風冷冰箱用制冰機及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風冷冰箱用制冰機及其控制方法。該制冰機包括儲水裝置和制冰設(shè)備，其控制方法首先檢測儲水器位置開關(guān)信號，然后電控裝置控制水泵啟動Z秒，檢測制冰是否完成，檢測儲冰盒是否冰滿，如未滿則進行脫冰，然后再注水，注水后判斷溫升是否大于5℃，不大于則重新從頭開始制冰過程，大于則在保持制冰狀態(tài)90分鐘后再從頭開始制冰過程。本發(fā)明的風冷冰箱用制冰機及控制方法供水量精確并能準確地判斷制冰完成情況，用最少的元件準確的檢測冰塊是否已滿，不僅優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計，且動作配合效果好、降低了制作成本，防止注水管凍堵。
【專利說明】風冷冰箱用制冰機及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冰機【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種冰箱用制冰機及通過制冰溫度傳感器和制冰時間來進行制冰的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的不斷提高，國內(nèi)居民開始有了吃冰的習慣，使得家庭用冰箱制冰機的需求在不斷攀升，以前的冰箱中雖有制冰盒，但大多為人工制冰，即注水、脫冰等都需要人工完成，無法滿足人們隨時用冰的需求。
[0003]傳統(tǒng)的電磁閥式的冰箱制冰機，儲水盒倒置放于制冰盒上，出水閥朝下，這種制冰方式出水量不可控，并且注水管的接口容易結(jié)冰造成堵塞，影響制冰機正常工作，制冰方式不可靠。
[0004]目前，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善，人們研制出了許多冰箱制冰機的控制方法，已經(jīng)實現(xiàn)了從制冰到脫冰全自動化控制，大大地提高了運行效率，節(jié)約人力資源。
[0005]中國專利96118564.3公開了 一種用于冰箱的制冰機，該制冰機是通過一水平位置檢測開關(guān)控制凸輪機構(gòu)的轉(zhuǎn)動被接通或關(guān)閉來控制制冰方式，通過冰位檢測開關(guān)和探冰桿控制冰塊數(shù)量，通過一減速齒輪及一凸輪機構(gòu)轉(zhuǎn)動電動機使制冰盒脫冰。該控制方法的冰位檢測開關(guān)一旦出現(xiàn)問題，無法控制冰塊數(shù)量和確定探冰桿的位置，且制冰控制方式結(jié)構(gòu)復雜，裝配復雜，動作配合協(xié)調(diào)性不好，出現(xiàn)故障的可能性增加。
[0006]中國專利02100541.9公開了一種冰箱用制冰機是否滿冰的感測裝置，該裝置是通過凸輪控制檢冰桿的旋轉(zhuǎn)量，檢冰桿上設(shè)有磁鐵和霍爾傳感器，檢冰桿的旋轉(zhuǎn)被滿冰限制時，通過霍爾傳感器感測磁鐵，輸出感測信號感測滿冰，以防止制冰工作繼續(xù)進行。該控制方法使用了感測元件，增加了制作成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種風冷冰箱用制冰機，其動作配合效果好、能夠降低制作成本，并能夠防止注水管結(jié)冰。