冰位探测器和包含该冰位探测器的制冰机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制冰机的冰位探测器和一种包含该冰位探测器的制冰机。
【背景技术】
[0002]制冰机上市已经有一段时间，并且有多种型号和规格。
[0003]这些机器的外形可能有改变，但内部结构设有制冷装置的蒸发器、制冰导管和冰收集箱。
[0004]特别地，所讨论的机器被设计成用于生产颗粒状的冰，即呈粒状、圆柱状或立方体状的“碎片”或“裂片”。
[0005]这些机器关注的主要问题之一是当冰收集箱装满时中断制冰。
[0006]—般地，这种类型的机器具有用于探测冰位的探测器。
[0007]该探测器一般安装在冰收集箱内部、处于由工厂预先确定的一位置处。
[0008]在这些制冰机上使用的探测器可利用多种技术:机械、光学、超声波、电容和恒温温包(bulb)。
[0009]市面上的所有探测器都存在多种操作问题，包括当容器空置或装满时机器无法启动或关闭，它们的灵敏度也会改变，导致制出的冰过多或过少。
[0010]机械探测器存在的问题是由水形成的钙沉积可妨碍机械探测器正确发挥功能。
[0011]光学探测器存在的问题是水形成的钙沉积经过一段时间使得光电二极管和光电晶体管模糊，从而危及它们的操作。此外，光电二极管的老化使得探测器灵敏度逐渐降低，这使得用户有必要进行重新校准。
[0012]超声波探测器除了相对昂贵之外，也存在的问题是在电子传感器舱上形成的凝结引起它们的灵敏度下降。
[0013]电容探测器存在的问题是对电磁干扰的敏感:如果安装在金属零件附近，它们的灵敏度改变。这些探测器的生产成本也较高。
[0014]恒温温包探测器存在的问题是它们的灵敏度随天气条件(温度和湿度)变化。在这种情况下，用户不得不在夏季或冬季使用时改变它们的设置。此外，这些探测器由于具有高热惯性而导致反应时间很长。
【发明内容】
[0015]本发明的技术目的在于产生一种用于制冰机的冰位探测器和一种包含该冰位探测器的制冰机，它们解决了现有技术存在的前述问题。
[0016]在这一技术目标内，本发明的一个目的是提供一种用于制冰机的冰位探测器，其经久耐用、操作可靠性高、生产成本和技术支持成本低。
[0017]根据本发明通过一种用于制冰机的冰位探测器实现该目的和其他目的，所述冰位探测器包括至少一个可连接至电子控制卡的温度传感器，其特征在于，它包括可连接至电子控制卡的焦耳效应加热部件。
[0018]本发明也涉及一种系统，该系统探测具有这种冰位探测器的制冰机中的冰位，其特征在于，该系统包括下述部件:设置在控制卡上的具有第一温度阈值的部件;设置在控制卡上的具有低于第一温度阈值的第二温度阈值的部件;设置可被加热部件传送的热功率的部件，每当探测器探测到的当前温度等于或低于所述第一温度阈值时，激活加热部件输出热功率的部件；以及当探测器探测到的当前温度等于或低于所述第二温度阈值时控制冰块生产中断的部件。
[0019]有利地，考虑到符合本发明的冰位探测器的操作可靠性高，由于它的特殊结构，它几乎不受天气条件变化、电磁干扰、机械磨损和钙沉淀影响。
[0020]以下文献被作为现有技术被引用:
[0021]D1)US4 037 427；D2)US 5 729 990；D3)US 5 908 985；D4)US 5 131 234；D5)US2006/010967；D6)US 6 351 958。
[0022]文献Dl)和D2)描述的探测器部件用于探测托盘出口处水或冰的存在性和随之形成的阻塞，该托盘放置在用于冷冻环境下使用的制冷蒸发器上。这些探测器部件在所述托盘中包括通过焦耳效应自加热的电阻式温度传感器，其在与空气接触时具有较高温度，在与更有效消耗热量的冰或冰水接触时具有较低温度。阈值在所述较高温度和较低温度之间选择，通过所述电阻加热探测器探测环境温度，将该环境温度与所述阈值进行对比，并提供指示探测器的温度高于或低于所述选择的阈值的时刻并且在必要时停止或重新启动制冷机操作的部件。
