CN1204039A - 冰箱的自动制冰器 - Google Patents

Abstract

一种冰箱的自动制冰器,包括壳体:通过冷冻水来制冰的制冰容器;用来产生驱动力的电机;功率传输部件;第一微型开关,该开关通过接触功率传输部件来传送第一信号给控制单元,从而改变电机的转向;第二微型开关,该开关通过接触第一微型开关来传送第二信号给控制单元,从而接通供给电机的电流;以及第三微型开关,该开关用于检测冰块储存箱是否充满冰块,充满后传送第三信号停止制冰器的运作。该制冰器容易进行控制,并可减少故障的发生。

Description

冰箱的自动制冰器

本发明涉及一种冰箱，尤其涉及一种冰箱的自动制冰器。

通常，冰箱包括冷冻室、冷藏室以及制冰室。利用风扇将经过冷却器冷却后的冷气输配到上述各室。冷冻室用于储存需被冷冻的食品，冷藏室用于低温储存食品，制冰室通过冷冻水来制取冰。用于冷冻水的制冰器就安装在制冰室内。制冰器是一种用于制冰的装置，在该装置中，水被供到制冰容器内，然后在该容器内被冷冻，之后利用驱动部件使制冰容器翻转而将冰块排出。

在美国专利No．5，177，980(专利权人是Akira kawamoto et al．)和No．5，400，605(专利权人是Sung-Ki Jeong．)的两篇文献中，公开了具有如下构造的制冰器。

如图1所示，冰箱的自动制冰器100包括；一个装在本体105内的用于产生驱动力的电机110、一个用于传输由电机110产生的驱动力的齿轮组120、一个可转动的与齿轮组120相连接的制冰容器130、一个用于储存从制冰容器130中排出的冰块的冰块储存箱150，以及一个用于检测冰块储存箱150中的冰块量的传感杆160。

电机110通过多个固定构件116被设置在本体105内，涡轮114整体地形成于电机110的转轴112的端部。由电机110产生的驱动力通过涡轮114被传输到齿轮组120。齿轮组120包括涡轮齿轮122、第一正齿轮124、第二正齿轮126，及主动齿轮128。涡轮齿轮122与电机110上的涡轮114相啮合，具有小于涡轮齿轮122的直径的第一齿轮123与涡轮齿轮122的中轴固定连接。第一正齿轮124与第一齿轮123啮合，具有小于第一正齿轮124的直径的第二齿轮125与第一正齿轮124的中轴连接。第二正齿轮126与第二齿轮125啮合，具有小于第二正齿轮126的直径的第三齿轮127，与第二正齿轮126的中轴固定连接。最后，第三齿轮127与主动齿轮128啮合。主动齿轮128的中心设置有中轴121。将中轴121插入位于制冰容器130一端上的长方形槽138内。中轴121的横截面为长方形，这样可防止制冰容器130在旋转时打滑。

另外，制冰容器130可转动地连接到一个固定板132上，该固定板132整体地形成于本体105的一个侧面上。制冰容器130为一个凹形的储水容器，凹形部分137通过隔板间隔开。圆轴134突出地形成在制冰容器130的第一侧面上，圆轴134可转动地插入形成于固定板132侧面上的圆形槽136内。制冰容器130的第二侧面上形成有长方形槽138，主动齿轮128的中轴121可插入该槽。

主动齿轮128的中轴121插入凸轮129中，传感杆160的一个端部与凸轮129相接触。传感杆160包括有与凸轮129相接触的第一端部、具有向下弯曲的弯曲部分的第二端部，以及位于第一端部和第二端部之间的中间部分，传感杆160上形成有能够使枢轴销钉168穿过的枢轴孔166，从而将传感杆160枢轴地固定在本体105上。传感杆160的弯曲部分164位于冰块储存箱150内，用于检测冰块的数量。限制开关140位于传感杆160的上部，用于与传感杆160相接触。

当电力传输给电机110时，该电机110就开始旋转，从而使与涡轮114相啮合的涡轮齿轮122旋转。因此，通过与涡轮齿轮122相啮合的第一正齿轮124，以及与第一正齿轮124相啮合的第二正齿轮126，将驱动力传输给主动齿轮128。当制冰容器130沿顺时针方向旋转时，冰块从制冰容器130中排出，这样将冰块储存在位于制冰容器130下方的冰块储存箱150中。

另外，通过主动齿轮128的旋转，使凸轮129与传感杆160相接触。因此，传感杆160的一个端部向下运动的同时，另一端部向上运动，从而使传感杆160的端部与限制开关140的末端相接触。然后，将限制开关140的信号传送给控制单元，使电机110反转。由于电机110反转，驱动力也相对于上述的传输而反向地传输给制冰容器130，制冰容器130排完冰块之后返回到初始位置。

