CN1119595C - 用于冰箱的制冰机 - Google Patents

Abstract

一种自动制冰机，包括：产生旋转力的电动机，用于转动和扭转安装在所述冷冻室内的制冰容器，以便使制冰容器内制得的冰块落入置于所述制冰容器下方的储冰容器内；减速齿轮组件及凸轮机构，用以由电动机产生的旋转力来转动制冰容器；水平位置检测开关，通过所述凸轮机构的转动被接通或关闭，以便控制制冰方式；冰位检测开关，依靠所述凸轮机构的旋转位置被接通或关闭，用以控制储冰容器内冰块的数量；冰位检测控制杆，通过储冰容器内冰块的数量确定该控制杆的位置；及转动制动装置，用以阻止凸轮机构在超过其停止位置点时的持续转动。

Description

用于冰箱的制冰机

本发明通常涉及一种用于冰箱的制冰机。特别涉及一种包括在其控制元件中的转动制动装置的冰箱制冰机，该制冰机即使在冰块下落期间开关出现了故障，也能够避免用于转动和扭转制冰容器的凸轮机构超过停止点的持续转动。

图3示出一种具有传统制冰机的冰箱。该冰箱包括一壳体1，及一冷冻室3和一冷藏室4，它们之间由隔板2分开。为便于使用，所述冷冻室3和冷藏室4借助两个门5和6分别打开。一用于冷却空气的冷却器7安装在所述冷冻室3的后部。通过一安装在冷却器7上方的风扇8强制来自冷却器7的冷空气在冷冻室3和冷藏室4内循环运动。为导引这一冷气流，在风扇8的前方且靠近该风扇之处分别安装有一前板9和一后板10。在前板9上开有一排气口11，用以向所述冷冻室3内排放冷空气，并且在所述后板10上引出一导管12，该导管用以向所述冷藏室4内供给冷空气。

一安装在所述冷冻室3的制冰机20，利用由冷却器7发出的冷空气将水冻结为冰，该制冰机20包括一制冰容器21，其上具有许多在冰冻水时用于容纳水的凹形部分21，以及一储冰容器22，该容器用以存储由制冰容器21已制出的冰块。此外，该制冰机还包括一储水槽23，一供水泵24以及一软管25，该软管用于从冷藏室4内的储水槽23向所述制冰机21供水。该软管25的配置使其从储水槽23延伸至所述制冰机21的上部。通过该软管25便能够将储水槽23中的水送至所述制冰机21内。在所述制冰容器21的前端安装有一控制元件26，通过将制冰容器21旋转大约135°并随后使其作15°的扭转，控制元件使该制冰容器21内的冰块落入所述储冰容器22之中。

图4示意性地绘出了安装在冷冻室3的传统制冰机20的整体外部形状。所述制冰容器21与控制元件26整体相连。所述储冰容器22被设置在制冰容器21的下方，并能够从冷冻室3中拆卸，以易于从冷冻室3内取出冰块。通过电动机30产生的旋转力，能够使该制冰容器21绕其端部的纵轴转动。当储冰容器22内充满冰块时，利用一冰位检测控制杆45及一冰位检测开关46来终止冰块的下落方式。在这种制冰机20中，水的供给，冰的制作以及冰块的下落方式均是通过一控制部分(未示出)的控制自动、连续地进行。

图6示出完成冰块下落方式的传统控制元件26。它包括一产生旋转力的电动机30；一对用于传送并降低旋转力速度的减速齿轮33；以及一与所述减速齿轮33相啮合的凸轮机构35，在轴向与制冰容器21相连从而转动制冰容器21。

所述控制元件26还包括第一及第二水平位置检测开关40和41，根据凸轮机构35的转动能够将它们打开或关闭以测定制冰容器21是处于水平位置还是处于转动位置；以及一冰位检测控制杆45(参考附图4)和冰位检测开关46，用于检测储冰容器22是否已经充满。

