CN1206497C - 冰箱专用制冰器的加热器控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种冰箱专用制冰器的加热器控制装置及方法，制冰容器的上、下部分别装有推冰杆和加热器；第1、2磁铁；感测第1、2磁铁的传感器；第1、2磁铁安装在动力传动部分一端。其加热器的控制方法是当制冰完成时，驱动为使冰与制冰容器分离开而产生热量的加热器驱动阶段；为使推冰杆旋转而向其提供动力的阶段；通过传感器检测出第1和第2磁铁的阶段；若第2磁铁被检测出则停止对加热器驱动的阶段；在加热器停机后，到通过传感器再次检测出第1磁铁为止一直执行倒冰的动作的阶段；为使推冰杆旋转而向其提供动力的阶段，该阶段是在加热器被驱动后超过所定时间后开始。其用物理的方法感测冰块从制冰器中脱落的时间点，能有效地控制加热器的动作。

Description

冰箱专用制冰器的加热器控制装置及方法

技术领域

本发明涉及一种冰箱专用制冰器的加热器控制装置及方法。

背景技术

现有技术的制冰器的结构如图1a和图1b所示，下面参照此图对一般的制冰器的结构予以说明。

如图所示的制冰器是利用从制冰容器12的上部延长出去的连接托座2a，2b固定到冷冻室的后壁上的，例如利用连接托座2a，2b上的小孔，通过连接螺丝固定到冷冻室的后壁上。

制冰器中的制冰容器12是为了制冰而将水注入其中从而制成一定形状的冰块用的容器，其截面是半月形，是用热传导性好的材质如铝制成的。该制冰容器12中的水是通过制冰容器一侧的给水管注入的。

在上述制冰容器12的上部装有推冰杆14。为将制冰容器12中完全成型的冰块取出，推冰杆14是利用装在机壳20内部的驱动电机的旋转力旋转动作的。

从图1b所示中可知，为了能将制成的冰从上述制冰容器12中分离出来需进行微量加热，因此在制冰容器12的下部装有加热器15。在一定时间段内供给冷气并完成制冰过程后，上述的加热器15即开始加热以使粘在制冰容器12上的冰块从中分离出来。这种分离出来的半月型的冰块是通过上述推冰杆14的旋转作用被倒出来的。并且这些倒出来的冰块会落到位于下方的冰块储藏容器图中未示中。另外，为了防止已倒出来的冰重新掉到制冰容器12内，在该制冰容器12前部上方装有挡板条6。

在冰块从制冰容器12中分离出来之前，首先要检测冰块储藏容器中是否已装满冰块，这是通过探冰杆16来完成的。上述探冰杆16通过机壳20内部的电机的驱动在一定的角度范围内可以上下移动，并以此来检测冰块储藏容器中是否已装满冰块。

上述的挡板条6呈茄子状，并排设有数个，从前面板18一直延长到后面。并且将上述挡板条6的各个空隙设计成推冰杆14可以在其中来回活动。另外，在制冰容器12的前部形成的前面板18从制冰容器12所处的高度向下方延伸出来一定的长度。这样设计的前面板18实际上是为了防止装在位于其下方的冰块储藏容器中的冰块同制冰容器12相接触。

这里的制冰器如上所述是安装在冰箱的冷冻室的内部，并且由于冷冻室内部产生的冷气的作用，将装在制冰容器12中的水制成冰。

如果冷冻室内部的冷气是按照箭头所指的方向流动，则冷气从前面板18的后方通过并与制冰容器12接触，由此降低制冰容器12的温度以达到制冰的效果。

在倒冰的过程中上述加热器15会产生热量。在加热器15正常工作的状态下，加热一定时间，在超过制冰容器12中的冰块倒出所需的时间时，加热应自动停止。但万一加热器15不是在正常的工作状态下而一直加热的话，这种持续的加热会给冰箱的冷冻室造成致命的坏影响。