然而，在传统的冰箱的自动制冰器中，因为制冰器通过一个限制开关来控制电机，所以经常发生故障。此外，因为功率仅通过齿轮组件来传输，所以控制功率传输比较困难。

因此，本发明的目的就是要解决上述存在的问题，提供一种易于控制功率传输、能够降低故障的冰箱的自动制冰器。

为实现上述目的，本发明的冰箱的自动制冰器包括：

一个壳体；

一个通过冷冻水来制冰的制冰容器，该制冰容器与壳体相连接；

一个用于产生驱动制冰容器的驱动力的电机，该电机装在壳体内，且具有一个转轴；

一个功率传输部件，该部件用于向制冰容器传输由电机所产生的驱动力，从而使制冰容器翻转或返回到初始位置；

一个第一微型开关，该开关通过与上述功率传输部件相接触，从而向控制单元传送一个第一信号，以使电机的驱动方向转向；

一个第二微型开关，该开关通过与上述功率传输部件相接触，从而向控制单元传送一个第二信号，以接通供给电机的电流；

一个第三微型开关，该开关用于检测置于上述制冰容器下方的冰块储存箱内是否充满冰块，当冰块储存箱内被冰块完全充满时，该开关向控制单元传送一个第三信号来停止制冰；

根据本发明，将功率传输部件装在上述壳体内，功率传输部件包括：一个蜗轮，该蜗轮整体地形成在电机转轴的端部；一个螺旋轴，该螺旋轴的预定位置上具有一个整体地形成的蜗轮齿轮，蜗轮齿轮与所述蜗轮啮合；一个与上述螺旋轴相连接的齿条，该齿条随着螺旋轴的转动作前后往复运动；一个置于齿条上的小齿轮，该小齿轮与齿条相啮合，以保证当上述齿条作往复运动时小齿轮空转；一个主动齿轮，该主动齿轮与上述小齿轮可转动地啮合，且具有一个与制冰容器相连接的中轴。

在上述齿条的第一端的内部形成有内螺纹，该螺旋轴的一端与上述内螺纹可转动地啮合。在壳体的内壁上设置有一对与内壁形成整体且从内壁突出的支架，用于可转动地支承上述功率传输部件。蜗轮齿轮设置在这对支架之间。在蜗轮齿轮与这对支架之间设置有利于蜗轮齿轮旋转的一对垫圈。在与上述齿条的第一端部相对的第二端部上，形成有一个凸起部分，该凸起部分与第一微型开关相接触。

上述第一微型开关包括一个与壳体的侧壁相连接、且与控制单元相联接的微型开关，以及一个传感片，当该传感片与齿条的凸起部分相接触时，该传感片控制上述微型开关。一个导引构件，它固定在壳体的侧壁上，用来稳定地引导上述齿条的往复运动。该导引构件呈L形，齿条的底面和一个侧面可滑动地与L形导引构件相接触。

在主动齿轮的圆周面上形成有延伸到主动齿轮中心的V形槽，用于与第三装置相接触的一个圆形构件，整体地形成在主动齿轮的一个侧面上。第二微型开关与壳体的侧壁相连接，且与控制单元相联接，第二微型开关包括一个传感片，当该传感片与主动齿轮上的V形槽相接触时，传感片控制上述第二微型开关。

一个传感杆，它根据储存于冰块储存箱内的冰块量而向上或向下运动。一个凸轮整体地形成在该传感杆的一个端部上。凸轮为一个矩形板，在凸轮的上表面上形成有一个用于与齿条的凸起部分相接触的斜面。

第三微型开关与控制单元相联接，它包括一个传感片，当第三微型开关与凸轮的下部接触时，该传感片控制上述第三微型开关。

传感杆包括：一个与凸轮整体形成的第一端部，该端部用以接触齿条的凸起部分；一个第二端部，该端部与第一端部相对置，并与向下弯曲的弯曲部分形成为一体，且置于冰块储存箱内；以及设有枢轴孔的中间部分，通过该枢轴孔可穿过枢轴销钉，从而将传感杆枢轴地固定在壳体上；一个板，它与弯曲部分相连接，当从冰块储存箱内排冰时，该板用来向上移动凸轮，在该板的下面设置有一个矩形凸块。