如图5和6所示，在所述凸轮元件36外圆周上设有第一和第二凹槽37和38，且它们相互之间相对地设置；该凸轮件36与凸轮机构35的一侧相连。在凸轮件36内侧设有第一凹槽37，以便对应于第一水平位置检测开关40，同时，在该凸轮件36外侧设第二凹槽38，以对应第二水平位置检测开关41。

当凸轮机构35转动时，第一凹槽37与水平位置检测开关40相接触以便将其关闭，而此时，第二水平位置检测开关41仍保持接通状态。当第二凹槽38与第二水平位置检测开关41相接触时，开关41被关闭，而第一水平位置检测开关40却仍保持接通状态。

根据第一和第二水平位置检测开关40和41的复合信号，通过确定制冰容器21的移动位置，控制部分(未示出)能够控制冰块下落方式的进行。特别是，当第一水平位置检测开关40关闭而第二水平位置检测开关41接通时，控制部分确定制冰容器21正处于水平位置。另一方面，当第一和第二水平位置检测开关40和41分别被接通和关闭时，该控制部分便确定制冰容器21正处于其最大扭转角度位置。当开关40和41均被接通时，该控制部分确定制冰容器21正处于转动过程之中。

当储冰容器22内充满冰块时，所述冰位检测开关控制杆45将冰位检测开关46关闭，从而通知控制部分储冰容器22已被充满。因此，直到储冰容器22内所存的冰块被倒空而使冰位检测开关46返回，控制部分才不会继续使冰块下落。

在传统的控制元件26中，当制冰容器21扭转至最大角度时，能够正向和反向旋转的电动机30便会停止运转以响应由第二水平位置检测开关41所产生的输出信号。当制冰容器21返回至水平位置时，通过第一水平位置检测开关40的输出信号使电动机30停止运转。但对于这种结构，在某些情况下，可能不能圆满地完成冰的制造。

特别是，当第一和第二水平位置检测开关40和41分别被关闭和接通而且制冰容器21处于水平位置时，一旦电动机30转动凸轮机构35而使冰落下，凸轮件36便会使开关40和41均被接通。如果凸轮机构35继续转动总数为135°时，凸轮件36的第二凹槽38将会置于第二水平位置检测开关41上。因此，第二水平位置检测开关41被关闭，且控制部分(未示出)确定凸轮机构35已转至其最大角度。此时扭转制冰容器21，从而冰块离开制冰容器21。

而传统的制冰机20在制冰容器21已完成最大程度的扭转之后，除第二水平位置检测开关41之外并没有使电动机30停止运转的装置。因此，在该第二水平位置检测开关41失灵或出现故障的情况下，电动机30仍会继续转动而超过其允许的最大位置点，于是很可能损坏制冰容器21、凸轮机构35及其它元件以及电动机30本身。

反之也存在这样的问题。在制冰容器21以其最大角度旋转使冰块落入储冰容器22之后，电动机30反向旋转从而使凸轮件36和凸轮机构35也反向转动。一旦凸轮件36的第一凹槽37与第一水平位置检测开关40接触，开关40便被关闭，因此使电动机30停止转动。

但是，由于传统的制冰机20在制冰容器21处于水平位置时，除第一水平位置检测开关40以外，并设有使电动机30停止转动的装置。因此，在该第一水平位置检测开关40失灵或出现故障的情况下，电动机30仍会继续转动，于是很可能损坏制冰容器21、凸轮机构35及其它元件以及电动机30本身。

在以上所述内容的基础上，目前确实存在一种技术上的需要来克服上面所述的现有装置中供冰箱使用的制冰机的缺点与不足。本发明就在于完成这一需要。

本发明的第一目的在于提供一种用于冰箱的制冰机，其中，即使在冰块下落期间，由于开关的误操作而导致凸轮持续转动超过了允许转动的最大角度时，电动机也能够安全地停止转动。