如上所述的现有技术的倒冰动作是通过感测制冰容器12的温度来完成的。虽然图中未标示，但为了感测制冰容器12的温度而特别设置了温度感测器件，根据温度感测器件所感测到的温度得知制冰结束之后，控制加热器的加热动作和倒冰的动作。

但由于温度感测器件一般很容易受周围环境的影响，因周围环境的变化而给感测温度带来误差的现象频繁发生。例如，在根据冰箱的运行条件向冷冻室供给冷气的时候和不供冷气的时候、风扇动作的时候和不动作的时候、由使用者控制的冰箱门开启的时候和关闭的时候等情况下，周围环境的变化就会给温度感测器件对于温度的感测带来直接的影响。

一般在感测到制冰完成了之后，为了开始倒冰动作，在启动加热器的过程中制冰所需时间通常超过预定时间(约1小时)，因此即使因周围环境的影响使温度感测器件的感测温度出现误差，也不过是使为倒冰动作而启动的加热器的开启延迟而已，不会给冷冻室带来坏的影响。

但是在感测到倒冰动作完成了之后，为了结束倒冰动作，在关闭加热器的过程中倒冰动作所需时间(约3分钟)通常很短，因此，上述感测温度的误差会产生很大影响。例如，如果太早关闭加热器会使倒冰动作不能正常进行，相反，如果太晚关闭加热器，则加热器所产生的热量会波及到整个冷冻室并给在冷冻室里储藏中的食品带来坏影响。

之所以存在这种问题，是因为现有的制冰器在倒冰过程中对加热器动作的控制是以感测制冰容器12的温度的温度感测器件的感测温度为基础完成的。即存在周围环境给上述温度感测器件的感测温度造成影响，致使加热器的动作不能得到准确控制问题。

发明内容

为了克服现有冰箱制冰器控制加热器存在的上述缺点，本发明提供一种用物理的方法感测冰块从制冰器中脱落的时间点，能够有效地控制加热器的动作的冰箱专用制冰器的加热器控制装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种冰箱专用制冰器的加热器控制装置，在制冰容器的上部装有推冰杆，下部装有加热器；其特征在于：在受电机的旋转力的驱动而旋转的齿轮的一端安装了第一磁铁，在与上述齿轮的旋转轴为同一个轴上安装了推冰杆，在上述齿轮的另一侧装有另外一个第二磁铁，感测第一、二磁铁的传感器；并且第一磁铁与所述推冰杆一起旋转、当推冰杆处于制冰容器的内部空间之外的位置上时，能够使其被感测，感知到推冰杆处于初始位置的位置；在能够感知冰块被推冰杆作用而使冰块从制冰容器脱离的那个时间点的位置上，第二磁铁被感测到。

一种如上所述的冰箱专用制冰器的加热器控制方法，其特征在于，其包括：当制冰完成时，驱动为使冰与制冰容器分离开来而产生热量的加热器驱动阶段；通过传感器检测出由于第1磁铁作用而产生的推冰杆初始位置的信号；为使推冰杆旋转而向其提供动力的阶段；感测第2磁铁的阶段；若第2磁铁被检测出来则停止对加热器驱动的阶段；在加热器停机之后，执行倒冰动作，直到通过传感器再次检测出第1磁铁为止一直执行倒冰动作的阶段。

本发明的有益效果是，本发明的冰箱专用制冰器的加热器控制方法及装置能够最有效地控制加热器的动作时间，通过适当地控制开机时间减少了由于加热器不必要地工作所造成的费电现象。由于本发明不会象现有技术一样在倒冰动作完成后加热器还进行不必要的加热动作，因此可以防止由于制冰容器内的冰融化而造成的冰块阻塞现象。并且本发明能够防止由于周围环境的变化而使加热器的动作时间发生变化，具有防止给冷冻室带来不必要的热量的功能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1a、图1b为普通冰箱专用制冰器的侧视图。