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的風冷冰箱用制冰機包括儲水裝置和制冰設(shè)備，所述儲水裝置固定于冷藏室底部，儲水裝置包括儲水器和注水管，儲水器和注水管之間連接有水泵；儲水器上設(shè)有位置開關(guān)，所述的制冰設(shè)備固定在冷凍室內(nèi)，包括固定架、制冰盒、與制冰盒側(cè)壁傳動連接的驅(qū)動電機、設(shè)置在制冰盒下方的儲冰盒、連接在制冰盒底壁上的制冰溫度傳感器以及轉(zhuǎn)動連接在固定架上的探冰桿，探冰桿的底端與儲冰盒上端面相齊平；驅(qū)動電機固定連接在所述固定架上并與探冰桿傳動連接；制冰盒上端設(shè)有開口，制冰盒在驅(qū)動電機的帶動下旋轉(zhuǎn)至脫冰位置時該開口朝向下方；所述注水管的下端開口位于所述制冰盒上方；所述注水管外壁環(huán)繞有電加熱裝置。
[0009]所述電加熱裝置用泡沫塑料包裹后固定于冷藏室和冷凍室之間的發(fā)泡層內(nèi)。
[0010]所述水泵、電加熱裝置、驅(qū)動電機及探冰桿均與一電控裝置相連接，電控裝置連接有顯示屏。
[0011]本發(fā)明的目的還在于提供一種上述風冷冰箱用制冰機的控制方法，該方法是:上電復位之后，保持制冷工作60分鐘，制冰機初始化動作，將制冰盒恢復到水平位置，制冰機初始化后轉(zhuǎn)入a步驟；
a、電控裝置實時檢測儲水器位置開關(guān)信號；若位置開關(guān)信號斷開則說明儲水器水量充足，此時轉(zhuǎn)入b步驟；若位置開關(guān)信號導通則說明儲水器缺水或者儲水器沒有安置到位，電控裝置控制顯示屏顯示缺水指示，同時電控裝置實時檢測儲水器位置開關(guān)信號，直到儲水器位置開關(guān)信號斷開后轉(zhuǎn)入b步驟；
b、電控裝置控制水泵啟動Z秒，通過注水管向制冰盒注水2值的取值范圍是:1秒< Z < 40秒；向制冰盒注水后轉(zhuǎn)入c步驟；
C、電控裝置檢測制冰溫度傳感器的溫度，若低于一 12度則說明制冰完成，此時轉(zhuǎn)入d步驟；若高于或者等于一 12度，則電控裝置持續(xù)檢測制冰溫度傳感器的溫度，直到溫度低于一 12度后轉(zhuǎn)入d步驟；
d、電控裝置控制驅(qū)動電機驅(qū)動探冰桿旋轉(zhuǎn)，探冰桿底端向下旋轉(zhuǎn)的角度最大為30±5
度；
探冰桿在其旋轉(zhuǎn)行程內(nèi)若被阻擋，則探冰桿向電控裝置發(fā)出冰滿信號，電控裝置監(jiān)測到冷凍室門體狀態(tài)監(jiān)測裝置傳來的冷凍室開門信號后，控制驅(qū)動電機不進行脫冰，并在冷凍室關(guān)門后轉(zhuǎn)入a步驟；
探冰桿在其旋轉(zhuǎn)行程內(nèi)若未被阻擋，則進行脫冰子步驟，脫冰子步驟是電控裝置啟動驅(qū)動電機，使驅(qū)動電機帶動制冰盒旋轉(zhuǎn)至脫冰位置，使制冰盒在其脫冰位置停留I秒；
脫冰子步驟每次連續(xù)執(zhí)行F次，O≤F≤ 5，然后進入e步驟；
e、電控裝置控制水泵啟動Z秒，通過注水管向制冰盒注水2值的取值范圍是:I ^ Z ^ 40 ;向制冰盒注水J秒后，電控裝置實時檢測所述制冰溫度傳感器的溫度，并計算注水前后傳感器溫度值的差值；其中J的取值范圍是:0≤J≤600 ;
如果注水后傳感器溫度相比注水前傳感器溫度上升小于5度，則表明缺水，電控裝置控制顯示屏顯示缺水指示，并轉(zhuǎn)入a步驟；
如果注水后傳感器溫度相比注水前傳感器溫度上升大于等于5度，則表明水量能夠滿足本次制冰，電控裝置控制風冷冰箱用制冰機保持90分鐘后轉(zhuǎn)入a步驟。
