CN115507613B - 制冰装置的控制方法及制冰装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制冰装置的控制方法以及制冰装置，所述控制方法包括：启动给冰格注水；注水达到预设量后停止注水，静置第一预设时间；启动第一超声波发生装置向冰格中的水发送800kHz的超声波；开启制冷组件给冰格供冷并进行冷量累积；冷量累积达到预设冷量值，关闭所述第一超声波发生装置并启动翻冰。本发明公开的制冰装置的控制方法，通过在制冰的过程中向制冰水施加800kHz的超声波,利用超声波的空化作用,降低水的过冷度,从而能使冰更快的凝结,缩短制冰周期。

Description

制冰装置的控制方法及制冰装置

技术领域

本发明涉及制冰设备领域，尤其涉及一种制冰装置的控制方法及制冰装置。

背景技术

随着社会的日益发展，人民生活水平的日益提高，智能化现在已经在家电行业日益兴起，冰箱的智能化是冰箱发展的一个大的方向，也是很多公司研究的重点方向。人们对于冰箱的需求也不仅仅是在冷藏或冷冻食材，对冰箱的智能化也日渐提出了更多的需求。

就目前冰箱的发展前景来看,装备冰水系统已经是越来越多高端冰箱的标配；现有的制冰方式是将水注入到冰盒中,直接或间接通过蒸发器对制冰机冰盒里的水进行制冷,通过自然冷却凝固结冰的方式进行制冰,制冰效率较低。

而为了提升制冰效率，往往通过增加制冰冷量、增大制冰蒸发器的有效面积来加快制冰机的制冰速度。这样会造成能耗的增加以及制冰蒸发器除霜耗能的问题。

为此，现有技术需进一步的改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种更加节省能耗的制冰装置的控制方法及制冰装置。

为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供一种制冰装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

启动给冰格注水；

注水达到预设量后停止注水，静置第一预设时间；

启动第一超声波发生装置向冰格中的水发送800kHz的超声波；

开启制冷组件给冰格供冷并进行冷量累积；

冷量累积达到预设冷量值，关闭所述第一超声波发生装置并启动翻冰。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述控制方法还包括在启动超声波发生装置之前，检测所述第一超声波发生装置是否正常，如第一超声波发生装置异常，则在冷量累积达到预设冷量值和修正值的和后启动翻冰。

作为本发明一实施方式的进一步改进，若超声波发生装置异常，在翻冰后停止供冷，静置第二预设时间后再次启动第一超声波发生装置，如仍异常，则进入故障模式。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述控制方法还包括在冷量累积达到预设冷量值之后，开启化霜加热丝第三预设时间后启动第二超声波发生装置向制冰蒸发器发送超声波。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述预设冷量值根据制冰室内的温度设定，制冰室内的温度小于等于预设温度时，预设冷量值为固定值；制冰室内的温度大于预设温度时，每增加1度，预设冷量值为所述固定值加上补偿值。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述冷量累积包括每隔第二预设时间累加温度，温度为零下，加上温度值的绝对值；温度为零上，减去温度值。

本发明一实施方式还提供了一种制冰装置，包括限定有若干个冰格的冰盘、用于将冰格中的冰块与冰盘分离的翻冰机构以及给冰格供冷的制冷组件，所述冰盘的上方设有注水机构，所述制冰装置还包括设置于冰盘上方的第一超声波发生装置以及连接第一超声波发生装置的控制器，所述翻冰机构包括翻冰电机，所述注水机构包括水阀或水泵，所述翻冰电机和水阀连接于所述控制器，所述控制器控制水阀打开以向所述若干个冰格内注水，完成注水后控制所述第一超声波发生装置向冰格中的水发送800kHz的超声波，并在关闭所述第一超声波发生装置后启动所述翻冰电机。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一超声波发生装置设有两个，间隔设置于所述冰盘的上方。

作为本发明一实施方式的进一步改进，还包括第二超声波发生装置，所述制冷组件包括制冰蒸发器，所述第二超声波发生装置设置于所述制冰蒸发器上方，所述制冰蒸发器上设有化霜加热丝，所述化霜加热丝启动第三预设时间后所述第二超声波发生装置向制冰蒸发器发送超声波。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述冰盘设置于制冰室内，所述制冰室内设有连接所述控制器的温度传感器，所述控制器基于所述温度传感器检测的制冰室的温度进行冷量累积，冷量累积达到预设冷量值，所述控制器关闭所述第一超声波发生装置。

