CN100453932C - 制冰盘和使用了它的制冰机、冰箱 - Google Patents

Abstract

制冰盘具有托盘部和加热器。托盘部具有第1面和与其相对向的第2面，且暂时地将水储存在第1面并使其冷却从而生成冰。加热器在托盘部的第2面侧与托盘部成型为一体，通过加温托盘部而使冰从托盘部剥离。

Description

制冰盘和使用了它的制冰机、冰箱

技术领域

本发明涉及一种配置于冷冻冰箱等的冷冻室内、在给水后冷却从而生成冰的制冰盘。

背景技术

举例而言，如日本专利公报特开2001-272146号公报所揭示的那样，以往配置在冷冻冰箱的冷冻室内的制冰盘，整体由铝形成。以下一面参照附图一面说明上述以往的制冰盘。图12是以往的制冰盘的立体图，图13是图12的A-A线截面图。

制冰盘(以下称为盘)1，由作为高热传导性的金属的铝合金形成。盘1具有暂时储存水的多个格室2，相邻的格室2之间以沟3连接。如图13所示，在盘1的下面通过敛缝、螺丝固定等方式安装密接着加热器4。

以下对如上述那样地构成的盘1说明其动作。若对盘1给水，则水会经由沟3扩散至全体且所有格室2被水填满。由于1个格室2加入约15ml的水，因此，由7个格室2所构成的盘1可供给约105ml的水。

供给至盘1的水，通过从水面进行的热传递、从盘1的壁面进行的热传导、辐射而散热，温度渐渐地下降，最后会结冻生成冰。另外，若使加热器4通电，则冰的与盘1相接合的面会溶解，通过取冰用的爪(未图示)将盘1的冰取出。

然而，前述以往的构造中，由于加热器4是通过敛缝或螺丝等固定密接于盘1，因此，对冰的加温会因格室2的位置的不同而产生不均。故，未充分加温的格室2的冰无法良好地取出。

发明内容

本发明的制冰盘包括托盘部与加热器。托盘部具有第1面及与其相对向的第2面，且将水暂时储存在第1面并使其冷却从而生成冰。加热器在托盘部的第2面侧与托盘部一体成型，通过加温托盘部而使冰从托盘部剥离。这样，通过一体成型托盘部与加热器，使得托盘部与加热器的密接性稳定，同时各个格室可被均匀地加温，并可使冰良好地排出。

附图说明

图1是本发明实施形态的制冰盘的立体图。

图2是自下方观察图1所示的制冰盘的立体图。

图3是图1所示的制冰盘的B-B线截面图。

图4是显示本发明实施形态的制冰盘中其他散热片形状的正面放大图。

图5A是显示本发明实施形态的制冰盘中另一其他散热片形状的正面放大图。

图5B是显示本发明实施形态的制冰盘中另一其他散热片形状的散热片放大立体图。

图6是本发明实施形态中其他制冰盘的立体图。

图7是图6所示的制冰盘的C-C线截面图。

图8是本发明实施形态中另一其他制冰盘的立体图。

图9是图8所示的制冰盘的D-D线截面图。

图10是本发明实施形态的制冰机的简要截面图。

图11是本发明实施形态的冰箱的简要截面图。

图12是以往的制冰盘的立体图。

图13是图12所示的制冰盘的A-A线截面图。

具体实施方式

图1是本发明实施形态的制冰盘的立体图，图2是自下方观察该制冰盘的立体图，图3是该制冰盘的B-B线截面图。

制冰盘(以下称为盘)11包含有：托盘部14；及用于将来自给水阀(未图示)的水注入托盘部14的注水口14A、14B。托盘部14具有设置有暂时储存水的多个半圆状格室12的面(第1面)，且在相邻的格室12的侧壁上设有水可于彼此间出入的沟13。即，托盘部14包含有长轴方向10及与其大致垂直的短轴方向，上面形状略呈长方形。在第1、2图的构造中，7个格室12被配置为1列。

为了提升散热性，托盘部14优选由热传导性高的金属构成，更优选由铝合金构成。这样的铝系的材料除了热传导性高以外，其比重也小。因此，可谋求盘11的轻量化。另外，除了将盘11的全体由铝合金来形成以外，为了轻量化，也可以由可塑性树脂形成托盘部14的格室12以外领域即框14C、安装臂9。