图2为本发明中制冰器机壳内部的结构示意图。

图3为本发明中制冰器的控制结构示意图。

图4为本发明中用于检查推冰杆的初始位置的动作流程图。

图5为本发明中用于控制加热器的动作的动作流程图。

图6a、6b为本发明中的动作状态图。

具体实施方式

图2中详细地给出了本发明的制冰器中用于倒冰动作的机壳20内部的结构。并且，在本发明中对制冰器的结构同样参阅图1进行说明。

本发明中的加热器15在制冰器进行倒冰动作时方被使用。并且，对于本发明中的加热器15的开/关的控制过程将在同倒冰动作的机械结构一并予以说明。

电机是为了实现倒冰动作，为推冰杆14的旋转提供旋转力的装置。另外，电机还为用于感测冰块是否装满的凸轮36提供旋转力。即上述电机30是产生制冰器所需的动力的装置。

如图所示，本发明中为了感测推冰杆的位置利用了传感器和磁铁。即在受电机30的旋转力的驱动而旋转的齿轮59的一端安装了第一磁铁56。另外在装有上述齿轮59的电路板48的一端安装了第一传感器53。在与上述齿轮59的旋转轴51为同一个轴的上面安装了推冰杆14。也就是说上述齿轮59能旋转多大程度，推冰杆14就能旋转多大程度。当装在被电机30的旋转带动旋转的齿轮59的一端的第一磁铁56到达第一传感器53的感测位置上时，则从上述第一传感器53发出推冰杆14的初始位置传感信号。因此，上述第一传感器53和第一磁铁56的安装位置应在能够感测到上述推冰杆14的初始位置的部分上。

另外，上述齿轮59的另一侧装有另外一个第三磁铁55。此第三磁铁55也能够由第一传感器53将其感测到。由于随着电机的旋转而旋转的推冰杆14的作用使冰块从制冰容器12中脱离出来，而上述第三磁铁55就安装在能够以物理的方法感测到冰块从制冰容器12中脱离的那个时间点的位置上。因此，第一磁铁53被第一传感器56感测到，第三磁铁55也被感测到，那么就可以判断出倒冰动作已经结束。

在上述齿轮59的旋转轴51上装有凸轮36。此凸轮36的结构要做到也能从上述旋转轴51上得到旋转动力。凸轮36的旋转量是从使探冰杆16上下移动的曲柄39一侧传过来的。这是通过使与探冰杆16连动的延长部分45的一侧按曲柄39的移动量而转动来完成的。

另外，在上述延长部分45的一侧安装了第二磁铁65。并且为了检测出第二磁铁65的位置还在电路板48上安装了第二传感器62，此第二传感器62安装在能够感测到探冰杆16是否处于冰块装满的位置上的地方。当上述第二磁铁65到达第二传感器62的感测位置上时，那么第二传感器62就发出传感信号，这就是确认冰块是否已装满的信号。

图3是本发明中用于根据加热器的开/关而控制倒冰动作的控制结构图。

第一传感器53是推冰杆14处于初始位置时感测其位置的传感器。当第一传感器53感测到第一磁铁56时即发出初始位置传感信号。

所谓初始位置，是指推冰杆14不在制冰容器12所形成的空间范围内，而是在如图1所示的在其上部的一个特定位置。但推冰杆14的初始位置不一定限定在图1所示的位置上。也就是说只要不在制冰容器所形成的空间范围内，可将任意一个位置设定为初始位置。

第一传感器53在感测到第一磁铁56之后，接下来又感测到第三磁铁55时即发出倒冰动作完成的信号。第一磁铁56与第三磁铁55的间隔要设定成总是能够以物理方法感测到冰块从制冰容器中脱离的那个时间点。也就是说第一磁铁56的初始位置发生变动的话，第三磁铁55的位置也要随之变动。