如上所述，在本发明的冰箱的自动制冰器中，因为冰箱的自动制冰器通过多个开关来控制自动制冰器，所以很容易稳定地控制自动制冰器，从而减少了故障的发生。

通过参照附图对优选实施例予以详细描述之后，本发明的其它目的、特征以及优点将变得更加清楚。

图1为传统冰箱的自动制冰器的透视图；

图2为本发明冰箱的自动制冰器的装配图；

图3为本发明冰箱的自动制冰器的齿条的放大透视图；

图4为本发明冰箱的自动制冰器的主动齿轮的放大透视图；

图5为本发明冰箱的自动制冰器的制冰容器的放大透视图；

图6为本发明冰箱的自动制冰器的传感杆控制状态的示意图；

下面，将参照附图对本发明的优选实施例予以详细说明。

图2所示为本发明冰箱的自动制冰器300，如图2所示，冰箱的自动制冰器300包括有壳体305；通过冷冻水来制冰的制冰容器330；设置在壳体305内、用以产生驱动制冰容器330的驱动力的电机310；功率传输装置370，该装置用于向制冰容器330传输由电机310所产生的驱动力，使制冰容器330翻转或返回到初始位置；第一微型开关364，该开关通过接触自动制冰器300，来传送第一信号给控制单元302，从而改变电机310的转向；第二微型开关360，该开关通过接触第一微型开关364，来传送一个信号给控制单元302，从而接通供给电机310的电流；第三微型开关366，该开关用于检测置于制冰容器330下方的冰块储存箱340是否被冰充满，同时，当冰块储存箱340被冰充满之后，该开关用来传送第三信号给控制单元302，从而停止自动制冰器300的运作。

电机310通过许多固定构件314安装在壳体305内，且通过继电器307与控制单元302相连接。电机310配备有转轴311，在转轴311的一个端部上整体地形成有一个涡轮312。

功率传输装置370包括有：螺旋轴322，用于与电机310的涡轮312啮合，在螺旋轴322的端部形成有涡轮齿轮324；齿条320，该齿条根据螺旋轴322的转向而作前后往复运动；当齿条320进行往复运动时空转的小齿轮327；和主动齿轮350，该齿轮与小齿轮327相啮合，且具有一个与制冰容器330相连接的中轴356。

壳体305的内壁上设置有一对支架326，该支架326与壳体305的内壁形成为一体，且从内壁突伸，用来支承功率传输装置370。涡轮齿轮324设置在这对支架326之间。在涡轮齿轮324与成对支架326之间设置一对有利于涡轮齿轮324旋转的垫圈328。

如图2和图3所示，齿条320的上部形成有用于与小齿轮327啮合的螺纹329，且在齿条320的内部形成有中空部323。在中空部323的表面上制有螺纹329，将螺旋轴322的端部插入中空部323。齿条320的另一端形成有突出部分325，该突出部分325与设置在第一微型开关364中的传感片365相接触。小齿轮327置于齿条320与主动齿轮350之间，当齿条320沿水平方向进行往复运动时空转。另外，小齿轮327与主动齿轮350相啮合，以便向主动齿轮350传输驱动力。

另一方面，齿条320在进行往复运动期间，借助螺旋轴322的旋转也作轴向旋转。因此，设置一个导引构件321来阻止齿条320的旋转，该导引构件321可滑动地引导齿条320的往复运动。导引构件321是固定在壳体305的侧面上的L形板，齿条320的底面及一个侧面与L形的导引构件321可滑动地接触。

如图2和图4所示，该主动齿轮350将小齿轮327的转动向制冰容器330传递，从而翻转制冰容器330或者使制冰容器330返回初始位置。该主动齿轮350的径向面上形成有用于与小齿轮327相啮合的螺纹351，在主动齿轮350的中心形成有向制冰容器330的方向突出的转轴356。该转轴356与形成在制冰容器330的第一端部上的长方形槽336相联接。转轴356为长方体形状，用以防止在主动齿轮350的转动期间制冰容器330的滑动。此外，将圆形构件354插入到主动齿轮350的转轴356中。该圆形构件354的直径小于主动齿轮350的直径，在圆形构件354的圆周处，形成有延伸到圆形构件354中心的V形槽352。圆形构件354的V形槽352与设置在第二微型开关360的一个侧面上的传感片361上的V形槽相接触。

当主动齿轮350旋转时，圆形构件354也随着转动。此时，圆形构件354的V形槽352和第二微型开关360的V形槽362相互连接或脱开。

如图2和图5所示，通常，制冰容器330为长方体形状的容器，且被隔板337隔开，用以储存供应的水。制冰容器330的第一端部可转动地安装在固定板338上，该固定板338安装在自动制冰器300的壳体305上。固定板338包括一个安装在壳体305上的第一端部，以及一个与挡块334整体地形成的第二端部。另外在距离挡块334一定长度处设有一个连接孔335。制冰容器330的第二端部处形成有一个长方形槽336。一个用于检测制冰情况的检测器安装在制冰容器330的底面上。