[0012]所述b步驟及e步驟中水栗向制冰盒注水后，在水栗注水停止4秒后再啟動水栗反轉(zhuǎn)4秒。
[0013]工作中，電控裝置檢測到制冰溫度傳感器溫度低于一 6度時，電控裝置控制電加熱裝置工作，使電加熱裝置按照開Tl秒關(guān)T2秒的方式循環(huán)工作，直到制冰溫度傳感器溫度大于等于一 6度后關(guān)閉電加熱裝置；其中，O秒≤ Tl，且T2≤ 900秒。
[0014]工作中，冷凍室開門時，如果驅(qū)動電機不在初始位置，則使控制裝置控制驅(qū)動電機復位，并在關(guān)門后轉(zhuǎn)入a步驟。
[0015]本發(fā)明具有如下的優(yōu)點:
1.本發(fā)明的風冷冰箱用制冰機及控制方法供水量精確并能準確地判斷制冰完成情況，用最少的元件準確的檢測冰塊是否已滿，不僅優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計，且動作配合效果好、降低了制作成本。[0016]2.齒輪水泵是根據(jù)電控裝置發(fā)出的控制信息給注水管提供制冰的凈水，其注水時間Z精確且注水量定量，注水結(jié)束后水泵又停4秒反抽4秒，這樣可以防止注水管有殘留水珠而造成的冰堵。
[0017]3.注水管下端外壁環(huán)繞有電加熱裝置(如電熱絲)，由電控裝置控制加熱時間Tl和關(guān)閉時間T2，這樣可以防止注水管在冰箱極低溫度的環(huán)境下結(jié)冰造成管路堵塞。
[0018]4.驅(qū)動電機、制冰盒和探冰桿裝配在一個固定架上，由電控裝置控制其動作，由于是在冷藏室與冷凍室之間的發(fā)泡層中的注水管下面工作，故制冰盒的旋轉(zhuǎn)扭曲不會受到注水管的干擾。
[0019]5.制冰機探冰桿實現(xiàn)儲冰盒檢冰功能，保證儲冰盒不會出現(xiàn)冰塊裝滿后溢出的情況。其中，探冰桿下探角度要求:30±5度，這樣的好處是:角度過大影響儲冰量，角度過小影響脫冰，造成冰塊脫落不下來。該角度范圍在上述兩種因素之間找到了平衡點，能夠同時滿足兩種因素的需求。
[0020]6.本發(fā)明具有精確的脫冰時間(或旋轉(zhuǎn)角度)，要求制冰盒脫冰時間為11秒，過短脫冰不干凈，過長(或旋轉(zhuǎn)角度過大)會損壞電機，制冰盒旋轉(zhuǎn)到位置后，要求電機停I秒，保證冰塊充分落下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明風冷冰箱用制冰機的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明風冷冰箱用制冰機控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本發(fā)明的風冷冰箱用制冰機包括儲水裝置和制冰設(shè)備，所述儲水裝置在安裝時固定于冰箱冷藏室底部，儲水裝置包括儲水器I和注水管2，儲水器I和注水管
2之間連接有水泵3 (優(yōu)選采用齒輪泵)；儲水器I上設(shè)有位置開關(guān)4，位置開關(guān)為本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)，用來向冰箱的電控裝置發(fā)送水位信號，其具體結(jié)構(gòu)不再詳述。
[0023]所述的制冰設(shè)備在安裝時固定在冰箱冷凍室內(nèi)，包括固定架(固定架為常規(guī)技術(shù)，圖未示)、制冰盒5、與制冰盒5側(cè)壁傳動連接的驅(qū)動電機6、設(shè)置在制冰盒5下方的儲冰盒
