CN1175676A - 冰箱自动制冰器的供水控制方法及使用该方法的供水装置 - Google Patents

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Abstract

自动制冰器的供水控制方法,包括:建立一供水时间相对无载电流的表;接通供水电动机后启动检测供水时间的计时器;使用霍尔传感器检测供水电动机的电流;当检测出的电流等于或小于无载电流时,关断供水泵并显示储水器的排空状态;当检测出的电流大于无载电流时,根据表确定出与供水电动机电流相应的供水时间;如果定时器的当前时间等于或大于预定供水时间,在复位计时器后关断供水电动机。还提供了使用上述方法的供水控制装置。

Description

冰箱自动制冰器的供水控制方法及
使用该方法的供水装置
本发明涉及一种自动制冰器，更具体地，涉及电冰箱中自动制冰器的供水控制方法及使用该方法的供水装置，其中用霍尔传感器通过检测由装置中电流产生的磁场来控制供水。
通常，在设有自动制冰器的电冰箱中，利用供水装置将受控制的水量提供给冰盘。一旦水结成冰，冰盘被驱动装置转到朝下，使得冰块倒入到一个储冰斗中。短时后，该冰盘再注满水，重复该过程并在电冰箱正常工作期间持续地进行下去。
图1是表示设有制冰室的传统电冰箱的截面图。它表示出电冰箱主体1，冷藏室2，新鲜食品室3及制冰室4，由蒸发器6产生的冷空气通过吹风机5传送到每个室。根据本发明的自动制冰器将安装在制冰室4中，及由电动机、齿轮机构及轴组成的驱动装置将安装在自动制冰器的驱动部分16中。
冰盘15由譬如塑料材料制成并在内部通过压槽被分隔为多个相同的矩形。
在冰盘15支承轴的附近装有检测冰盘15水平状态的第一检测装置及检测其垂直状态的第二检测装置，以使得在冰盘15运动时精确地检测出它的位置。一个温度传感器安装在冰盘的附近。
在冰盘15的下方可取下地安装了一个存储斗17，因此它能装入制冰室或冷藏室及从其中取出。
位于新鲜食品室中的供水装置10由储水器11、用于将储存在储水器11中的水泵出的供水泵13及用于将水供给冰盘15的水管14组成。水管14的前端直接地位于冰盘15的上方，及供水泵的工作受到控制电路(未示出)的控制。
用于对储水器11供水的供水口连接到储水器的一端。
图2表示传统电冰箱的供水机构，及图3是表示具有一对附加测头的传统控水装置。
图2给出了储水器21的详细说明。当储水器21中的水被排空时，可将储水器21从新鲜食品室3中取出以便经过装在储水器上的供水口24再充入水，该供水口通过由弹簧的弹力支承的阀23可阻止水流出储水器。另一方式是，储水器可直接地经过连接管(未示出)从外部来供水。
储水器21装在辅助储水器22的上方。当供水口的阀23打开时，储水器21中的水流到辅助储水器22中。在此时，辅助储水器22中的水位升高，并当水位上升到供水口24的底部时，由于水压使水流停止。辅助储水器22中的水通过供水泵25的操作及经由水管26供入到冰盘27中。当辅助储水器22中的水量减少时，水持续地经过打开的阀23流入储水器21。在上述过程中，在辅助储水器22中保持恒定的水量。
在传统的供水方法中，如图3所示，当第一测头29a及第二测头29b两者均与存储在辅助储水器22中的水保持接触时，从第一测头29a流到第二测头29b(或相反地)的电流将确定水的存在。相反地，当在辅助储水器22中的水排空时，没有电流从第一测头29a流向第二测头29b(或相反地)，则可确定出辅助储水器中水的排空。
更具体地，当电流传感部分31检测到第一测头29a及第二测头29b之间的电流时，它输出一个高电位信号给微计算机(mi-com)32，然后微机32确定出辅助储水器22中的存在，并启动电动机驱动部分33以驱动供水泵25。
当储水器21被排空时，电流传感部分31输出低电位信号给微机32。相应地，微机32确定出储水器21中水已排空并停止供水机构的工作。
传统的供水装置具有以下的问题。这就是，电流传感部分31的测头直接与水接触，经常有异物附着在测头上并阻止电流的导通及引起电流漂移。此外，在测头座28上形成的潮湿水分将引起控水装置的误动作。
因此，本发明的目的在于提供一种电冰箱中自动制冰器的供水控制方法及使用该方法的供水装置，其中用霍尔传感器通过检测由装置中电流产生地磁场来控制供水。
为了实现上述目的，本发明提供了一种自动制冰器中控制供水的方法，用于通过供水泵的操作使存储在储水器中的水供给冰盘，它包括以下步骤：建立一个供水时间相对无载电流的表；在接通供水电动机后启动用以测量供水时间的计时器；使用霍尔传感器检测供水电动机的电流；当被霍尔传感器检测出的供水电动机电流等于或小于无载电流时，关断供水泵并显示储水器的排空状态；当检测的供水电动机电流大于无载电流时，根据表确定出与检测的供水电动机电流相对应的供水时间；如果计时器的当前时间等于或大于预定的供水时间，在复位计时器后关断供水电动机。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种自动制冰器中的供水控制装置，用于通过供水泵的操作使存储在储水器中的水供给冰盘，它包括：驱动装置，用于根据控制信号驱动供水电动机以启动供水泵；霍尔传感器，用于检测由供水电动机电流产生的磁场；放大器，用于放大霍尔传感器的输出；显示电路，用于显示储水器的排空状态；微机(mi-com)，用于：在接通供水电动机后起动计时器，输出放大信号给模拟量输入口以检测电动机电流，将检测的电动机电流与无载电流相比较，当检测到无载电流时输出控制信号以关断供水电动机及将该控制信号送到显示电路，而在确定出相应于大于无载电流的检测电流的供水时间后，如果当前时间大于或等于相应的供水时间，输出控制信号以关断供水电动机。
从以下结合附图的说明将会更好地理解本发明并更全面地认识它的各种目的及优点，附图为：
图1是设有制冰室的传统电冰箱的截面图；
图2是传统电冰箱的供水机构；
图3是具有一对附加测头的传统控水装置的电路框图；