如图2和图6所示，传感杆为一个用于检测冰块储存箱340是否由冰充满的器件。该传感杆346包括：与凸轮342整体形成的第一端部，用以接触齿条320的突出部分325；与弯曲部分344整体形成的第二端部，该弯曲部分向下弯曲且置于冰块储存箱340内；以及设有枢轴孔343的中间部分，通过该枢轴孔343可将枢轴销钉349穿过，从而将传感杆346枢轴地固定在壳体305上。

凸轮342为一个长方形板，在该凸轮342的一个水平表面345上形成有一个斜面341。该凸轮342的底面与安装在第三微型开关366的一个侧壁上的传感片368相接触。

一个板348与弯曲部分344相连接，当从冰块储存箱340内排冰时，该板348用来向上移动凸轮342。板348的下面设置有长方形的突块371，以此来加宽与冰块的接触面积。

下面将对本发明冰箱的自动制冰器的运行予以描述。

如图2所示，首先，将水供给固定于自动制冰器300的壳体305上的制冰容器330中。当水注满制冰容器330后，将冷气输配到制冰室302，然后水就变成了冰。同时，与制冰容器330相连接的、用以检测制冰情况的传感器332探测制冰情况，然后向用以驱动电机310的控制单元302传送一个信号，这样电机310的转轴311开始旋转。因此，与涡轮312向啮合的涡轮齿轮324开始旋转，然后，与涡轮312整体形成的螺旋轴322也开始旋转。与螺旋轴322相啮合的齿条320向前运动。通过与齿条320的底面和侧面滑动接触的导引构件321，齿条320稳定地向前运动。

同时，一个成形在齿条320上的小齿轮327以逆时针方向旋转，结果与小齿轮327相啮合的主动齿轮350以顺时针方向旋转。因此，通过转轴356与主动齿轮350相连接的制冰容器330以顺时针方向翻转。当制冰容器330翻转180°之后，制冰容器330与挡块334相接触，该挡块334设置在与壳体305相固定的固定板338的一个端部上。因此，当制冰容器330以扭转运动的方式翻转时，储存于冰块储存箱340内的冰块就从中排出。排出的冰块储存在置于制冰容器330下方的冰块储存箱340内。当制冰容器330以顺时针方向翻转180°之后，形成于齿条320第二端部的突出部分325，与安装在第一微型开关364上的传感片365相接触。同时，第一微型开关向控制单元302发出接触信号，用以改变电机310的转向，从而齿条320向后运动。于是，与齿条啮合的小齿轮327以顺时针方向转动。因此与小齿轮327相啮合的主动齿轮350以逆时针方向旋转。

因此，以顺时针方向翻转180°之后的制冰容器330返回到初始位置，插入主动齿轮350的转轴356中的圆形构件354开始转动。同时，形成于第二微型开关360的传感片361表面上的V形槽362，与形成于圆形构件354的圆周表面上的V形槽352相接触。因此，第二微型开关360向控制单元302发出接触信号，用以停止电机310的转动。然后，再供水给制冰容器330，重新开始制冰循环。

另一方面，当齿条320向前运动时，形成于齿条320的第二端部的突出部分325，与固定在传感杆346上的凸轮342的斜面341相接触。因此，凸轮342随着齿条320的向前运动而向下运动，枢轴地固定于壳体上的传感杆346向上运动。同时，从制冰容器330中排出的冰块储存于冰块储存箱340内。因此，当冰块储存箱340被冰充满时，传感杆346保持在冰块储存箱340的上部。冰块储存箱的满载状态由形成于传感杆346下部的突块371测得。

与传感杆346相连接的凸轮342向下运动，从而与第三微型开关366的传感片368相接触。第三微型开关366向控制单元302发出接触信号，用以停止冰箱的自动制冰器的工作。

当冰块从冰块储存箱340中排出时，传感杆346借助与检测部分的弯曲部分相连接的板348的重量而向下运动。

通过对实施例的描述可以看出，因为冰箱的自动制冰器通过多个开关来控制自动制冰器，所以很容易稳定地控制自动制冰器，从而减少了故障的发生。

尽管参照最佳实施例对本发明作了特别的描述，但是对本领域的技术人员来讲应当理解，在不超出权利要求所限定的本发明保护范围情况下，可对本发明的一些形式和细节作出各种修改。

Claims (15)

