方便地访问冷藏室。另一方面，如果用户必须弯曲或降低他或她的身体来到达冷冻室，例如，取出冰块，则这可能不便于用户访问冷冻室。

一些底部冷冻式冰箱具有设置在位于冰箱上侧的冷藏室门中的冰分配器。在这种情况下，用于供应冰的制冰装置可以设置在冷藏室门中或冷藏室内部。

更具体地，水被供应到冰盘并且在其中冻结成冰块。在冰形成以后可以稍微加热冰盘。此后，冰释放装置被驱动以向冰桶释放冰块。然而，如果桶中的冰块的堆积高度接近冰盘，则可能难以从冰盘释放冰块，导致冰块粘附在冰盘上。因此，在制冰装置中设置有能够感测冰桶中的冰量的感测单元。

然而，感测单元通常使用可旋转的杆。当杆旋转时，冰桶中的冰块可以干扰杆。如果制冰水在杆的旋转轴上泄漏并冻结，则杆的旋转会被阻碍，这会降低感测单元的效率和精确度。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：韩国专利申请公布号10-2010-0063241(公布日为2010年6月11日)

发明内容

本公开的实施例提供一种冰箱，其包括具有用于检测冰水平或充满度的改善的感测效率的制冰装置。

根据一个实施例，冰箱包括：主体，具有储存空间；门，安装在主体中以遮盖储存空间；制冰室，安装在门内或主体内部；以及制冰装置，设置在制冰室内部。制冰装置包括：制冰组件，被配置为产生冰块；冰桶，被配置为储存在制冰组件中产生的冰块；冰水平感测单元，被配置为感测冰桶中冰的水平或冰桶的充满度。感测单元设置得比冰桶的上边缘(顶部开口)低。

冰水平感测单元包括：发光传感器，安装在制冰室的一个侧壁上，并且被配置为发射光；以及光接收传感器，安装在制冰室的另一个侧壁上，并且被配置为感测从发光传感器发射的光。

冰桶包括：第一侧壁，所述第一侧壁具有第一开口部，使得从发光传感器发射的光通过第一开口部朝向光接收传感器行进；以及第二侧壁，所述第二侧壁被配置为面向第一侧壁并且具有第二开口部，使得从发光传感器发射的光通过第二开口部朝向光接收传感器行进。

发光传感器和光接收传感器在冰桶的横向方向上间隔开。

还包括控制单元，控制单元被配置为基于由光接收传感器感测到的光的量来确定冰桶中冰块的充满度。

附图说明

图1是图示根据本公开的一个实施例的示例性冰箱的配置的透视图。

图2是图1中所示的示例性冰箱的侧视图。

图3是图示图1中所示的冰箱的示例性制冰装置的配置的分解透视图。

图4是图示图1中所示的冰箱的示例性制冰装置的配置的侧剖视图。

图5是图示图1中所示的冰箱的示例性制冰装置的前视图。

图6是图示通过图1中所示的冰箱的制冰装置的冰水平感测单元来感测冰充满度的示例性方法的操作状态图。

图7是图示根据本发明的另一个实施例的示例性制冰装置的配置的侧剖视图。

图8是图示通过图7中所示的制冰装置的冰水平感测单元来感测冰水平的示例性方法的操作状态图。

图9是图示通过图7中所示的制冰装置的冰水平感测单元来感测冰水平的另一个示例性方法的操作状态图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，可以参考形成本文一部分的附图。在详细描述、附图以及权利要求中描述的说明性实施例并非意在限制本发明。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其它实施例，并且可以进行其它改变。

将在下文中参考附图更充分地描述本公开的一个或更多个示例性实施例，其中本领域技术人员可以很容易地确定本公开的一个或更多个示例性实施例。如本领域技术人员将意识到的，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式修改所描述的示例性实施例，本公开的精神或范围不限于本文所述的示例性实施例。

应注意，附图是示意性的，并不一定按照尺寸图示。可以在尺寸上夸大或缩小附图中部件的相对尺寸和比例，并且预定尺寸仅仅是示例性的而非限制性的。相同附图标记表示在两个或更多个附图中图示的相同的结构、元件或部件，以便呈现出相似的特性。