第二传感器62是一种探冰杆16在冰块装满的位置上时感测其位置的传感器。当第二传感器62感测到第二磁铁65时即发出传感信号。

从上述第一传感器53发出的初始位置传感信号被输入到控制部分70。控制部分70则根据第一传感器53所发出的信号判断出推冰杆14的位置。从上述第二传感器62发出的信号也被输入到控制部分70。而控制部分70则根据第二传感器62所发出的信号判断出冰块是否装满。

本发明中控制部分70在根据第一传感器53感测到第一磁铁56，从而做出推冰杆14的初始位置的判断之后，经过所规定的时间后又将第一传感器53感测到第三磁铁55的信号输入后，即作出倒冰动作完成的判断。也就判断出随倒冰动作而动作的加热器的关机的那个时间点。伴随第三磁铁55的感测而来的倒冰动作的结束是在倒冰动作进行的过程中完成的。

上述两个第一、第二传感器53、62安装在同一控制基板(PCB)48上并同时接收供电，实现控制的功能。并且，如果可能的话，最好是上述控制部分70也设置在同一控制基板上。

为了能使传感器1、2具备信号感测功能，上述控制部分70要进行给传感器1、2提供电源的控制。上述控制通过传感器供电部分72同时完成。

本发明的控制部分包括驱动上述电机30的电机驱动部分74、通过给水管连接部分4向上述制冰容器12内注入水时驱动螺线管(图中未示)的螺线驱动部分76。另外，标号78是根据需要有选择地计算时间的计时部分，82是感测制冰容器12的温度并传送到控制部分70的温度感测部分。

本发明中还包括驱动加热器15的加热器驱动部分80。此加热器驱动部分80在控制部分70的控制下控制加热器15的开/关，特别是加热器15的关机时间点应该是第一传感器53检测出第三磁铁55的那个时间点。

下面就本发明的制冰器中为了控制加热器的动作的倒冰动作过程予以说明。

首先参阅图4，对本发明的制冰器中为了感测推冰杆的初始位置的动作过程予以说明。

如果给制冰器供了电，那么控制部分70就会向传感器供电部分72发出驱动信号，促使向安装在控制基板54上的第一、第二传感器53、62提供电源(第100阶段)。通过第100阶段的控制，上述第一、二传感器得到供电，进入能够感测第一、第二磁铁的状态。

之后，控制部分70就要首先确认从第二传感器62是否发出了传感信号(第110阶段)。

在本发明中制冰器对冰块是否装满的感测是通过探冰杆16的上下移动得来的。受电机30的动力驱动齿轮59发生旋转时，借助齿轮59的旋转而旋转的凸轮36的旋转量通过曲柄39向探冰杆一侧传出并以此带动探冰杆16上下移动。

而在安装在制冰器下方的盛冰容器(图中未示)中的冰没有满的状态下，探冰杆16随着凸轮36的旋转量移动到上部并处于如图6b所示的位置时，从第二传感器62发出感测到第二磁铁65的信号。但在凸轮36不再有旋转量的位置[曲柄39脱离了凸轮36时]上探冰杆16将如图2所示复原到下部。即在冰没有装满的情况下，第二传感器62感测到第二磁铁65，而发出的传感信号在所定时间之内消失。

像这种探冰杆16为了探测冰块是否装满而上下移动的动作在电机30为了倒冰动作而启动期间会周期性地进行。

但是在冰块装满的状态下，即使在随着倒冰动作而旋转的齿轮终止旋转之后，移动到上部的探冰杆16还是会继续停留在如图6b所示的位置上。这时，第二传感器62感测到第二磁铁65的传感信号会超出所定的时间持续发出。因此，控制部分70会根据从第二传感器62所持续发出的传感信号感测到冰块装满的状态。

与此相同，上述第110阶段是为了控制在从第二传感器62感测到冰块已装满的情况下制冰器不再制冰。由于制好的冰块已经装满了盛冰容器，如果再制冰将会使制好的冰块掉到盛冰容器的外面，因此要防止这种情况的发生(第120阶段)。

