全自动家用冰淇淋机.pdf

本发明属于一种在家用电冰箱内制作冰淇淋的全自动家用冰淇淋机。
    目前用于家用电冰箱的电动冰淇淋机以用220V交流市电供应的较为多，使用时须将电源线引出电冰箱外面，造成使用不方便，不安全及价格高等原因而不能推广使用，一种可用直流干电池供电的冰淇淋机，如专利申请号为CN    85203257，名称为家用电冰箱小型低功耗自动冰淇淋机的装置，因工作时电池一直处于连续大电流放电工作状态，极不利于电池放电工作性能，并不能自动停机等原因也使推广造成困难。

    本发明的目的是提供一种与家用电冰箱配合使用的，用普通干电池供电，耗电极省，并能在冰淇淋制成后自动停机，价格低廉，使用方便、安全的全自动家用冰淇淋机。

    本发明所述的冰淇淋机的工作原理主要是利用液体（冰淇淋溶液）的降温冻结性能不是突变的，而是有一个缓慢渐变的连续过程，因此在冰淇淋溶液降温冻结的过程中并不一定需要进行绝对的连续搅拌。而只需进行循环间隔定时的搅拌，也能制成松软的冰淇淋的原理而设计的。本发明所述地全自动家用冰淇淋机由可控制微型直流电机进行循环间隔定时工作并能在电机过载时自动停止电机工作的电控部分，微型直流电机，减速器支架，减速器齿轮，搅拌叶轮，园柱形平底金属容器，容器盖，电机过载控制弹性接触开关K′，电机过载控制齿轮，塑料外壳构成，电控部分由循环定时电路，驱动电路，电机过载控制电路构成。

    下面结合附图进一步说明本发明的构成：图1为全自动家用冰淇淋机的原理结构图，图2为冰淇淋机电控部分的电原理图，图1所示原理结构中，电控部分（2）控制微型直流电机（3）进行循环间隔定时工作时，电机经装于减速器支架（4）内的减速器齿轮（5）（一般为三级减速）带动搅拌叶轮（6）在园柱形平底金属容器（7）内转动（图1中所示为逆时针转动），工作时搅拌叶轮转动约5秒钟，停止约40秒钟，再重复转动约5秒，，停止约40秒钟，如此循环间隔定时转动，每次搅拌叶轮转动时角度不小于360°，容器盖（8）与塑料外壳（11）相连接，干电池（1）装在塑料外壳（11）内，塑料外壳（11）上部或侧面开有活动盖子以方便更换电池，电机过载控制弹性接触开关K′（9）由三片相互隔开的弹性铜片构成，中间较长的一片与搅拌叶轮轴心同步转动的电机过载控制齿轮（10）弹性接触的弹性铜片为弹性铜片触点2（即图2中K′的触点2），两边较短的两片弹性铜片为弹性铜片触点1和弹性铜片触点3（即图2中K′的触点1，触点3），平时弹性铜片触点2与弹性铜片触点1相接触（即图2中K′的触点2与触点1为常闭触点），当搅拌叶轮转动时，电机过载控制齿轮（10）转动，于是与齿轮（10）弹性接触的弹性铜片触点2随齿轮（10）的转动而左右摆动，使弹性铜片触点2不断交替接触弹性铜片触点1和触点3，搅拌叶轮停止转动时，弹性铜片触点2便只能接触到弹性铜片触点1或触点3，如齿轮（10）停止转动时弹性铜片触点的尖端与齿轮（10）的齿尖接触，则触点2与触点3接通而触点1断开，如与齿轮（10）的齿谷接触则触点2与触点1接通而触点2与触点3断开，此一信号送于电控部分以控制电机过载时自动停止电机工作。电控部分电原理图如图2所示，电控部分由BG3、BG4等组成的循环定时电路，BG5、BG6等组成的驱动电路及由K′，BG1BG2等组成的电机过载控制电路构成，图2中、BG3、BG4等组成不对称多谐振荡器，工作时BG3与BG4将交替饱和导通和截止，选择合适的C3、R5和C4、R9，使BG3饱和导通的时间约为40秒，BG4饱和导通的时间约为5秒。当BG4饱和导通时，BG3截止，这时A点为高电平，BG5、BG6组成的复合管饱和导通、微型直流电机（3）得电工作，约5秒后，BG3饱和导通、BG4截止，A点为低电平，BG5、BG6截止，电机（3）失电停止工作，约40秒后，BG4饱和导通、BG3截止，BG5、BG6饱和导通电机（3）得电工作，如此周而复始，电机将得电工作约5秒，失电停止约40秒，再得电工作约5秒，停止约40秒地不断循环间隔定时工作。在由K′，BG1、BG2等组成的电机过载控制电路中，当接通电源时，如电机不工作时，BG3饱和导通，A点为低电平，使D点也为低电平，BG2处于截止状态，BG1饱和导通，C点为低电平，当电机得电正常工作时，电机过载控制齿轮（10）转动，使电机过载控制弹性接触开关K′（9）的活动触点2与触点1，触点3交替接触，因触点2与接地点相通，这样，虽然这时A点为高电平，但电容C1与C2交替地被触点2放电，使BG2仍处于截止状态。当冰淇淋制成后，如这时BG3截止，A点为高电平，BG5、BG6饱和导通，电机得电，但由于搅拌叶轮的力矩加大而不能转动，这样，电机过载控制齿轮（10）也不能转动，这时，触点2必与触点1、触点3中的一个触点断开而只能与其中的一个触点接触，这样，因这时A点为高电平，C1或C2中的一个电容器将通过R7或R6进行充电，当电容器充电电压经D2或D1升高至使BG2饱和导通时，则BG1截止，C点为高电平，经R2使BG2保持饱和导通状态，这样，B点为低电平，使BG4、BG3无振荡翻转条件，一直保持BG4截止，BG3饱和导通状态，A点为低电平，BG5、BG6截止，电机停止工作，电机过载使电机停止工作后，整个电控部分耗电电流仅约1-2MA。