本公开的示例性附图更详细地图示了本公开的理想示例性实施例。结果，可以预期附图的各种修改。因此，示例性实施例不限于所示区域的特定形式，例如，包括由制造导致的形式上的修改。

现在将参考附图详细描述本公开的优选实施例。

图1是图示根据本公开的一个实施例的示例性冰箱的配置的透视图。图2是图1中所示的示例性冰箱的侧视图。

参考图1和图2，根据本公开的一个实施例的冰箱1可以包括：主体100，限定冰箱的外部主体或壳体并且包括储存空间；隔板B，被配置为将形成在主体100内的储存空间分成上冷藏室R和下冷冻室F；门200，包括通过旋转运动的冷藏室R的冷藏室门210以及冷冻室F的冷冻室门220；制冰室300，在冷藏室门210或冷冻室门220中；以及制冰装置400，在制冰室300中并且被配置为使用冷空气来产生冰块。

制冰室300可以接收通过制冷剂的压缩、冷凝、膨胀和蒸发的重复循环来产生的冷空气。更具体地，具有低温和低压的气态制冷剂由压缩机2压缩成具有高温和高压的气态。具有高温和高压的气态制冷剂由冷凝器3冷凝成具有高温和高压的液态。在膨胀器(未示出)中，具有高温和高压的液体制冷剂被膨胀成具有低温和低压的液体制冷剂。然后，具有低温和低压的液体制冷剂被供给蒸发器4。在蒸发器4中，具有低温和低压的液体制冷剂通过从环境空气吸收热量而蒸发，从而将环境空气转变成冷空气以用于供应给储存空间。制冰室300中的制冰装置400可以使用由此产生的冷空气来产生冰块。

在下文中，参考图3到图5来描述示例性制冰装置400。

图3是图示图1中所示的冰箱的示例性制冰装置的配置的分解透视图。图4是图示图1中所示的冰箱的示例性制冰装置的配置的侧剖视图。图5是图示图1中所示的冰箱的示例性制冰装置的配置的前视图。图4中所示的侧表面是与图2中所示的侧表面相对的侧表面。

参考图1到图5，制冰装置400可以包括：制冰组件410，被配置为产生冰块；冰桶420，被配置为储存在制冰组件410中产生的冰块；冰水平感测单元430，被配置为感测冰桶420中的冰块的水平、量或充满度，并且设置得比冰桶420的上边缘A低。

制冰组件410可以包括：冰盘412，被配置为容纳水以及产生冰块；冷空气流动路径414，被配置为引导来自冷空气管道110的冷空气沿着冰盘412的下表面移动；以及旋转单元(未示出)，被配置为旋转冰盘412以将冰块释放到冰桶420中。

冰盘412可以包括用于从供水口405接收水的冰单元413。在不同的实施例中，冰单元413可以具有不同的形状或数量。

冰盘412可以由具有高导热性的金属(例如，铝)制成。因此，冰盘412用作热交换器。

在冰盘412下方，可以设置用于从冷空气管道110供应冷空气的冷空气流动路径414。由于冷空气与冰盘412之间的热交换，因此容纳在冰盘412的冰单元413内的水冻结成冰块。

由此产生的冰块可以储存在设置在冰盘412下方的冰桶420中。为此，冰桶420可以包括彼此面对的第一侧壁422和第二侧壁424。

第一开口部423设置在第一侧壁422中，从发光传感器432发射的光可以穿过第一开口部423。

第二开口部425设置在第二侧壁422中，从发光传感器432发射的光可以穿过第二开口部425。从发光传感器432发射的光朝向光接收传感器434辐射。

在相关技术中，为了感测冰桶420中的冰块的充满度，冰水平感测单元设置在比冰桶420的上边缘A高或者与冰桶420的上边缘A相等的位置。然而，随着装在冰桶420中的冰块的水平变高，感测精度降低。当用户移除冰桶420时，储存在冰桶420中的冰块可以溢出。

根据本公开的一个实施例的冰水平感测单元430可以设置在比冰桶420的上边缘A低的位置B，并且可以感测储存在冰桶420中的冰块的水平。

为此，冰水平感测单元430可以包括：发光传感器432，安装在制冰室300的一个侧壁310上并且被配置为发射光；以及光接收传感器434，安装在制冰室300的另一个侧壁320上以面对发光传感器432，并且被配置为感测从发光传感器432发射的光。