图4是根据本发明的水控制装置的电路框图；
图5表示根据本发明供水装置的操作步骤；
图6表示根据本发明的制冰程序的操作步骤；
图7是表示根据本发明的当储水器充满时供水泵电动机电流的波形图；
图8是表示供水泵从开始到结束的电流趋势波形图。
现在将参照描绘在附图中的例子来详细地描述本发明。只要有可能，在所有附图中相同的标号将用于代表相同或相似的部分。
根据本发明的供水装置具有储水器11，供水泵13及水管14。
如图4所示，该水控制装置包括一个微机(mi-com)50，一个冰盘检验部分51，一个温度传感器52，一个电动机驱动部分55，一个供水泵13，一个发光二极管(LED)56，一个电动机反向驱动部分53，及一个冰盘转动电动机54。
温度传感器52安装在冰盘15的附近。冰盘检验部分51根据由传感开关SW1确定的冰盘17的冰位输出一个高电位信号或低电位信号。通过微机50的控制，电动机反向驱动部分驱动冰盘转动电动机54。LED56显示储水器的排空状态。
电动机驱动部分55设有继电器RL1用于接通或断开对供水电动机13a的供电。当供水电动机13a被驱动时，储水器11中的水提供给冰盘15。
在此时刻，通过安装在围绕导线41的圆柱磁轭42中的霍尔传感器45检测从电动机驱动部分55供给到水电动机13a的电流im。
使用霍尔效应的霍尔传感器45可具有GaAs，InSb，Ge等的元件，并使用如额定电流法及额定电压法的元件驱动方法。本发明使用额定电流方法，即，将电动机的电流产生的磁场转换成霍尔电压V(H)。当由额定电流源44提供的驱动电流输入到霍尔传感器45时，霍尔传感器45便检测由电动机电流产生的磁场。在驱动放大器46上来自霍尔传感器45的霍尔电压被放大并直接输入到微机50的模拟输入口。这就是说，电动机电流根据常规负载或无载具有相应的电流值。常规负载表示储水器中存在水，而无载表示储水器是空的。
通常，无载期间的电流小于常规负载的电流(例如，常规负载期间约150mA及无载期间约80mA)。通过根据电动机电流检测到的霍尔电压的差别确定出储水器11中水的存在。相应地，被放大的霍尔电压直接输入到微机的模拟输入口，及微机将该霍尔电压转换成数字值。将该数字值与一预定值相比较，电动机电流可被确为是常规负载电流还是无载电流。
如图4所示，霍尔传感器45被放置在直接与导线41相连接的绕线铁芯43的附近，它检测由绕线铁芯43产生的磁场。
图4表示根据本发明的电路框图，而图5表示根据本发明的自动制冰器的操作。
在程序初始化时执行步骤S100，确立相应于空储水器的无载电流，并根据常规电流确立用于供水时间的表。根据供水泵的工作时间确定当供水储水器充满水时供给冰盘的水量，如图6所示。单位时间通过水管的水量直接地与电动机电流有关，因此供水时间必须根据无载电流来调整。
在根据本发明的一个实施例中，预先确定出用于根据常规负载时电动机电流建立供水时间的表，通过相应于检测的电动机电流的供水时间调节供水量。参照图7，在起动阶段电动机工作在所示峰值电流上，然后工作在常规负载电流上。在此时，求得T1期间电动机电流的平均值Iav及由表确定出相应的T2，以使得供水量能被更精确地调节。
停止供水电动机的时间根据表1求出：
表1    T1＝2秒
Iav(mA) 120～   130～ 140～   150～ 160～   170～ 180～
T2(秒)    8     7.5    7     6.5    6     5.5    5
如表1所示，当电动机电流平均值约为135mA时，T2确定为7.5秒，整个供水时间T为T＝2+7.5＝9.5秒。
在程序初始化时，预定无线电流值ith设成略大于无载电流。
在程序初始化后，微机S0通过数字输出口D01启动供水驱动装置55的继电器RL1，开始了供水步骤S101的操作。
一旦供水电动机13a被驱动，微机就启动用于测量供水时间的计时器，并通过霍尔传感器45检测流到供水电动机13a的电流im。这就是，当供水电动机被驱动时，在供水电动机驱动部分55及供水电动机13a之间流过电流。在此时由导线41产生出与电动机电流幅值成正比的磁场。
因此，通过安装在圆柱形磁轭42上的霍尔传感器42并根据霍尔电压VH检测磁场。
当供水储水器中的水排空时，在导线41上流过的电动机电流减小到无载电流。在此阶段，电流从常规负载电流90至150mA下降到80mA。
参照图5中的步骤S104，当检测的电动机电流小于或等于预定无载电流时，供水电动机13a被关断，如步骤S113所指示的，及LED被导通以显示供水储水器的排空状态。
在步骤S105中，如果检测的电动机电流大于预定的无载电流，由在初始化处理中建立的表确定相应的供水时间。
如果在步骤S102中启动的计时器的时间等于或大于由表确定的供水时间，在步骤S107上复位计时器，在步骤S108上关断供水电动机，在此时刻，通过断开继电器RL1停止供水。
在水被供给到冰盘15中后，制冰过程开始。通常，冰冻过程是通过将冷空气供给到结冰室来完成的。结冰过程的完成由预定结冰时间或贴在冰盘15上的温度传感器来确定。
一旦结冰完成，就在步骤S109上使冰盘转动到朝下以将冰块卸入到储水斗17中。即，微机50通过电动机反向驱动部分53驱动冰盘转动电动机54。一旦所有的冰已从冰盘15中卸出，冰盘转动电动机54就在反向上转动以使冰盘返回到原始位置。
安装在储冰斗17中的传感开关检验斗中的冰位。
图8表示从供水电动机13a操作开始到结束的电流趋势。
当供水电动机13a被接通时，电动机电流暂时地升高到常规负载电流以上，但它很快地维持在常规负载电流的范围上。当储水器变为排空状态，电动机电流im下降到无载电流。霍尔传感器45检测到该无载电流。结果是，供水电动机13a被关断，及LED显示储水器11的排空状态。
虽然对本发明是结合目前认为是最实际及优选的实施例进行描述的，但应理解，本发明并不局限在所公开的实施例上，而相反地，它将尽可能覆盖在附设权利要求书的精神及范围中所包括的各种变型及等效布置。