与现有技术相比，本发明公开的制冰装置的控制方法及制冰装置，通过在制冰的过程中向制冰水施加800kHz的超声波,利用超声波的空化作用,降低水的过冷度,从而能使冰更快的凝结,缩短制冰周期。

附图说明

图1是本发明一实施方式中制冰装置的控制方法的流程示意图；

图2是图1的控制方法中第一超声发生装置检测异常的流程示意图；

图3是图1的控制方法中制冰蒸发器化霜的流程示意图；

图4是本发明一实施方式中制冰装置的控制系统框图；

图5是本发明一实施方式中制冰装置的结构示意图；

图6是图5中制冰装置的冰盘和第一超声波发生装置的俯视示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

应该理解，本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。

如图1所示，本发明一实施方式提供了一种制冰装置的控制方法，该控制方法包括：

S11，启动给冰格注水。

具体地，冰盘上方设有注水水管，水管上可以设置水阀，启动给冰格注水的具体方式可以是开启水阀。当然，如果给冰盘供水的水源为储水盒，制冰水通过水泵输送到冰盘，则启动给冰格注水的具体方式可以是开启水泵。这里的注水并不限定为纯净水，也可以根据用户需求提供为各式各样的饮料、果汁或者气泡水等等。

S12，注水达到预设量后停止注水，静置第一预设时间。

具体地，预设量可以是根据冰格中所需的水量设定的注水时间，也可以是注水量，预设量也可以根据用户对冰块大小的需求而改变，例如用户需要的冰块大小是冰格容积的一半，预设量可以设置为与用户需求的冰块大小一致而无需将冰格注满水。另外，注水之后冰盘的温度会急剧变化，会从一个较低的温度达到和水近似的温度，需要一小段时间转化，而且注入冰格中的水也需要时间静止，通过静置第一预设时间能够使得冰盘和水的温度更接近，制冰过程更加可靠，这里第一预设时间以秒为单位，优选在5秒到40秒之间，本实施例中选择30秒静置。

S13，启动第一超声波发生装置向冰格中的水发送800kHz的超声波。

通过发射800KHz的超声波，可以使冰格中水的物理性质发生变化，降低了水的过冷度，即改变相变温度，使水在高于零度就可以完全凝结成冰，从而能够缩短结冰时间，提高制冰效率。其中，超声波的输出形式可以是连续波或者脉冲波，为了更可靠并且更全面的覆盖冰格的所有盛水区域，可以在冰盘的上方间隔设置两个第一超声波发生装置，两个第一超声波发生装置同时或者轮流发送800kHz的超声波。

另外，可以在启动第一超声波发生装置的同时或者较短时间后执行步骤S14，开启制冷组件给冰格供冷并进行冷量累积。

这里的开启制冷组件可以是启动给制冰室的供冷，如设置单独的制冰蒸发器，允许制冷剂在制冰蒸发器内循环并且开启制冰风机；也可以是制冰室可选择的连通冷冻或冷藏蒸发器室,打开给制冰室供冷的冷风管道。本实施例中优选为第一超声波发生装置和制冷组件同时启动，如设置制冷组件较短时间后启动，则该时间以秒为单位，如10-30秒内。而冷量累积是对制冰室内的温度随着时间的累加,具体包括每隔第二预设时间累加温度，第二预设时间以秒为单位，优选为5-30秒之间，温度为零下，加上温度值的绝对值；温度为零上，减去温度值。如以0℃水结冰为例，每隔20秒累加一下温度，温度为-5摄氏度，累加值加5，温度为零上3摄氏度，累加值减3，就是说温度零上减去，温度零下，加上温度绝对值，温度一直随着时间进行累加即为冷量累积。通过冷量累加的方式确定是否完成制冰，使得制冰过程更加可靠，并且制冰的效率更高，更加节能。

接下来执行步骤S15，冷量累积达到预设冷量值，关闭第一超声波发生装置并启动翻冰。

在800KHz超声波的作用下，冰格中的水会在零上5摄氏度左右结冰，根据此设定预设冷量值A，预设冷量值A是不固定的，可以根据初始环温推算出来的。具体的，预设冷量值A根据制冰室内的温度设定，制冰室内的温度小于等于预设温度时，预设冷量值A为固定值；制冰室内的温度大于预设温度时，每增加1度，预设冷量值A为固定值加上补偿值。本实施方式中优选的，制冰室的内部温度，低于25摄氏度，以25摄氏度为准，高于25摄氏度，以实际值为准；25摄氏度时，固定值设为5100度，每升一度，补偿值为100度，也就是说，制冰室的内部温度为26度时，预设冷量值为5200度。根据制冰室内的实际温度设置预设冷量值，冷量的控制更加准确。