7、連接在制冰盒5底壁上的制冰溫度傳感器8以及轉(zhuǎn)動連接在固定架上的探冰桿9，探冰桿9的底端設(shè)有折邊，該折邊與儲冰盒7上端面相齊平；驅(qū)動電機6固定連接在所述固定架上并與探冰桿9傳動連接；制冰溫度傳感器8可以采用各種常見的感溫探頭，用來檢測制冰盒5是否缺水以及制冰完成情況。探冰桿9為現(xiàn)有技術(shù)，作用是向冰箱的電控裝置發(fā)送冰滿信號，其具體結(jié)構(gòu)不再贅述。
[0024]制冰盒5上端設(shè)有開口，制冰盒5在驅(qū)動電機6的帶動下旋轉(zhuǎn)至脫冰位置時該開口朝向下方；所述注水管2的下端開口位于所述制冰盒5上方。
[0025]所述注水管2下部外壁環(huán)繞有電加熱裝置10，電加熱裝置10為常規(guī)技術(shù)，可以采用電熱絲等常見形式；此處電加熱裝置10的功率優(yōu)選采用4瓦左右。電加熱裝置10的設(shè)置，可以防止臨近冷凍室的出水管內(nèi)結(jié)冰，保證向制冰盒5供水的可靠性。
[0026]所述電加熱裝置10用泡沫塑料(圖未示)包裹后固定于冷藏室和冷凍室之間的發(fā)泡層11內(nèi)。[0027]所述水泵3、電加熱裝置10、驅(qū)動電機6及探冰桿9均與冰箱的電控裝置相連接，電控裝置連接有顯示屏。電控裝置可以采用PLC、集成電路、單片機等各種常見的形式。
[0028]如圖2和圖1所示，上電復位之后，保持制冷工作60分鐘，制冰機初始化動作，將制冰盒5恢復到水平位置，制冰機初始化后轉(zhuǎn)入a步驟；
a、電控裝置實時檢測儲水器I位置開關(guān)4信號；若位置開關(guān)4信號斷開則說明儲水器I水量充足，此時轉(zhuǎn)入b步驟；若位置開關(guān)4信號導通則說明儲水器I缺水或者儲水器I沒有安置到位，電控裝置控制顯示屏顯示缺水指示，同時電控裝置實時檢測儲水器I位置開關(guān)4信號，直到儲水器I位置開關(guān)4信號斷開后轉(zhuǎn)入b步驟；
b、電控裝置控制水泵3啟動Z秒，通過注水管2向制冰盒5注水；Z值的取值范圍是:I ^ Z ^ 40 ； ( Z的具體值由設(shè)計人員通過實驗確定，使得水泵3運轉(zhuǎn)Z秒后剛好向制冰盒5注入適量的水；)向制冰盒5注水后轉(zhuǎn)入c步驟；
C、電控裝置檢測制冰溫度傳感器8的溫度，若低于一 12度則說明制冰完成，此時轉(zhuǎn)入d步驟；若高于或者等于一 12度，則電控裝置持續(xù)檢測制冰溫度傳感器8的溫度，直到溫度低于一 12度后轉(zhuǎn)入d步驟；
d、電控裝置控制驅(qū)動電機6驅(qū)動探冰桿9旋轉(zhuǎn)，探冰桿9底端向下旋轉(zhuǎn)的角度最大為30 ±5 度。
[0029]探冰桿9在其旋轉(zhuǎn)行程內(nèi)若被冰阻擋，則探冰桿9向電控裝置發(fā)出冰滿信號，電控裝置監(jiān)測到冷凍室門體狀態(tài)監(jiān)測裝置(系本領(lǐng)域常規(guī)裝置)傳來的冷凍室開門信號后，控制驅(qū)動電機6不進行 脫冰，并在冷凍室關(guān)門后轉(zhuǎn)入a步驟。
[0030]探冰桿9在其旋轉(zhuǎn)行程內(nèi)若未被冰阻擋，則進行脫冰子步驟，脫冰子步驟是電控裝置啟動驅(qū)動電機6，使驅(qū)動電機6帶動制冰盒5旋轉(zhuǎn)11秒至脫冰位置，使制冰盒5在其脫冰位置停留I秒，以使冰塊充分落入儲冰盒7內(nèi)。
[0031]脫冰子步驟每次連續(xù)執(zhí)行F次，OSFS 5，優(yōu)選次數(shù)為3次；然后進入e步驟。