本发明的第二个目的在于提供一种制冰机，其中，即使在冰块下落期间，由于开关的误操作而导致凸轮持续转动超过了水平停止位置时，电动机也能够安全地停止转动。

为实现这些目的，本发明提供了一种适用于冰箱的自动制冰机，包括；产生旋转力的电动机，用于转动和扭转安装在所述冷冻室内的制冰容器，以便使制冰容器内制得的冰块落入置于所述制冰容器下方的储冰容器内；减速齿轮组件及凸轮机构，用以由电动机产生的旋转力来转动制冰容器；水平位置检测开关，通过所述凸轮机构的转动被接通或关闭，以便控制制冰方式；冰位检测开关，依靠所述凸轮机构的旋转位置被接通或关闭，用以控制储冰容器内冰块的数量；冰位检测控制杆，通过储冰容器内冰块的数量确定该控制杆的位置；及转动制动装置，用以阻止凸轮机构在超过其停止位置点时的持续转动，所述转动制动装置包括：第一制动器，用以阻止凸轮机构在超过其最大转动角度后的转动；第二制动器，用以阻止凸轮机构在超过其水平止动位置后的转动；以及从所述凸轮机构上伸出的制动片，无论是水平位置检测开关还是冰位检测开关不能正常工作的情况下，该制动片锁住在第一或第二制动器上，从而阻止凸轮机构的转动。

图1示出本发明制冰机的整体外部形状；

图2A至2E为沿图1中线II-II所示的、本发明制冰机在不同工作状态时工作部件的剖面图，其中图2A示出在水平位置的制冰容器，图2B和2C表示在中间转动状态的制冰容器；图2D所示为其转动被第一制动器限制的制冰容器；以及图2E所示为其转动被第二制动器限制的制冰容器；

图3是安装在冰箱上的制冰机的纵向剖面图；

图4所示为在现有技术中，供冰箱所用的制冰机的整体外部形状；

图5是图4中沿线V-V所示的传统制冰机中控制元件的透视图；以及

图6是图5中传统凸轮机构与开关间操作关系的横截面视图。

下面，将结合附图对本发明的最佳实施例加以详细地描述。

图1所示为本发明制冰机的整体外部形状。

图2A所示为在制冰容器21处于水平位置时的控制元件50。

本发明制冰机的控制元件50包括在壳体95内的以下部件：一用于产生旋转力的电动机51，一减速齿轮组件55，用于降低电动机51的转速并将电动机51的旋转力输送给制冰容器21(图1)；以及一凸轮机构60，该凸轮机构与减速齿轮组件55相啮合并在轴向与制冰容器21相连，从而能够使所述容器21扭转。

控制元件50还包括一水平位置检测开关70和一冰位检测开关75，后者用以控制冰块的下落方式及冰位的检测方式。一冰位检测控制杆80，其根据储冰容器22内冰块的数量而上下运动，用此来协助冰位检测开关75的操作，以便于控制所述冰位检测开关75。

凸轮机构60包括一齿轮61以及与该齿轮61构成整体的一凸轮元件65。在凸轮元件65上设有第一凸轮66，用以控制所述水平位置检测开关70，并且在凸轮元件65上还设有第二凸轮67，用以控制所述冰位检测开关75。第一凸轮66上设有第一凹形部分66a和第二凹形部分66b，这两个凹形部分在该凸轮外表面上彼此之间相对设置，而在凸轮66未形成第一和第二凹形部分66a和66b的外表面之处为两个圆形部分66c。

在第一凸轮66转动期间，当控制杆71与第一凹形部分66a或第二凹形部分66b接触时，水平位置检测开关70被关闭，而当其控制杆71与圆形部分66c接触时，水平位置检测开关70则被接通。第二凸轮67的形状为半圆形，并具有一平面部分67a及一圆形部分67b。在第二凸轮67转动期间，当控制杆76与该平面部分67a接触时，冰位检测开关75便关闭，而当控制杆76与圆形部分67b接触时，冰位检测开关75则接通。

