CN101520260B - 用于冰箱的制冰装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种用于冰箱的制冰装置及其控制方法，所述用于冰箱的制冰装置设计成可通过简单的操作分离冰。所述用于冰箱的制冰装置包括：制冰盘，其限定制冰空间；冰芯体构件，其至少部分地容置在所述制冰空间中，以在冰芯体构件的端部形成冰；驱动机构，其用于移动并旋转所述冰盘和所述冰芯体构件中的至少一个；以及动力传输机构，其用于将来自所述驱动机构的动力传递到所述冰芯体构件。在所述冰与所述制冰盘的外表面分离的状态下，所述冰芯体构件上的所述冰开始分离。

Description

用于冰箱的制冰装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于冰箱的制冰装置及其控制方法。

背景技术

通常地，冰箱用于在低温下存储食物或其它东西。冰箱具有多个用于存储食物的存储室。为了将食物放入和取出，各存储室具有敞开侧。

最近已开发出了具有用来分配冰和水的分配器的冰箱。所述分配器连接有用于存储将要供给的水的水箱。

在所述冰箱中设有利用从所述水箱供给的水来制冰的制冰装置。所述制冰装置可安装于冰箱主体或冰箱门中。

当所述制冰装置设置在冷藏室中时，所述制冰装置需形成在绝热结构中以保持低温环境。还形成有穿过所述制冰装置的侧面以及冰箱的侧面的通道，冷冻室的冷空气通过所述通道可导入到所述制冰装置中并可从所述制冰装置中排出。

所述制冰装置中设有制冰盘，水将供给到该制冰盘中并在此冻结。然后，当所述制冰盘盛满水时，供给所述冷空气以将水冻结成冰。

在典型的制冰装置中，为了分离冰与制冰盘，所述制冰盘的侧面设有加热器。在这种情况下，用于将与制冰盘分离的冰导入到储冰器中的结构会变得复杂。

另外，当与制冰盘分离的冰落入到所述储冰器中时，所述冰可能与所述制冰装置的一部分产生干涉，从而不能有效地分配冰。

发明内容

本发明的多个实施方式提供了一种用于冰箱的制冰装置，所述制冰装置设计成可通过简单的操作有效地分离冰。

本发明的多个实施方式还提供了一种用于冰箱的制冰装置，所述制冰装置设计成可通过使冻结芯体或制冰盘有效地移动和旋转而有效地分配冰。

本发明的多个实施方式还提供了一种用于冰箱的制冰装置，所述制冰装置设计成使得从冻结芯体上分离并下落的冰不与制冰盘发生干涉。

在一个实施方式中，用于冰箱的制冰装置包括：制冰盘，其限定制冰空间；冰芯体构件，其至少部分地容置在所述制冰空间中，以在所述冰芯体构件的端部形成冰，所述制冰盘外的最上端限定为用于计算所述冰芯体构件的竖直移动和旋转角度的坐标系的起点；多个导热片，所述冰芯体构件穿过所述导热片而插入；驱动机构，其适于使所述制冰盘和所述冰芯体构件中的至少一个在竖直方向上和旋转方向上运动；以及动力传输机构，其适于将来自所述驱动机构的动力传递到所述冰芯体构件，并适于控制其在竖直方向上和旋转方向上的运动；其中，在所述冰与所述制冰盘相间隔地定位，以使所述冰不与所述制冰盘发生干涉地落下时，形成于所述冰芯体构件上的所述冰与所述冰芯体构件分离，其中，冰移动路径与X轴的交点的坐标大于所述制冰盘的X轴的坐标点。

在另一实施方式中，用于冰箱的制冰装置包括：驱动机构，其产生驱动力；制冰盘，其设置在所述驱动机构的一侧并限定制冰空间；冰芯体构件，其至少部分地容置在所述制冰空间中，并能够运动，所述制冰盘外的最上端限定为用于计算所述冰芯体构件的竖直移动和旋转角度的坐标系的起点；导热片，其联接于所述冰芯体构件；以及引导机构，其适于引导所述冰芯体构件和所述导热片的运动，并设有底座部，所述导热片位于所述底座部上；其中，在所述冰芯体构件竖直移动到所述底座部上方并朝向所述制冰盘的外侧旋转时，所述冰与所述冰芯体构件分离，其中，所述坐标系限定在所述冰向上移动并旋转时获得的坐标点P′(x′，y′)，以及自所述坐标点P′(x′，y′)沿所述冰的移动路径延伸的线上的坐标点P″(x″，y″)；其中，经过所述坐标点P′(x′，y′)和P″(x″，y″)的线与X轴的交点大于所述冰的宽度。