用于加温托盘部14的加热器16被一体成型于托盘部14的底面(第2面)17侧。另外，优选在托盘部14的底面17或侧面20设置多个散热片15。散热片15是呈板状，且配置为面积最大的面相对于托盘部14的长轴方向10大致垂直，更为理想的是散热片15与托盘部14一体成型。

一体成型的盘11是铝模铸品，在铝流入铸模时包入加热器16且使其固化，由此，使托盘部14与加热器16一体化。另外，加热器16优选构成为U字型，均匀地加温托盘部14的底面17全体。

导线16A与设置在加热器16内部的加热器线(未图示)接合。为了绝缘与防滴，在导线16A与加热器线的接合附近形成有以橡胶覆盖而成的接合部16B。

以下对如前所述地构成的制冰盘说明其动作、作用。当经由注水口14A、14B的任一者将水从给水阀(未图示)供给至盘11的预定格室12时，水会通过沟13而流向相邻的格室12，且水会遍布所有格室12。本实施形态中是供给约105ml的水，使得一个格室12内加入约15ml的水。供给至盘11的水会从托盘部14、水面散热，使温度逐渐下降。特别是在托盘部14方面，借助散热片15的效果可促进水的冷却，在短时间内完成制冰。

制冰完成后，使加热器16通电并加温托盘部14，冰从托盘部14剥离，接着，通过取冰用的爪(未图示)将盘11的冰取出。由于加热器16一体成型在托盘部14上，因此托盘部14与加热器16的密接性稳定，且可均匀地进行对各格室12的加温，使冰良好地取出。由此，无须徒劳增加对加热器16的通电时间，只要加温至适合温度，即可通过热敏电阻(未图示)停止对加热器16的通电，因此可缩短加热器16的通电时间并减少消耗电力。

另外，由于加热器16是一体成型在托盘部14上，因此加热器16不会裸露于冷冻室等的环境中，故无须对腐蚀过度考虑，加热器16可采用铁管加热器等廉价材料。另外，将加热器16密接于托盘部14时无须进行敛缝或螺丝固定等，可减少组装工时。

另外，若托盘部14与散热片15一体成型，则托盘部14与散热片15间没有接触热阻力，因此在托盘部14与散热片15之间可实现高热传导，可进一步促进热交换，可在短时间内使水结冻。

散热片15，从与托盘部14的储存水的格室12为相反侧的底面17、与该底面17相连续的侧面20突出，加热器16被一体成型在底面17侧。在此，优选在加热器16的下方领域设置散热片15。即，散热片15优选相对于加热器16设置在格室12的相反侧。在以往的加热器后设置的式样中，无法在加热器16的下方领域设置散热片15。另一方面，在本实施形态中，由于加热器16与盘11一体成型，因此在加热器16的下方领域也可设置散热片15，即，可与加热器16的位置无关地且有效地将散热片设置在加热器16的附近。因此，可大幅地增加散热片15的外表面积，可促进热交换，在更短时间内完成制冰。

另外，散热片15优选设置为相对于托盘部14的长轴方向10垂直。另外，更优选以大致相同的间隔设置。并且，板状的散热片15优选设置为与冷气的流动方向大致平行。这样的构造，与将散热片配置为与托盘部14的长轴方向大致平行的情况相比，热移动的进行最旺盛的边缘15A的数量显著增加，与冷气间的热交换得到促进。另外，冷气的流动变得平顺，且由长轴方向10的位置的不同引起的热传递的差异减少，由格室12的位置的不同引起的制冰速度的差异减少。因此，可自由地设定将进行制冰完成检测的热敏电阻(未图示)安装在托盘部14的位置，结构设计的自由度增加。另外，严格地来说，散热片15的面积最大的面与托盘部14的长轴方向10的配置角度也可以不是直角。即，只要包含散热片15的面积最大的面的平面配置成与托盘部14的长轴方向交叉即可。

另外，为了在一体成型加热器16时进行定位，优选在从托盘部14突出的加热器16的U字部19设置切口部18。由此，可利用从托盘部14向外侧突出的加热器16的露出部16C、16D及切口部18这3点支持加热器16。因此一体成型时的加热器16的位置稳定，可较容易地使加热器16与托盘部14一体成型。