但在上述第110阶段中若判断出不是冰块装满的状态，那么控制部分70就要判断第一传感器53是否感测到了推冰杆14的初始位置(第130阶段)。也就是要判断从第一传感器53是否发出了感测到推冰杆14的初始位置的信号。

随着电机30的旋转而带动上述推冰杆14，即在电机30的旋转力的驱动下齿轮59旋转时，与齿轮59的旋转轴安装在同一轴上的推冰杆14也将旋转。

一方面，在上述齿轮59的一端装有磁铁156。因此，在齿轮59的旋转量达到某种程度时，第一磁铁56就会被第一传感器53检测出来。这时第一传感器53发出初始位置传感信号。

而在第130阶段中，第一传感器53没有发出初始位置传感信号，这就意味着推冰杆14没有在初始位置上而是处于其它范围内。万一这时推冰杆14位于制冰容器12的空间范围内，就会有与水冻结在一起的危险。正因为如此，控制部分70要在第130阶段对是否从第一传感器53处检测出了推冰杆14初始位置的传感信号做出判断。

在第130阶段中没有从第一传感器53处检测出初始位置的传感信号时，控制部分70会向电机驱动部分74发出电机驱动信号。电机30根据此信号被驱动，齿轮59开始旋转并且推冰杆14也随之旋转。在驱动电机的同时，将计时部分78的值初始化以后，开始计电机驱动时间(第150阶段)。

若在上述第150阶段中计时得出的电机驱动时间在所定时间之内时，从第一传感器53发出感测到了第一磁铁56的初始位置传感信号(第160阶段)，则控制部分就会做出现在的位置是推冰杆14的初始位置的判断。这时的动作状态如图6a所示。

在上述第160阶段中已被设定的所定时间，是在推冰杆14进行一次旋转所需要的时间基础上略增加一定值而设定出来的。通常推冰杆14旋转一次的时间大约设定为3分钟。因此，将上述所定时间设定为4分钟是比较可取的。

若在正常状态下，由于在上述第160阶段设定的所定时间内推冰杆14可以充分地旋转一次，因此初始位置即使处于最远的位置上也能被充分地感测到。并且电机的驱动速度也有必要设定成保持一贯的速度。这在本发明中为了上述第160阶段的控制也是必要的。

但是，若在所定时间内没有从第一传感器53发出感测到第一磁铁56的传感信号，那么就会得出受电机30驱动的齿轮59没有正常旋转的判断。例如，在推冰杆14与水冻结到一起的情况下，由于齿轮59的旋转被制约而不能正常旋转。

在上述第160阶段若在所定时间内感测到了推冰杆14的初始位置，那么就会依第140阶段进行制冰操作。但在上述第160阶段若在所定时间内没有感测到推冰杆14的初始位置，那么就会依第170阶段进行倒冰操作。

上述依第170阶段进行的倒冰操作是利用加热器(图中未示)的热量强制进行的阶段。例如推冰杆14与水冻结在一起的情况。

若依上述第140阶段进行制冰操作的话，推冰杆14如图1所示，由于它不在制冰容器12所形成的空间范围，因此不必担心会与水冻结在一起。随之控制部分70控制给水驱动部分76使水能够被注入到制冰容器12中，之后控制制冰过程所需要的动作。

下面参照如图5所示的倒冰动作流程图，对本发明的加热器控制方法予以说明。

通过上述过程，在推冰杆14处于正常位置时开始制冰之后，若超过了所定时间，则感测制冰容器12的温度的温度感测部分82的感测值就会告知制冰完成了。

若上述温度感测器件82所感测到数值达到了制冰完成的数值点，那么控制部分70就向加热器驱动部分80发出驱动信号。根据此信号加热器15开始加热(第200阶段)。

若上述加热器15开始加热，则加热器所发出的热量将向制冰容器12传导。随之制冰容器12中冰块的下面被加热融化，冰块处于可活动的状态。

控制部分70在第200阶段使加热器15开始加热的同时通过计时部分78开始计时(第210阶段)。计时是为了提供一定的时间以使冰块的下面吸收加热器15所产生的热量而被融化。因此，第220阶段所设定的时间要设定成能使冰块融化的时间。