[0023]文献D3)描述了一种电阻式冰位探测器，其特征也在于:所述电阻式冰位探测器被直接加热(例如:当未测量到热位时电流通过康铜材料进行循环)或者对于沿感知条的热流特征来说被间接加热(例如:通过在感知条上方层压隔离加热器来形成独立的加热过程和测量过程)。文献D4)更恰当地描述了一种设备，所述设备用于探测贮存于制冰机冰收集箱中冰的冰位，该设备在温度传感器上设置小型焦耳效应加热器，能够更好地辨别探测器何时处于冷空气中或何时处于冰或冰水中。文献D5)描述了一种用于探测堆积的废物中或土壤中或其他环境中的湿度的探测器，该探测器通过使用与焦耳效应加热部件相关、连接至电子控制卡的电阻式探测器来测量温度。现有技术文献D6)描述了一种用于为制造冰块的制冰机探测冰位的光学系统，在该系统中，当冰充满冰收集箱时，发射器和接收器的经过冰收集箱顶部的光被冰中断，当这种情况发生时，制冰机的关闭控件被通过小型电阻器进行外部加热的套筒包围，以防止在所述发射器和接收器上形成凝结和随之而来的起雾。
[0024]本发明提出一种通过焦耳效应加热的电阻式冰位探测器，但该探测器也具有如所述文献D6)所述的光电式冰位探测器的优势，但不存在起雾、钙沉积和光电探测器过早老化所引起的问题。根据本发明的探测器在小长方形印制电路板的中间部分中安装有电阻式温度传感器，在同一电路板相对的两端上，一端安装有电加热电阻而另一端安装有LED光发射器(以下简称“LED”)，该LED由电阻供电，在该处，所述电路板连接至将探测器连接至外部电子控制卡的电线。具有所述部件和一部分所述电线的电路板被插入复合管状体中，所述复合管状体具有良好的导热性，所述复合管状体填充有具有高导热性的电绝缘树脂，电路板以及温度传感器和电加热电阻嵌入该电绝缘树脂中。在LED处，嵌入树脂和至少所述管状体的远端部分由除具有良好的电绝缘性之外还允许被同一 LED发射的光良好扩散的材料形成。所述LED因此具有用于改善由加热部件提供的加热的效能的散热器和冰块照明器的双重功能，从而在冰收集箱中的冰处于期望冰位范围时为用户提供精确的视觉指示(截至目前，只有光学级探测器具有这一特征)。事实上，当冰接触到本发明的探测器时并且其对于加热阶段进行照亮以辨别所述同一探测器是否处于冷空气或冰或冰水中时，由LED发射的光被传递和漫射到存在于冰收集箱中彼此接触的冰上，使得用户能够通过机器的常见分配方式或者透过或从相同制冰机的常见(透明或不透明的)冰收集箱看到冰被照亮。现有技术中没有文献描述或暗示以简单、可靠且有益的方式制造阻抗计和照明式温度探测器，这种探测器能使得通过LED发射的光监控同一探测器的功能。事实上，LED通过电阻供电，该电阻也起到散热器的作用，所以当该同一电阻出现故障时，LED不会照亮而指示所述探测器出现故障，反之亦然。
【附图说明】
[0025]通过附图中非限制性举例的方式，本发明的其他特征和优势在根据本发明的一种用于制冰机的冰位探测器的优选但不是唯一的实施例中将更显而易见，其中:
[0026]图1a和Ib示出了冰位探测器在相互正交的平面上形成的纵向截面；
[0027]图2示出了图1中探测器的放大细节图；和
[0028]图3示出了形成图1的探测器的功能模块的图表。
【具体实施方式】
[0029]在图3中，一种制冰机(具体地一种制造块状和粒状冰的制冰机)总体由附图标记I来表示。
[0030]机器I包括具有制造冰的蒸发器的制冷单元2和冰收集箱，在该冰收集箱上通过任何已知连接系统安装有冰位探测器4，所述冰位探测器形成本发明的主题。
[0031 ] 冰位探测器4包括至少一个温度传感器5和焦耳效应加热部件6。
[0032]温度传感器5和加热部件6被连接至电子控制卡7。
[0033]电子控制卡7可以是专用的并且继而连接至所述机器I的主电子控制卡，或者如图所示可直接连接至所述机器I的主要电子控制卡上。
[0034]加热部件6包括至少一个电阻6’和(最优但不必需的)至少一个LED光发射器6”。在其他版本的探测器4中，可只提供这两种部件中的一种。
[0035]电子控制卡7包括电源13、第一比较器14、用于LED6”的驱动器15、第二比较器16、输出部17和可编程逻辑控制器18。
[0036]从结构的角度来看，冰位探测器4包括管形套8，所述管形套包含具有高导热性的树脂基嵌入部件，加热部件6和温度传感器5被嵌入该树脂基嵌入部件中。
[0037]为了使得由LED6”产生的光能够漫射到冰位探测器4的外部，嵌入部件至少围绕