本发明的特点在于，旋转制动装置包括一从齿轮61向外延伸的制动片120，第一制动器100及第二制动器110，这两个制动器均设置在壳体95内。如图2C所示，当凸轮机构60旋转至其最大角度时，第一制动器100的设置略微超出凸轮机构60上制动片120所处位置。如图2A所示，当凸轮机构60处于与所述制冰容器21水平位置相应的位置时，第二制动器110的设置略微超出凸轮机构60上制动片120的所处位置。

冰位检测控制杆80包括第一操作杆81和第二操作杆82，这两个操作杆彼此之间以相反方向绕轴A转动。第一操作杆81设置在第二凸轮67和冰位检测开关75之间。当第一操作杆81分别向上和向下移动时，利用第一凸轮67的转动来接通和关闭冰位检测开关75。制冰容器21具有与凸轮机构60相连的一个端部和另一端部，该端部是旋转地固定在与控制元件50的壳体95整体相连的支架96上。该支架96具有多个凸起部件97，在凸轮元件65使整个容器21转动135°之后，凸起部件97阻止制冰容器21端部的转动。随后，凸轮元件65继续使制冰容器21的端部作大约附加15°的旋转，从而扭转容器21使容器内冰块落入储冰容器22内。

当储冰容器22内的冰块达到预定高度时，冰位检测控制杆80的第二操作杆82便会停靠在储冰容器22内冰块的上部。换句话说，第二操作杆82相对于轴A向下转一个角度，第一操作杆81向上转一个角度。这样，当制冰容器21处于水平位置时，冰位检测开关75被关闭。

当储冰容器22内的冰块超过预定高度时，第二操作杆82被抬起(如图中虚线所示)，第一操作杆81向下移动以便接通冰位检测开关75。控制部分(未示出)便会将其理解为储冰容器22已被冰块充满。

以下的描述涉及本发明制冰机中控制元件50的操作。

图2A所示为在制冰容器21处于水平位置时，凸轮机构60的位置。

在这种情况下，水平位置检测开关70的控制杆71与第一凸轮66的第一凹形部分66a相接触，于是关闭开关70，处于冰位检测开关75控制杆76上方的冰位检测开关80的第一操作杆81，与第二凸轮67的平面部分67a相接触，以便关闭冰位检测开关75。控制部分(未示出)以此便确定制冰容器21正处于水平位置。当冰的制作完成以后，控制部分驱动电动机51以使凸轮机构60作如图2B所示的顺时针转动。

当凸轮机构60转动时，第一凸轮66的圆形部分66c下压水平位置检测开关70的控制杆71以便将其接通。当凸轮机构60继续转动至图2C所示的位置时，第二凸轮67的圆形部分67b使冰位检测开关80的第一操作杆81下压冰位检测开关75，从而将其接通。对于开关70、75均处于接通状态，控制部分理解为制冰容器21正在转动。

如图2C所示，当凸轮机构60持续转动至大约135°的最大角度时，第一凸轮66的第二凹形部分66b与控制杆71接触，因此在冰位检测开关75保持接通状态时，水平位置检测开关70被再次关闭。控制部分将其理解为所述制冰容器21以最大程度作了旋转。

由于凸起部分97而限制支架96一侧上的制冰容器21端部的转动，所以电动机51以预定时间周期持续工作，以便扭转制冰容器21，从而使冰块落入储冰容器22之中。一旦冰块的下落运动完成以后，电动机51反向转动凸轮元件65，使其由图2C和2B的中间状态返回至图2A中所示的起始位置。因此，开关70和75被再次关闭，用以通知控制部分制冰容器21已经返回至水平位置。在冰块的下落运动完成以后，控制部分便终止电动机51的转动，并驱动供水泵24重新注满制冰容器21。

当水平位置检测开关70或冰位检测开关75出现故障，而制冰容器21已转动至最大程度时，控制部分不能确定转动的最大位置。因此，电动机51不会停止运转，所以凸轮机构60和制冰容器21仍继续转动，从而会损坏制冰容器21、凸轮机构60、减速齿轮组件55及电动机51。