并且，控制部分70在电机驱动之前将从第一传感器53感测由于第一磁铁56的作用而产生的推冰杆14的初始位置的信号(第230阶段)。如前面所述，由于制冰动作是在推冰杆14处于初始位置时进行的，因此在制冰动作正常进行的情况下是能够感测到推冰杆14的初始位置的。此时的动作状态如图6a所示。

接下来控制部分70向电机驱动部分74发出驱动信号并驱动电机30(第240阶段)。

依照第240阶段的动作，如果电机被驱动，那么由此产生的动力向齿轮59传导，随着齿轮59的旋转推冰杆14也一起旋转。这时安装在齿轮59一端的第三磁铁55也随之旋转。

一方面，推冰杆14在旋转，吸收了加热器的热量，融化了下面冻在制冰容器12中的冰，由于推冰杆14的作用被渐渐推到制冰容器12的外面。这种动作在推冰杆14不断旋转期间持续进行，因此冰块就会从制冰容器12中脱离落到位于制冰器下方的储藏容器中。

另外，由于推冰杆14的旋转与齿轮59的旋转一同进行，那么在冰块由于推冰杆14的作用而从制冰容器12中脱离时，第三磁铁55将会被第一传感器53感测到(第250阶段)。此传感信号被输入到控制部分70，则控制部分将会识别出冰块已从制冰容器12中脱离。此时的动作状态如图6b所示。

随之，控制部分70向加热器驱动部分80发出停止信号，停止加热器15的加热动作(第260阶段)。

通过以上的动作控制了加热器的动作之后，当第一磁铁56再次被第一传感器53感测时，电机30停止，倒冰动作完成(第270阶段，第280阶段)。

如上所述的本发明的特征是考虑到风扇的动作状态、门的开启状态等冰箱的运行条件会对温度感测部分52所感测到的温度产生影响，因此根据利用了传感器的电机的旋转量，以物理的方法来感测冰块从制冰容器中脱离出来的时间点并控制加热器的停机动作。并且，本发明能使周围环境所造成的影响降到最低，特别是能够在倒冰的动作过程中准确地控制加热器的动作时间。

Claims (2)

1、一种冰箱专用制冰器的加热器控制装置，在制冰容器的上部装有推冰杆，下部装有加热器；其特征在于：

在受电机的旋转力的驱动而旋转的齿轮的一端安装了第一磁铁，在与上述齿轮的旋转轴为同一个轴上安装了推冰杆，在上述齿轮的另一侧装有另外一个第二磁铁，

感测第一、二磁铁的传感器；并且

第一磁铁与所述推冰杆一起旋转、当推冰杆处于制冰容器的内部空间之外的位置上时，能够使其被感测，感知到推冰杆处于初始位置的位置；

在能够感知冰块被推冰杆作用而使冰块从制冰容器脱离的那个时间点的位置上，第二磁铁被感测到。

2、一种如权利要求1所述的冰箱专用制冰器的加热器控制方法，其特征在于，其包括：

当制冰完成时，驱动为使冰与制冰容器分离开来而产生热量的加热器驱动阶段；

通过传感器检测出由于第1磁铁作用而产生的推冰杆初始位置的信号；

为使推冰杆旋转而向其提供动力的阶段；

感测第2磁铁的阶段；

若第2磁铁被检测出来则停止对加热器驱动的阶段；

在加热器停机之后，执行倒冰动作，直到通过传感器再次检测出第1磁铁为止一直执行倒冰动作的阶段。

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