1．一种冰箱的自动制冰器，包括：

一个壳体；

一个通过冷冻水来制冰的制冰容器，该制冰容器与壳体相连接；

一个用于产生驱动制冰容器的驱动力的电机，该电机装在壳体内，且具有一个转轴；

一个第一装置，该装置用于向制冰容器传输由电机所产生的驱动力，从而使制冰容器翻转或返回到初始位置；

一个第二装置，该装置通过与第一装置相接触，从而向控制单元传送一个第一信号来改变电机的转向；

一个第三装置，该装置通过与上述第一装置相接触，从而向控制单元传送一个第二信号来接通供给电机的电流；

一个第四装置，该装置用于检测置于制冰容器下的冰块储存箱内是否充满冰块，当冰块储存箱内被冰块完全充满时，该第四装置向控制单元传送一个第三信号来停止制冰。

2．根据权利要求1所述的冰箱的自动制冰器，其中，将第一装置装在上述壳体的内部，第一装置包括：一个蜗轮，该蜗轮整体地形成在电机转轴的端部；一个螺旋轴，该螺旋轴的预定位置上整体地形成有一个蜗轮齿轮，蜗轮齿轮与蜗轮啮合；一个与螺旋轴连接的齿条，该齿条随着螺旋轴的转动作前后往复运动；一个置于齿条上的小齿轮，该小齿轮与齿条相啮合，以保证当上述齿条作往复运动时该小齿轮空转；以及一个主动齿轮，该主动齿轮与上述小齿轮可转动地啮合，且具有一个与制冰容器相连接的中轴。

3．根据权利要求2所述的冰箱的自动制冰器，其中，在齿条的第一端的内部形成有内螺纹，螺旋轴的一端与内螺纹可转动地啮合。

4．根据权利要求2所述的冰箱的自动制冰器，其中，在壳体的内壁上设置有一对与内壁形成为一个整体且从内壁突出的支架，用于可转动地支承第一装置，蜗轮齿轮设置在该对支架之间。

5．根据权利要求4所述的冰箱的自动制冰器，其中，在蜗轮齿轮与成对支架之间，设置一对有利于蜗轮齿轮旋转的垫圈。

6．根据权利要求2所述的冰箱的自动制冰器，其中，在与齿条的第一端部的方向相对的第二端部上，形成有凸起部分，该凸起部分与第二装置相接触。

7．根据权利要求6所述的冰箱的自动制冰器，其中，将上述第二装置安装在壳体内，第二装置包括一个与壳体的侧壁相连接、且与控制单元相连接的微型开关，以及一个传感片，当该传感片与齿条的凸起部分相接触时，传感片操作微型开关。

8．根据权利要求6所述的冰箱的自动制冰器，其中，将一个导引构件固定在壳体的侧壁上，用以稳定地引导齿条的往复运动。

9．根据权利要求8所述的冰箱的自动制冰器，其中，导引构件呈L形，齿条的底面和一个侧面可滑动地与该L形导引构件相接触。

10．根据权利要求6所述的冰箱的自动制冰器，其中，在主动齿轮的圆周面上形成有可延伸到主动齿轮中心的V形槽，用于与第三装置相接触的圆形构件整体地形成在主动齿轮的一个侧面上。

11．根据权利要求10所述的冰箱的自动制冰器，其中，将第三装置装在壳体内，该第三装置包括一个与壳体的侧壁相连接、且与控制单元相连接的微型开关，以及一个传感片，当该传感片与主动齿轮上的V形槽相接触时，传感片控制微型开关。

12．根据权利要求6所述的冰箱的自动制冰器，其中，将第四装置安装在壳体内，该第四装置包括一个传感杆，它根据储存于冰块储存箱内的冰块量而向上或向下运动；一个凸轮，它整体地形成在该传感杆的一个端部上；与控制单元相联接的微型开关；以及一个传感片，当该传感片与凸轮的下部接触时，传感片控制微型开关。

13．根据权利要求12所述的冰箱的自动制冰器，其中，传感杆包括一个与凸轮整体形成并与齿条的凸起部分接触的第一端部；一个第二端部，该端部与第一端部相对置，并与向下弯曲的弯曲部分形成为一体，且置于冰块储存箱内；以及设有枢轴孔的中间部分，通过该枢轴孔可穿过枢轴销钉，从而将传感杆枢轴地固定在壳体上。

14．根据权利要求13所述的冰箱的自动制冰器，其中，传感杆具有一个与弯曲部分相连接的板，当从冰块储存箱内排冰时，该板用来向上移动凸轮，在该板的下面设置有一个长方体形状的凸块。

15．根据权利要求12所述的冰箱的自动制冰器，其中，凸轮为一个长方体形板，在凸轮的上表面上形成有一个用于与齿条的凸起部分相接触的斜面。

Images