    本发明与现有的电动家用冰淇淋机相比，具有耗电极省，由于采用循环间隔定时给微型直流电机供电，因此平均耗电电流仅约10-30MA，仅相当一台袖珍晶体管收音机的耗电量，使用方便，能在冰淇淋制成后自动停止给电机供电，此时基本不耗电，因此不需专人看守等候，可全自动制作冰淇淋，由于用干电池供电，因此使用极为安全，并且不需向电冰箱外引出导线，保证了电冰箱的封闭性，对电冰箱冷冻室制冷效率无影响，价格低廉，整个冰淇淋机成本约为交流电动家用冰淇淋机的三分之一，但使用效果却远远超过交流电动家用冰淇淋机及其它电动冰淇淋机的显著优点，是目前能进入家庭的最有前途的家用冰淇淋机。

    本发明的实施：结构原理可采用图1所示结构，图中微型直流电机（3）采用R-21型直流玩具电机，电机空载电流为60-100MA，减速器采用三级变速，变速比约为1/100至1/120，减速器齿轮（5）最好采用工程塑料制成，应保证满载工作时搅拌叶轮转动角度不少于360°，搅拌叶轮（6）用塑料制成，上、下错开的两叶轮片围绕搅拌叶轮轴心倾斜安装，使搅拌叶轮在转动搅拌冰淇淋时阻力尽量小，园柱型平底金属容器（7）可用铝或不锈钢制成，容器盖（8）与园柱型平底金属容器（7）盖紧后应不易松动，塑料外壳（11）可与容器盖（8）固定连接，塑料外壳（11）上部有更换电池（1）的活动盖板，以方便更换电池使用，电机过载控制弹性接触开关K′（9）中的弹性铜片触点2接触电机过载控制齿轮（10）的一端有一倾向齿轮的斜角，以保证齿轮（10）转动时带动弹性触点2的弹性铜片在K′（9）中的触点1、触点3的弹性铜片间左右摆动，交替与触点1、触点3接触，电机过载控制齿轮（10）的齿尖与齿谷之间的变化应尽量明显，以保证转动时电机过载控制弹性开关K′（9）中触点2的弹性铜片尖端交替接触其齿尖和齿谷。电控部分的电路原理可采用图2所示的电原理图、图中BG1、BG2、BG3、BG4、BG5可用NPN硅管、BG6应选用PNP型锗管，C1、C2充电使BG2导通的时间应小于BG3截止时电机工作的时间，一般可取2秒左右，即在电机过载停转后2秒左右应使BG2饱和导通，B点为低电平，电机工作的时间可在3-7秒内调整，电机停止的时间可在20-60秒内调整，视电冰箱的制冷情况而定，一般可将电机工作时间调在5秒左右，电机停止的时间调在40秒左右。电控部分的驱动电电路还可用晶体管驱动微型直流继电器或干簧管继电器构成，这样，就可先用晶体管驱动继电器，再由继电器触点接通微型直流电机电源使电机得电工作。电控部分的电机过载控制电路还可由鉴别微型直流电机（3）过载时电枢电压降低的电路构成，即电枢电压因电机（3）过载降低时，此一低压经控制电路使B点保持一低电平，而使电机（3）保持停止工作状态，电源可用2-3节1号干电池。