进一步的，在上述步骤S13之前，还包括检测第一超声波发生装置是否正常，如第一超声波发生装置异常，则进行步骤S16，开启制冷组件给冰格供冷并进行冷量累积，在冷量累积达到预设冷量值和修正值的和后启动翻冰。

其中，修正值是在第一超声波发生装置异常的情况下，以0℃水结冰，基于预设冷量值增加修正值B，修正值B是一个固定值，本实施例中设定修正值B为1700度，即制冰室内的温度为25摄氏度及以下时，冷量累积需要达到6800度再启动翻冰。也就是说，当第一超声波发生装置异常，按照无超声波装置运行。检测到第一超声波发生装置异常，即使调整制冰过程，不会影响用户的使用，同时确保制冰的可靠。

本实施例中，对第一超声波装置是否正常的检测为发出的超声波经过发射是否会二次回传到超声波发生装置的探头上，发出的特定频率的超声波，时长500uS，经过一段时间(声速传播需要时间)，会在探头上感应到此波段(超声波的反射波)，依据此原理进行检测。如未检测到回波，则判定第一超声波装置异常，则在翻冰后停止供冷，静置第二预设时间后再次启动第一超声波发生装置，即检测第一超声波发生装置是否正常，也就是说，完成一个制冰周期后，执行步骤S21，停止注水，同时也不供冷，静置第二预设时间后再次启动第一超声波发生装置。第一超声波装置异常认为超声波装置表面可能结霜，静置可以是自然冷却，也可以是加热除霜，第二预设时间以分钟为单位，如10-30分钟，本实施例中优选为20分钟，如果第二预设时间后第一超声波发生装置仍异常，则进入故障模式，认定第一超声波装置损坏，提醒用户及时修理。通过静置修复的模式，能够减小维护成本，同时给用户带来便利。

进一步的，通过设置单独的制冰蒸发器给制冰室供冷，制冰蒸发器需要定期除霜，仅通过加热丝加热的方式进行化霜,对制冰蒸发器冷量的输出影响比较大，本实施例中优选的，在上述步骤S15或S16之后，当确定蒸发器需要化霜时，完成一个制冰周期后，制冰装置的控制方法还包括步骤S22，开启化霜加热丝第三预设时间后启动第二超声波发生装置向制冰蒸发器发送超声波。化霜完成后关闭加热丝和第二超声波发生装置，然后进入下一次制冰周期。也就是说，在加热丝加热化霜的过程中,引入超声波因素,强制振动化霜,加快除霜时间,并且可以减少冷量的消耗。

本发明公开的制冰装置的控制方法，通过在制冰的过程中向制冰水施加800kHz的超声波,利用超声波的空化作用,降低水的过冷度,从而能使冰更快的凝结,缩短制冰周期。

参见图4-6，为本发明实施例提供的制冰装置100。制冰装置包括冰盘10、给冰盘10注水的注水机构、用于将冰盘的冰格中的冰块与冰盘10分离的翻冰机构、给冰格供冷的制冷组件30以及控制器50。冰盘10限定有若干个冰格11，冰格11具有容水空间用于容纳制冰水，制冰水在制冷组件30提供的冷量的作用下形成冰块，翻冰机构能够将冰块从冰格中分离，冰块在重力作用下落入冰盘下方的储冰盒20内。

制冰装置还包括设置于冰盘上方的第一超声波发生装置15，第一超声波发生装置15连接于控制器50，翻冰机构包括翻冰电机22，注水机构包括水阀或水泵25，翻冰电机22和水阀或水泵25连接于控制器50，控制器50控制水阀或水泵25打开以向若干个冰格11内注水，完成注水后控制第一超声波发生装置15向冰格11中的水发送800kHz的超声波，并在制冰完成后关闭第一超声波发生装置15并启动翻冰电机22。其中，第一超声波发生装置15设有两个，间隔设置于冰盘10的上方。冰盘10设置于制冰室21内，制冰室21内设有连接控制器50的温度传感器23，控制器50基于温度传感器23检测的制冰室21的温度进行冷量累积，冷量累积达到预设冷量值，控制器50关闭第一超声波发生装置15。