另外，如果将切口部18设置在U字部19的大致中央位置，则一体成型时加热器16可平衡性良好地受到支持，加热器16的位置更稳定。

其次，对散热片的其他形状进行说明。图4、5A是显示其他散热片形状的正面放大图，图5B是散热片的放大立体图。

在图4中，散热片25是通过缝隙24将板状的散热片分割为多个而形成。即，散热片25是呈具有多个突起部25B的梳状。在该构造中，热移动的进行最旺盛的边缘25A增加。即，紊流促进、前缘效果增加。因此，可促进托盘部14与冷气间的热交换，在短时间内完成制冰。

另外，在图5A中，散热片25的突起部25B的形状是越往前端越细的尖塔状或针状。该构造可减少散热片25的体积而不会损害热交换性能，还可降低材料费。

另外，如图5B所示，进一步优选在散热片15上相对于冷气的流动设置具有开口部40A的切起部40。切起部40可促进紊流并增加前缘效果，促进热交换，在更短时间内完成制冰。

其次，对托盘部14的其他构造进行说明。图6是本发明实施形态中其他制冰盘的立体图，图7是图6所示的制冰盘的C-C线截面图。

在制冰盘(以下称为盘)11中，为了提升散热性，作为托盘部14的底面17的各格室12的底面，由热传导性高的金属制板34构成。从热传导性与轻量化的观点来考虑，更优选板34由铝合金构成。另外，优选在板34上设置散热片35。

作为托盘部14底面17以外的领域的侧壁36、框37、安装壁9，由树脂形成。由于树脂的比重小，因此，相对于全体以铝合金来形成的制冰盘，重量可减少30％左右，可得到轻量且低成本的制冰盘11。另外，如果树脂为热可塑性，则即使是复杂的形状也可轻易地加工。除此以外的基本构造与图1至图3相同。

板34与侧壁36，优选利用其接合面39使其接近奈米级地进行接合。如果如此接合两者，则其密接度坚固且没有水可渗入的间隙。

当将水供给至盘11的预定格室12时，水会通过格室12的沟13而流向相邻的格室，水遍及所有格室12。供给至盘11的水会从底面17(板34)、侧壁36、水面散热，使温度逐渐下降，特别是在板34方面，借助散热片35的效果可促进水的冷却，在短时间内完成制冰。另外，如前所述，加热器16可加温托盘部14，使冰从托盘部14良好地剥离并排出。

另外，由于板34与侧壁36的接合面39的距离接近奈米级，因此水分子不会渗入接合面39，接合面39不会因结冻时冰的膨胀而剥离。

其次，说明具有与图6的形状不同的托盘部14的构造。图8是本发明实施形态中其他制冰盘的立体图，图9是图8所示的制冰盘的D-D线截面图。

托盘部14具有暂时存储水的多个立方体状格室12，在相邻的格室12的侧壁上设置有水可于彼此间出入的沟13。在图8、9的构造中，10个格室12被配置为5行2列。

作为托盘部14底面17的各格室12的底面，由金属制的板34构成。板34的材质、散热片35的设置、其效果与前述相同，因此省略其说明。作为格室12的底面以外的领域的侧壁36、框37由树脂形成。树脂的种类及其效果也与前述相同，因此省略其说明。

板34与侧壁36的接合面39，优选如前述的那样以接近奈米级的方式接合。通过如此接合，密接度坚固且没有水可渗入的间隙，因此接合面39不会因结冻时冰的膨胀而剥离。

当将水供给至盘11的预定格室12时，水会通过格室12的沟13而流向邻接的格室12，且水会遍及所有格室12。在图8的构造中，供给100ml的水，使得一个格室12加入10ml的水。

供给至盘11的水会从底面17(板34)、侧壁36、水面散热，使温度逐渐下降，特别是在板34方面，借助散热片35的效果可促进水的冷却，冰的生成时间明显比全体由树脂形成的制冰盘快，可在短时间内完成制冰。

这样，在盘11中，如果由具有高热传导性的金属构成对水进行冷却的领域，且与水的冷却无关的边缘或把手等应用加工性高的树脂(高分子材料)，则除了廉价以外，还可短时间地进行制冰。图6至9是由金属构成底面17，然而，也可将实际上蓄积水且确实地与水接触并且也不会受到因水量引起的水位变化的部分设为金属。