如果两个开关70和75全部或其中一个出现故障，而制冰容器21已转至最大程度时，在凸轮机构最大转动位置处、略微超出凸轮机构60位置上设置的第一制动器100，防止附加的误扭转运动从而保护制冰机20。换句话说，如图2D所示，由于制动片120锁住在第一制动器100上，由此使得凸轮机构60和制冰容器21不再发生转动，于是防止元件被损坏。此时，过载电流流入电动机51内，而检测到这一情况的控制部分(未示出)便终止电动机51的运转。

此外，在凸轮机构60已返回其起始位置(图2A所示的状态)以后，由于凸轮机构60的持续转动会损坏元件。当凸轮机构60反转以便使制冰容器21处于水平位置时，如果水平位置检测开关70或冰位检测开关75出现故障，电动机并不会停止，因此凸轮60和制冰容器21均会继续旋转而超出其水平停止位置。

因此，制冰容器21，凸轮机构60，减速齿轮组件55及电动机51就会被损坏。如果在制冰容器21达到水平停止位置的同时，两开关70和75全部或其中一个出现故障，那么略微超出制冰容器21水平位置设置的第二制动器110阻止凸轮机构60的持续转动。换句话说，如图2E所示，借助凸轮机构60的转动，制动片120锁住在第一制动器100上而使凸轮机构60和制冰容器21不再产生转动，从而避免了所述元件的损坏。而用以检测流入电动机51内过载电流的控制部分(未示出)终止电动机51的运转。

另外，在装置正常工作期间也会出现上述情况。如果储冰容器22内的冰块数量超过了预定水平，在冰块下落运动之后，当凸轮机构60返回其起始位置以避免冰位检测控制杆80上的第二操作杆82向下运动时，冰位检测开关75仍与凸轮机构60转动无关。这一情况也会在外界物体阻碍了第二操作杆82的下降路线时产生。于是，控制部分将不会检测到冰块下降运动的完成。此时，制动片120和第二制动器110阻止凸轮机构60转动，因此利用以上的方式使电动机51停止转动。通过这种方式，控制部分确定储冰容器22被充满了冰块。

总之，当凸轮机构和制冰容器已进行最大程度地旋转或已返回其水平位置时，如果开关70，75中的任意一个失灵或出现了故障，那么本发明的制冰机便能在不产生任何差错的情况下完成制冰工作，由此避免电动机，制冰容器及其它元件的损坏。所以，本发明能够延长制冰机的使用寿命并提高其工作可靠性。

Claims (3)

1、一种用于具有冷冻室和冷藏室冰箱的制冰机，它包括：

产生旋转力的电动机，用于转动和扭转安装在所述冷冻室内的制冰容器，以便使制冰容器内制得的冰块落入置于所述制冰容器下方的储冰容器内；

减速齿轮组件及凸轮机构，用以由电动机产生的旋转力来转动制冰容器；

水平位置检测开关，通过所述凸轮机构的转动被接通或关闭，以便控制制冰方式；

冰位检测开关，依靠所述凸轮机构的旋转位置被接通或关闭，用以控制储冰容器内冰块的数量；

冰位检测控制杆，通过储冰容器内冰块的数量确定该控制杆的位置；及

转动制动装置，用以阻止凸轮机构在超过其停止位置点时的持续转动，其特征在于：所述转动制动装置包括：

第一制动器，用以阻止凸轮机构在超过其最大转动角度后的转动；

第二制动器，用以阻止凸轮机构在超过其水平止动位置后的转动；以及

从所述凸轮机构上伸出的制动片，无论是水平位置检测开关还是冰位检测开关不能正常工作的情况下，该制动片锁住在第一或第二制动器上，从而阻止凸轮机构的转动。

2、根据权利要求1所述的制冰机，其特征在于：当凸轮机构处于其最大转动位置时，第一制动器的设置略微超过制动片。

3、根据权利要求1所述的制冰机，其特征在于：当凸轮机构处于与所述制冰容器水平位置相应的位置时，第二制动器的设置略微超过制动片。

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