[0032]e、電控裝置控制水泵3啟動Z秒，通過注水管2向制冰盒5注水；Z值的取值范圍是:1秒< Z < 40秒；向制冰盒5注水J秒后，電控裝置實時檢測所述制冰溫度傳感器8的溫度，并計算注水前后傳感器溫度值的差值(注水后溫度一定會回升)；其中J的取值范圍是:0秒< J ( 600秒；
如果注水后傳感器溫度相比注水前傳感器溫度上升小于5度，則表明缺水，電控裝置控制顯示屏顯示缺水指示，停止制冰，并轉(zhuǎn)入a步驟；
如果注水后傳感器溫度相比注水前傳感器溫度上升大于等于5度，則表明水量能夠滿足本次制冰，電控裝置控制風冷冰箱用制冰機保持90分鐘(制冰狀態(tài))后轉(zhuǎn)入a步驟。
[0033]所述b步驟及e步驟中水栗3向制冰盒5注水后，在水栗3注水停止4秒后再啟動水泵3反轉(zhuǎn)4秒，從而實現(xiàn)反抽4秒以防止殘留水珠冰凍后堵塞注水管2。
[0034]通電工作之后，在冷凍室低溫狀態(tài)下，注水管2出水端極易發(fā)生結(jié)冰堵塞情況，因此在工作中，電控裝置檢測到制冰溫度傳感器8溫度低于一 6度時，電控裝置控制電加熱裝置10工作，使電加熱裝置10按照開Tl秒關(guān)T2秒的方式循環(huán)工作，直到制冰溫度傳感器8溫度大于等于一 6度后關(guān)閉電加熱裝置10 ;其中，O秒≤Tl，且T2≤900秒。
[0035]工作中，冷凍室開門時，如果驅(qū)動電機6不在初始位置(即零度位置，在此位置時，制冰盒5的開口朝向正上方)，則使控制裝置控制驅(qū)動電機6復位，并在關(guān)門后轉(zhuǎn)入a步驟。[0036]以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解:依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【權(quán)利要求】
1.風冷冰箱用制冰機，包括儲水裝置和制冰設(shè)備，其特征在于: 所述儲水裝置固定于冷藏室底部，儲水裝置包括儲水器和注水管，儲水器和注水管之間連接有水泵；儲水器上設(shè)有位置開關(guān)， 所述的制冰設(shè)備固定在冷凍室內(nèi)，包括固定架、制冰盒、與制冰盒側(cè)壁傳動連接的驅(qū)動電機、設(shè)置在制冰盒下方的儲冰盒、連接在制冰盒底壁上的制冰溫度傳感器以及轉(zhuǎn)動連接在固定架上的探冰桿，探冰桿的底端與儲冰盒上端面相齊平；驅(qū)動電機固定連接在所述固定架上并與探冰桿傳動連接； 制冰盒上端設(shè)有開口，制冰盒在驅(qū)動電機的帶動下旋轉(zhuǎn)至脫冰位置時該開口朝向下方；所述注水管的下端開口位于所述制冰盒上方；所述注水管外壁環(huán)繞有電加熱裝置。
2.權(quán)利要求1所述的風冷冰箱用制冰機，其特征在于:所述電加熱裝置用泡沫塑料包裹后固定于冷藏室和冷凍室之間的發(fā)泡層內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風冷冰箱用制冰機，其特征在于:所述水泵、電加熱裝置、驅(qū)動電機及探冰桿均與一電控裝置相連接，電控裝置連接有顯示屏。