图10、11是显示使用如前所述的盘11的制冰机与冰箱的简要截面图。所述制冰机或冰箱具有：用于冷却盘11内的水的冷却装置51；用于收纳盘11的制冰室52；及用于储存因加热器16的作用而脱离盘11的冰的储冰盒53。除此以外，冰箱内还设置有通过冷却装置51冷却内部的冷藏室54、冷冻室55。冷却装置51具有压缩机56、冷藏用蒸发器57、冷冻用蒸发器58等。另外，虽然图未示，但设置有向盘11供给水的给水部。在这样的制冰机或冰箱中，因为用盘11来制冰，因此冰可可靠地从盘11脱离。

另外，在前述说明中，对于制冰机，冷却装置51经由制冰室52内的空气间接地冷却盘11内的水，但也可不设置制冰室52而直接冷却盘11。

另外，对于冰箱，制冰室52、冷冻室55是分别设置的，但也可一体地设置。另外，也可构成无冷藏室54而仅有制冰室52、冷冻室55的冰箱。再者，也可在冷藏室54内部设置制冰室52。

以上对本发明的实施形态进行了说明，但本发明并不限于该实施形态。另外，利用图1至5说明的散热片15、25的形状、定向，利用图6至9说明的托盘部14的构造，即使不是将加热器16与托盘部14一体构成也可发挥各自的效果。

工业上的可利用性

本发明的制冰盘，托盘部与加热器被一体成型。通过这样的构造，可提高托盘部与加热器的密接性，各格室可被均匀地加温，冰可良好地取出。另外，该制冰盘可应用于冷冻冰箱或制冰机。

Claims (20)

1.一种制冰盘，具备：

具有第1面及与前述第1面相对的第2面，暂时将水储存在前述第1面并使其冷却而生成冰的托盘部；和

被包入在前述托盘部中而与前述托盘部一体成型，加温前述托盘部使前述冰从前述托盘部剥离的加热器；

前述加热器具有从前述托盘部突出的U字部，在前述U字部上设置有切口部。

2.如权利要求1所述的制冰盘，其中进一步具有至少从前述第2面突出的散热片。

3.如权利要求2所述的制冰盘，其中前述散热片相对于前述加热器被设置在前述第1面的相反侧。

4.如权利要求2所述的制冰盘，其中前述托盘部具有第1轴和比前述第1轴长的第2轴；前述散热片呈板状，并被设置为前述散热片的面积最大的面相对于前述第2轴的方向大致垂直。

5.如权利要求4所述的制冰盘，其中前述散热片是多个散热片中的一个，前述多个散热片以大致相同的间隔设置。

6.如权利要求2所述的制冰盘，其中前述散热片呈板状，且被设置为与冷气的流动方向大致平行。

7.如权利要求2所述的制冰盘，其中前述散热片具有朝冷气的流路开口而成的切起部。

8.如权利要求2所述的制冰盘，其中前述散热片为设置有缝隙的板状。

9.如权利要求2所述的制冰盘，其中前述散热片为具有多个突起部的梳状。

10.如权利要求9所述的制冰盘，其中前述突起部为尖塔状与针状中的任一者。

11.如权利要求2所述的制冰盘，其中前述散热片与前述托盘部成型为一体。

12.如权利要求1所述的制冰盘，其中前述切口部被设置在前述U字部的大致中央。

13.如权利要求1所述的制冰盘，其中前述托盘部包含有金属部分。

14.如权利要求13所述的制冰盘，其中前述金属部分为铝系材料。

15.如权利要求13所述的制冰盘，其中前述托盘部进一步包含有高分子材料。

16.如权利要求15所述的制冰盘，其中前述托盘部具有前述金属部分与前述高分子材料以奈米级接合的接合面。

17.如权利要求13所述的制冰盘，其中前述金属部分至少被配置在前述第2面。

18.如权利要求13所述的制冰盘，其中在前述金属部分的外侧设置有散热片。

19.一种制冰机，具备有：

权利要求1所述的制冰盘；及

冷却前述制冰盘内的水的冷却装置。

20.一种冰箱，具备有：

权利要求1所述的制冰盘；

收纳前述制冰盘的制冰室；

冷藏室与冷冻室中的至少一者；以及

冷却前述制冰盘内的水，同时冷却前述冷藏室内与前述冷冻室内的至少一者的冷却装置。

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