Claims (4)

1、一种自动制冰器的供水控制方法，用于通过操作供水泵将存储在储水器中的水供给冰盘，包括下列步骤：
建立一个供水时间相对无载电流的表；
在接通供水电动机后启动用以测量供水时间的计时器；
使用霍尔传感器检测供水电动机的电流；
当被霍尔传感器检测出的供水电动机电流等于或小于无载电流时，关断供水泵并显示储水器的排空状态；
当检测的供水电动机电流大于无载电流时，根据所述表确定出与供水电动机电流相对应的供水时间；及
如果所述计时器的当前时间等于或大于预定的供水时间，在复位计时器后关断供水电动机。
2、一种自动制冰器中的供水控制装置，用于通过操作供水泵将存储器中的水供给冰盘，它包括：
驱动装置，用于根据控制信号驱动供水电动机以操作供水泵；
霍尔传感器，用于检测由所述供水电动机的电流产生的磁场；
放大器，用于放大所述霍尔传感器的输出；
显示电路，用于显示所述储水器的排空状态；及
微机，用于：在接通所述供水电动机后启动计时器；输出放大信号给模拟量输入口以检测电动机电流；将该电动机电流与无载电流相比较；当检测到无载电流时输出控制信号以关断所述供水电动机及将该控制信号送到所述显示电路，而在确定出相应于大于无载电流的检测电流的供水时间后，如果所述定时器的当前时间大于或等于相应的供水时间，输出控制信号以关断供水电动机。
3、根据权利要求2所述的供水控制装置，其中有一个圆柱形磁轭围绕在将所述驱动装置与所述电动机相连接的导线上，及所述霍尔传感器位于所述圆柱形磁轭中。
4、根据权利要求2所述的供水控制装置，其中有一个绕线的铁芯，  它位于将所述驱动装置与所述电动机相连接的导线的附近，及由所述霍尔传感器检测被所述绕线铁芯产生的磁场。
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