在又一实施方式中，用于冰箱的制冰装置包括：制冰盘，其限定制冰空间；冻结芯体，其至少部分地容置在所述制冰空间中，并能竖直移动并随后旋转，所述制冰盘外的最上端限定为用于计算所述冻结芯体的竖直移动和旋转角度的坐标系的起点；第一加热器，其设置于所述制冰盘上，以使所述冰与所述制冰盘分离；至少一个导热片，其设置在所述冻结芯体的周围，以与所述冻结芯体进行有效的热传递，所述至少一个导热片用作第二加热器，以使所述冰与所述冻结芯体分离；驱动机构，其产生使所述冻结芯体移动并旋转的驱动力；以及动力传输机构，其适于将来自所述驱动机构的动力传递到所述冻结芯体；其中，在所述冻结芯体上形成的冰的运动路径和所述制冰盘的上端之间限定有间隙距离，以使所述冰落入到储冰器中且不与所述制冰盘的侧面发生干涉，其中，限定移动路径与X轴的交点的坐标M(x₁，0)大于所述制冰盘的X轴的坐标点。

在再一实施方式中，用于冰箱的制冰装置的控制方法包括：将冻结芯体容置在制冰盘的上部，以在所述冻结芯体的端部形成冰；使所述冰与所述制冰盘分离；使所述冻结芯体移动到所述制冰盘的上方；以及使所述冻结芯体旋转预定角度，以使冰分离路径与所述制冰盘相间隔，从而防止分离出的冰和所述制冰盘之间发生干涉，其中，所述制冰盘外的最上端限定为用于计算所述冻结芯体的竖直移动和旋转角度的坐标系的起点，并且其中冰移动路径与X轴的交点的坐标大于所述制冰盘的X轴的坐标点。

在又一实施方式中，用于冰箱的制冰装置的控制方法包括：将冻结芯体容置在制冰盘的上部，以在所述冻结芯体的端部形成冰；使所述冰与所述制冰盘分离；使所述制冰盘向下移动；以及使所述制冰盘旋转预定角度，以提供与所述制冰盘相间隔的冰分离路径。

在随附附图和下面的说明书中将阐述一个或多个实施方式的细节。其它的特征将通过阅读说明书、附图、以及权利要求书变得清楚明了。

附图说明

图1是根据第一实施方式的具有制冰装置的冰箱的立体图。

图2是示出了图1中的制冰装置的内部结构的立体图。

图3是图1中的制冰装置的立体图。

图4是图3中的制冰装置的分解立体图。

图5是图3中的制冰装置的动力传输机构的侧视图。

图6是根据一实施方式的凸轮机构的立体图。

图7A、图7B和图7C为示出了根据本发明一实施方式的制冰芯体结构的旋转的示意图。

图8是示出了根据本发明一实施方式的在冰旋转过程中制冰盘和冰之间关系的示意图。

图9是根据第二实施方式的制冰装置的立体图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的各实施方式，各实施方式的实例示于随附的附图中。

图1是根据第一实施方式的具有制冰装置的冰箱的立体图。

参照图1，冰箱1包括：主体10，其具有冷藏室11和冷冻室12；冷藏室门13，其枢转地联接于主体10的前部，以选择性地打开和关闭冷藏室门11；以及冷冻室门14，其设置在主体10的前下部，以选择性地打开和关闭冷冻室12。在此，冷藏室11限定在主体10的上部，而冷冻室12限定在主体10的下部。