优选的，制冰装置还包括第二超声波发生装置32，制冷组件包括制冰蒸发器31，第二超声波发生装置32设置于制冰蒸发器31上方，制冰蒸发器31上设有化霜加热丝，化霜加热丝启动第三预设时间后第二超声波发生装置32向制冰蒸发器31发送超声波。通过第二超声波发生装置32产生的振动，能够加快冰霜脱落，从而避免加热丝长时间开启的耗能以及蒸发器室的温升过高。

制冰蒸发器31可以连接于控制器50，也可以由其它控制器进行控制。本实施例中的制冰装置可以是独立的制冰机，也可以是包含有制冰机的冰箱，冰箱可以设置多个控制器，如冰箱主体的控制器以及制冰控制器。制冰蒸发器31的上方设有风机36，开启制冷组件可以是启动风机，控制制冷剂在制冰蒸发器31中循环。

本实施例中的制冰装置，通过设置可发送800kHz的超声波的第一超声波发生装置,利用超声波的空化作用,降低水的过冷度,从而能使冰更快的凝结,缩短制冰周期，从而制冰装置更加节能。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种制冰装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

启动给冰格注水；

注水达到预设量后停止注水，静置第一预设时间；

启动第一超声波发生装置向冰格中的水发送800kHz的超声波；

开启制冷组件给冰格供冷并进行冷量累积；

冷量累积达到预设冷量值，关闭所述第一超声波发生装置并启动翻冰；

所述冷量累积包括每隔第二预设时间累加温度，温度为零下，加上温度值的绝对值；温度为零上，减去温度值。

2.如权利要求1所述的制冰装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括在启动超声波发生装置之前，检测所述第一超声波发生装置是否正常，如第一超声波发生装置异常，则在冷量累积达到预设冷量值和修正值的和后启动翻冰。

3.如权利要求2所述的制冰装置的控制方法，其特征在于，若超声波发生装置异常，在翻冰后停止供冷，静置第二预设时间后再次启动第一超声波发生装置，如仍异常，则进入故障模式。

4.如权利要求1所述的制冰装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括在冷量累积达到预设冷量值之后，开启化霜加热丝第三预设时间后启动第二超声波发生装置向制冰蒸发器发送超声波。

5.根据权利要求1所述的制冰装置的控制方法，其特征在于，所述预设冷量值根据制冰室内的温度设定，制冰室内的温度小于等于预设温度时，预设冷量值为固定值；制冰室内的温度大于预设温度时，每增加1度，预设冷量值为所述固定值加上补偿值。

6.一种制冰装置，包括限定有若干个冰格的冰盘、用于将冰格中的冰块与冰盘分离的翻冰机构以及给冰格供冷的制冷组件，所述冰盘的上方设有注水机构，其特征在于，所述制冰装置还包括设置于冰盘上方的第一超声波发生装置以及连接第一超声波发生装置的控制器，所述翻冰机构包括翻冰电机，所述注水机构包括水阀或水泵，所述翻冰电机和水阀连接于所述控制器，所述控制器控制水阀打开以向所述若干个冰格内注水，完成注水后控制所述第一超声波发生装置向冰格中的水发送800kHz的超声波，并在关闭所述第一超声波发生装置后启动所述翻冰电机；

所述冰盘设置于制冰室内，所述制冰室内设有连接所述控制器的温度传感器，所述控制器基于所述温度传感器检测的制冰室的温度进行冷量累积，冷量累积达到预设冷量值，所述控制器关闭所述第一超声波发生装置；

所述冷量累积包括每隔第二预设时间累加温度，温度为零下，加上温度值的绝对值；温度为零上，减去温度值。

7.根据权利要求6所述的制冰装置，其特征在于，所述第一超声波发生装置设有两个，间隔设置于所述冰盘的上方。

8.根据权利要求6所述的制冰装置，其特征在于，还包括第二超声波发生装置，所述制冷组件包括制冰蒸发器，所述第二超声波发生装置设置于所述制冰蒸发器上方，所述制冰蒸发器上设有化霜加热丝，所述化霜加热丝启动第三预设时间后所述第二超声波发生装置向制冰蒸发器发送超声波。