4.權(quán)利要求3中所述風冷冰箱用制冰機的控制方法，其特征在于:上電復位之后，保持制冷工作60分鐘，制冰機初始化動作，將制冰盒恢復到水平位置，制冰機初始化后轉(zhuǎn)入a步驟； a、電控裝置實時檢測儲水器位置開關(guān)信號；若位置開關(guān)信號斷開則說明儲水器水量充足，此時轉(zhuǎn)入b步驟；若位置開關(guān)信號導通則說明儲水器缺水或者儲水器沒有安置到位，電控裝置控制顯示屏顯示缺水指示，同時電控裝置實時檢測儲水器位置開關(guān)信號，直到儲水器位置開關(guān)信號斷開后轉(zhuǎn)入b步驟； b、電控裝置控制水泵啟動Z秒，通過注水管向制冰盒注水；Z值的取值范圍是:1秒< Z < 40秒；向制冰盒注水后轉(zhuǎn)入c步驟； C、電控裝置檢測制冰溫度傳感器的溫度，若低于一 12度則說明制冰完成，此時轉(zhuǎn)入d步驟；若高于或者等于一 12度，則電控裝置持續(xù)檢測制冰溫度傳感器的溫度，直到溫度低于一 12度后轉(zhuǎn)入d步驟； d、電控裝置控制驅(qū)動電機驅(qū)動探冰桿旋轉(zhuǎn)，探冰桿底端向下旋轉(zhuǎn)的角度最大為30±5度； 探冰桿在其旋轉(zhuǎn)行程內(nèi)若被阻擋，則探冰桿向電控裝置發(fā)出冰滿信號，電控裝置監(jiān)測到冷凍室門體狀態(tài)監(jiān)測裝置傳來的冷凍室開門信號后，控制驅(qū)動電機不進行脫冰，并在冷凍室關(guān)門后轉(zhuǎn)入a步驟； 探冰桿在其旋轉(zhuǎn)行程內(nèi)若未被阻擋，則進行脫冰子步驟，脫冰子步驟是電控裝置啟動驅(qū)動電機，使驅(qū)動電機帶動制冰盒旋轉(zhuǎn)至脫冰位置，使制冰盒在其脫冰位置停留I秒； 脫冰子步驟每次連續(xù)執(zhí)行F次，O≤F≤ 5，然后進入e步驟； e、電控裝置控制水泵啟動Z秒，通過注水管向制冰盒注水2值的取值范圍是:1≤Z≤40 ;向制冰盒注水J秒后，電控裝置實時檢測所述制冰溫度傳感器的溫度，并計算注水前后傳感器溫度值的差值；其中J的取值范圍是:0≤J≤600 ; 如果注水后傳感器溫度相比注水前傳感器溫度上升小于5度，則表明缺水，電控裝置控制顯示屏顯示缺水指示，并轉(zhuǎn)入a步驟； 如果注水后傳感器溫度相比注水前傳感器溫度上升大于等于5度，則表明水量能夠滿足本次制冰，電控裝置控制風冷冰箱用制冰機保持90分鐘后轉(zhuǎn)入a步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風冷冰箱用制冰機控制方法，其特征在于:所述b步驟及e步驟中水泵向制冰盒注水后，在水泵注水停止4秒后再啟動水泵反轉(zhuǎn)4秒。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風冷冰箱用制冰機控制方法，其特征在于: 工作中，電控裝置檢測到制冰溫度傳感器溫度低于一 6度時，電控裝置控制電加熱裝置工作，使電加熱裝置按照開Tl秒關(guān)T2秒的方式循環(huán)工作，直到制冰溫度傳感器溫度大于等于一 6度后關(guān)閉電加熱裝置；其中，O秒< Tl，且T2 ( 900秒。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風冷冰箱用制冰機控制方法，其特征在于:工作中，冷凍室開門時，如果驅(qū)動電機不在初始位置，則使控制裝置控制驅(qū)動電機復位，并在關(guān)門后轉(zhuǎn)入a步驟。
【文檔編號】F25D29/00GK103940184SQ201410136657
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】王亞清, 李開元, 王鴻海, 李齊, 陳瑞博 申請人:河南新飛制冷器具有限公司