如图1所示，且如在该示范性实施方式中所述，在此披露了一种下制冷式冰箱，其中冷冻室限定在所述冷藏室的下方。然而，本发明并不受限于该实施方式。例如，本发明不仅可应用于冷冻室限定在冷藏室上方的顶置式冰箱，还可应用于冷冻室和冷藏室分别限定在左右侧的对开式冰箱。

更详细地，冷藏室门13可分成通过铰链(未示出)分别联接于主体10两侧的两个部分。冷冻室门14通过铰链(未示出)联接于主体10的下端并设计成抽屉形式，以被抽出。

另外，在主体10的后下部可设置用于产生冷空气的蒸发器15，所述冷空气将供给到主体10中。冷冻室12中可设有能抽出的用于存储食品的存储容器16。

在冷藏室门13的内表面上可设有用于制冰的制冰装置100和用于盛放各种食品的多个篮框。

制冰装置100设有冷空气入口102和冷空气出口104，所述冷空气可通过冷空气入口102供给到冷冻室12，并且在制冰装置100中循环的所述冷空气可通过冷空气出口104朝向蒸发器15排出。

主体10的侧面设有冷空气供给管道22和冷空气排出管道24，冷空气供给管道22用于将冷空气供给到冷空气入口102中，冷空气经由冷空气出口104排出到冷空气排气管道24中。

冷空气供给管道22和冷空气排出管道24的第一端均与冷冻室12流体连通。由蒸发器15产生的一部分冷空气可通过冷空气供给管道22供给到制冰装置100中。在制冰装置100中循环的冷空气可通过冷空气排出管道24排放到冷冻室12中。

冷空气供给管道22和冷空气排出管道24的第二端上分别形成有管道供气孔22a和管道排气孔24a。管道供气孔22a和管道排气孔24a分别与冷空气入口102和冷空气出口104流体连通。

此处，管道供气孔22a和管道排气孔24a设置在主体10的内表面上，以与冷空气入口102和冷空气出口104相对应，从而在关闭冷藏室门13时管道供气孔22a和管道排气孔24a分别与冷空气入口102和冷空气出口104连通。

图2是示出了图1中的制冰装置的内部结构的立体图。参照图2，设计成用来制冰并可允许使用者使用冰的制冰装置100设置于冷藏室门13的内表面。

更详细地，制冰装置100包括：制冰器140，其利用从外部水源供给的水来制冰；储冰器(图2未示出)，其设置在制冰器140的下方，以存储由制冰器140制得的冰；以及分配器(图2未示出)，用于分配所述储冰器中存储的冰。

下面将更详细地说明制冰器140的结构。制冰器140包括用于将来自外部水源的水供给到制冰盘146中的供水机构148。随后冻结供给到制冰盘146中的水。可设置一个或多个用于冻结供给到制冰盘146中的水的冻结芯体143，且可设置一个或多个用于有效地传导冻结芯体146的热的导热片147。更详细地，冻结芯体143设置在制冰盘146的上方。为了有效地利用空间，可沿着至少两行来布置冻结芯体143，从而可制成多个冰块。

冻结芯体143可以形成为在竖直方向延伸的棒状。各冻结芯体143可以至少部分地容置在制冰盘的制冰空间中。

如图3所示，导热片147可以形成为板状并插在冻结芯体143的周围。就是说，各导热片147可设有多个孔，所述孔的直径与各冻结芯体143的直径近似相同。随后，冻结芯体143插入到导热片147的孔中。导热片147在冻结芯体143的长度方向上彼此间隔开。

如上所述，由于多层导热片147设置成与各冻结芯体143的外表面相接触，所以这种接触将使得可与冷空气进行更有效的热传递。

此外，冻结芯体143和导热片147均设置在制冰盘146的上方，所以它们可以向上移动。更具体地，冻结芯体143和导热片147适于向上移动并旋转。

此外，制冰器140还包括能使冻结芯体143和导热片147移动和旋转的控制箱150。控制箱150可包括：电机，其向冻结芯体143和导热片147提供驱动力；以及凸轮机构，其用于传递所述电机的驱动力。下面将更详细地说明所述凸轮机构。