发光传感器432可以安装在制冰室300的一个侧壁310上，并且可以连续地或周期性地发射光，该光可以被储存在冰桶420中的冰块阻挡。

由于发光传感器432可以安装在制冰室300的一个侧壁310上，因此发光传感器432的位置不会被制冰室300中的任何部件的振动(例如，在移除冰桶420期间引起的振动)改变。因此，可以以可靠、一致和精确的方式来感测冰桶420中冰块的水平和/或充满度。

光接收传感器434可以安装在制冰室300的另一个侧壁320上以面对发光传感器432，使得在发光传感器432与光接收传感器434之间形成直线光路。

由于光接收传感器434可以安装在制冰室300的另一个侧壁320上，因此光接收传感器434的位置不会被制冰室300中的任何部件的振动改变。

如上所述，从发光传感器432发射的光可以穿过的第一开口部423和第二开口部425形成在冰桶420的第一侧壁422和第二侧壁424中。因此，从发光传感器432发射的光可以通过第一开口部423和第二开口部425传输到光接收传感器434。例如，透明窗口(未示出)可以设置在第一开口部423和第二开口部425中，以防止冰块通过第一开口部423和第二开口部425掉出来，且同时允许从发光传感器432发射的光通过。然而，该实施方式仅仅是示例性的。本公开不必限于此。

如图5所示，发光传感器432和光接收传感器434可以位于制冰室300的一个侧壁310和另一个侧壁320上的位置B处，该位置B从冰桶420的上表面A向下间隔开预定距离d。这允许由冰水平感测单元430感测的冰充满水平是可调节的。此外，冰水平感测水平可以通过改变预定距离d来调节。例如，随着预定距离d的值变小，可检测的水平可以变高。随着预定距离d的值增加，冰水平感测水平可以变低。

发光传感器432和光接收传感器434可以在冰桶420的横向方向上间隔开。因此，与发光传感器432和光接收传感器434在冰桶420的纵向方向上间隔开的情况相比，发光传感器432与光接收传感器434之间的距离减小。这可以有利地减少或阻止装配错误。在这方面，冰桶420的横向方向指的是图4中的X轴方向，而冰桶420的纵向方向指的是图4中的Z轴方向。

控制单元500可以根据由光接收传感器434感测到的光量来确定冰桶420中的冰块的充满度。制冰装置400的操作状态或非操作状态可以基于控制单元500的确定来确定。下面更详细地描述使用控制单元500确定冰桶420中的冰块的充满度的方法以及使用控制单元500操作制冰装置400的方法。

参照图6描述如上配置的制冰装置400的操作和效果。图6是图示使用图1中所示的冰箱的制冰装置的冰水平感测单元来感测冰水平或冰充满度的示例性方法的操作状态图。

通过压缩机、冷凝器、膨胀器以及蒸发器产生的冷空气可以经由冷空气管道110供应到制冰室300。由于冷空气流动路径414耦接到冷空气管道110并且从冷空气管道110延伸，因此从冷空气管道110流出的冷空气进入冷空气流动路径414。

更具体地，冷空气可以在流过冰盘412的下表面时与冰盘412交换热量。因此，包含在冰盘412中的水可以冻结成冰块，然后冰块储存并堆积在设置在冰盘412下方的冰桶420中。

当冰桶420中冰块堆的水平超过预定水平时，冰水平感测单元430可以判断是否已经达到冰桶420的容量。如果是，则宣布冰桶为充满状态。

更具体地，如果冰桶420中冰块堆的高度在预定高度处或在预定高度之上，则从发光传感器432连续地或周期地发射的光可以被冰块阻挡，并且不能被光接收传感器434接收。如果由光接收传感器434感测到的光的量显著降低并且变得低于阈值，则控制单元500可以确定冰桶420是满的，并且可以停止制冰装置400的操作。

由于根据本公开的一个实施例的发光传感器432和光接收传感器434被安装在比冰桶420的上边缘A低的位置B，因此即使冰桶未完全充满也可以检测到冰水平。这使得能够在冰块被堆积到冰桶420的上边缘A之前，对冰桶420中的冰块的充满度进行提前感测。有利地，可以防止冰块从冰桶溢出或溢漏。

另一方面，如果冰桶420中冰块堆的水平例如在分配给使用者之后降低，则发光传感器432与光接收传感器434之间的空间最终再次变得畅通。因此，从发光传感器432发射并且由光接收传感器434接收的光的量增加。因此，在某一时刻，控制单元500确定储存在冰桶420中的冰的量达到较低的阈值，且从而重新激活制冰装置400。

储存在冰桶420中的冰块可以通过螺旋推运器600输送到破冰单元700。冰块可以被旋转刀片(未示出)和固定刀片(未示出)破碎，然后提供给用户。

如上所述，根据本公开的一个实施例的冰水平感测单元430的发光传感器432和光接收传感器434安装在制冰室300的侧壁310和320上。在这个配置中，由于发光传感器432和光接收传感器434被固定在制冰室300的侧壁310和320上，因此可以被感测的水平不会由于与制冰室相关的任何振动而改变。因此，可以有利地以可靠、一致和精确的方式感测冰桶420中的冰块的水平和/或充满度。

此外，发光传感器432和光接收传感器434与电气部件(诸如，冰释放加热器(未示出)、螺旋推运器驱动马达(未示出)等)间隔开。这可以有利地阻止由电气部件引起的对发光传感器432和光接收传感器434的损坏，其中损坏将不利地影响冰水平感测单元的感测精度。

此外，根据本公开，使用光传感器来检测冰桶中的冰水平或充满度，而不是传统技术中的复杂机械传感器。这可以有利地减少所需部件的数量，简化装配过程并且降低制造成本。

为了扩大感测范围，冰水平感测单元430可以包括多个发光传感器432'和多个光接收传感器434'。发光传感器432'的数量和光接收传感器434'的数量都可以是n(其中n大于2)。

在下文中，参考图7到图9来描述根据本公开的另一个实施例的制冰装置401。图7是图示根据本发明的另一个实施例的示例性制冰装置的配置的侧剖视图。图8是图示通过使用图7中所示的冰水平感测单元来感测冰水平的示例性方法的操作状态图。图9是图示通过使用图7中所示的冰水平感测单元来感测冰水平的另一个示例性方法的操作状态图。

发光传感器432'和光接收传感器434'可以安装在制冰室300的侧壁310和320上。在这种情况下，从发光传感器432'发射的光可以由光接收传感器434'来感测。这可以通过冰水平感测单元431来有利地扩大感测区域。

更具体地，发光传感器432'可以包括：第一发光传感器432a，其基于图7中的X轴设置在制冰室300的侧壁310的左侧；以及第二发光传感器432b，其基于图7中的X轴设置在制冰室300的侧壁310的右侧。

此外，光接收传感器434'可以包括：第一光接收传感器434a，其设置在制冰室300的左侧壁320处；以及第二光接收传感器434b，其设置在制冰室300的右侧壁320处。

如图8所示，控制单元500控制第一发光传感器432a和第二发光传感器432b，以向第一光接收传感器434a和第二光接收传感器434b发射光。换言之，在发光传感器432'和光接收传感器434'之中，设置在相同水平处的第一发光传感器432a和第一光接收传感器434a形成一对用于感测。设置在相同水平处的第二发光传感器432b和第二光接收传感器434b形成另一对用于感测。

更具体地，从设置在制冰室300的左侧壁310处的第一发光传感器432a发射的光被传输到设置在制冰室300的左侧壁320处的第一光接收传感器434a。从设置在右侧壁310处的第二发光传感器432b发射的光被传输到设置在右侧壁320的第二光接收传感器434b。

由于这种配置，因为发光传感器432'和光接收传感器434'被设置成多个，因此冰水平感测区域被扩大。然而，可能难以感测位于制冰室300的一个侧壁310的左侧和右侧之间的空间中以及位于制冰室300的另一个侧壁320的左侧和右侧之间的空间中的冰块。

因此，如图9所示，控制单元500可以控制第一发光传感器432a以向第二光接收传感器434b发射光。此外，控制单元500可以控制第二发光传感器432b以向第一光接收传感器434a发射光。换言之，在发光传感器432'和光接收传感器434'之中，设置在不同水平处的第一发光传感器432a和第二光接收传感器434b形成一对，以执行冰充满度感测操作。设置在不同水平处的第二发光传感器432b和第一光接收传感器434a形成一对，以执行冰充满度感测操作。

控制单元500控制第一发光传感器432a和第二发光传感器432b，使得第一发光传感器432a和第二发光传感器432b以预定的时间间隔交替闪烁。这使得第一发光传感器432a和第二发光传感器432b能够在无光干扰的情况下向第二光接收传感器434b和第一光接收传感器434a发射光。因此，冰水平感测区域(其中可以感测冰水平)被进一步加宽。因此，可以消除由于冰水平感测误差引起的错误操作的来源。这使得可以改善制冰装置401的可靠性和质量。

根据前述，将理解，为了说明的目的，在本文中已经描述了本公开的各种实施例，并且，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以做出各种修改。在本公开的说明书中公开的示例性实施例不限制本公开。本公开的范围将由所附权利要求来解释，并且应理解的是，与其等同范围内的所有技术均属于本公开的范围。

Claims (16)

1.一种冰箱，包括：

制冰室；以及

制冰装置，设置在制冰室内部，并且包括：

制冰组件，被配置为用水产生冰；

冰桶，被配置为储存在制冰组件中产生的冰；以及

冰水平感测单元，被配置为感测冰桶中冰的水平，其中，冰水平感测单元设置得比冰桶的上边缘低。

2.如权利要求1所述的冰箱，还包括：

主体，包括储存空间；以及

门，耦接到主体以用于遮蔽储存空间，以及

其中，制冰室设置在门内或主体内部。

3.如权利要求1所述的冰箱，其中，冰水平感测单元包括：

发光传感器，安装在制冰室的一个侧壁上，并且被配置为发射光；以及

光接收传感器，安装在制冰室的另一个侧壁上，并且被配置为接收从发光传感器发射的光。

4.如权利要求3所述的冰箱，其中，冰桶包括：

第一侧壁，包括第一开口部，其中，从发光传感器发射的光通过第一开口部传输到光接收传感器；以及

第二侧壁，面向冰桶的第一侧壁并且包括第二开口部，其中，从发光传感器发射的光通过第二开口部传输到光接收传感器。

5.如权利要求3所述的冰箱，其中，发光传感器和光接收传感器在冰桶的横向方向上间隔开。

6.如权利要求3所述的冰箱，还包括控制单元，所述控制单元被配置为基于检测到的冰桶中冰的水平来确定冰桶的充满度。

7.如权利要求6所述的冰箱，其中，冰桶中冰的水平基于由光接收传感器感测到的光的量来确定。

8.一种冰箱，包括：

制冰室；

冰盘，设置在制冰室内，并且被配置为接收水以及用水产生冰；

冰桶，被配置为储存在冰盘中产生的冰；

冰水平感测单元，被配置为检测冰桶中的冰水平，且冰水平感测单元包括：

发光单元，安装在制冰室的第一壁上；以及

光接收单元，安装在制冰室的第二壁上。

9.如权利要求8所述的冰箱，其中，发光单元设置在比冰桶的上边缘低的位置中。

10.如权利要求9所述的冰箱，其中，发光单元包括多个发光传感器，所述多个发光传感器被配置为发射光。

11.如权利要求10所述的冰箱，其中，光接收单元设置在比冰桶的上边缘低的位置中。

12.如权利要求11所述的冰箱，其中，光接收单元包括多个光接收传感器，所述多个光接收传感器被配置为感测从发光单元发射的光。

13.如权利要求10所述的冰箱，还包括：

控制单元，被配置为使发光传感器交替地发射光。

14.如权利要求12所述的冰箱，其中，光接收传感器和发光传感器关于冰桶设置在相同的高度处。

15.如权利要求12所述的冰箱，其中，光接收传感器和发光传感器关于冰桶设置在不同的高度处。

16.如权利要求13所述的冰箱，其中，控制单元被配置为基于由冰水平感测单元检测到的冰水平来确定冰桶的充满度。