同时，制冰盘146可设计成连接于控制箱150，并在冻结芯体143和导热片147保持静止时旋转。将参照相应附图来更详细地说明控制箱150的结构以及冻结芯体143或制冰盘146的操作。

如图2所示，冷空气入口102设置于制冰装置100的上方。冷空气入口102设计成当冷藏室门13关闭时允许冷空气从蒸发器15流动到制冰装置100内。如前所述，冷空气入口102可连接于管道供气孔22a。

如上所述，在冷空气入口102的下方可设置用于将冷空气流供给到冷空气入口102的冷空气通道22(图1)。在制冰装置100的上部可形成有冷空气供给部142，通过冷空气供给部142可将冷空气引入到制冰器140中。

在制冰装置100的一侧形成有冷空气排放部144，通过冷空气排放部144将已经经过冻结芯体143和制冰盘146的冷空气从制冰器140中排出。冷空气排放部144与形成在制冰装置100的侧面上的冷空气出口104连通。由此，通过冷空气排放部144排放出的冷空气经由冷空气出口104导入到冷空气排出管道24，再返回至冷冻室12。

如上所述，冷空气从制冰器140的上部供给到制冰器140的下部，然后朝制冰器140的侧面排出。由此，可均匀地将冷空气供给到能均匀地冻结水的冻结芯体143。

参照图3和图4，该示范性实施方式的制冰器140包括：供水机构148，其用于存储来自外部水源的水；以及制冰盘146，水从供水机构148供给到制冰盘146中并在此冻结成冰。在制冰盘146的上方还可设置冻结芯体143，以通过将冷空气供给到制冰盘146中存放的水而限定冰芯体。最后，还可包括用于提高冻结芯体143的热传递的导热片147。

更详细地，制冰盘146的内部设有多个制冰空间146a，且所述多个制冰空间146a适于盛放并存储来自供水机构148的水。各冻结芯体143的第一端(即，冰芯体生成构件)容置在相应的制冰空间146a中。

由此，制冰空间146的数量与冻结芯体143的数量相关联。随后，供给到制冰空间146a中的水通过与冻结芯体143的接触而被冻结。

制冰空间146a的下部可以为圆的，由此在各个制冰空间146a内制得的各冰块的下部为圆的。由此，冰块具有改进的令客户满意的外观。

另外，导热片147在冻结芯体143的长度方向上彼此间隔开。导热片147设有多个供冻结芯体143插入的孔。在此，插入的孔的数量与冻结芯体143的数量相同。

此外，为了分离由冻结芯体143制得的冰块，在导热片147的下方可设置冰分离加热器145。最下端的导热片可用作冰分离加热器145。

就是说，除了最下端的导热片外，所有的导热片147均用于冻结水。最下端的导热片用作分离冰块的冰分离加热器145。为了实现这个功能，冰分离加热器145可由控制器(未示出)单独控制。

同时，为了有效地将冰块与制冰盘146分离，可在制冰盘146的制冰空间146a的一侧设置其它的加热器(未示出)。

另外，为了检测制冰盘146的表面温度，可在制冰盘146的一侧设置温度传感器(未示出)。制冰盘146的所述加热器的操作可以由所述温度传感器来控制。

就是说，当制冰盘146的所述加热器在分离冰的过程中运行时，温度传感器可以检测到制冰盘146的表面温度升高超过极限值。根据温度传感器所检测到的所述温度值来关闭制冰盘146的所述加热器。

另外，在制冰盘146和冻结芯体143之间设有引导机构160，用于引导冻结芯体143的竖直移动和旋转运动。就是说，冻结芯体143根据引导结构160来移动和旋转。

更详细地，引导机构160包括底座部164，导热片147和冻结芯体143位于该底座部164上。底座部164的形状和尺寸对应于所述最下端的导热片(即，冰分离加热器145)。此外，在底座部164和冰分离加热器145之间设有用于将底座部164连接于冰分离加热器145上的连接件(未示出)。

在底座部164连接于冰分离加热器145上时，导热片147和冻结芯体143便由于引导机构160而一体地移动和旋转。

底座部164可设有插孔167，冻结芯体143可插入到插孔167中。此外，底座部164的插孔167可形成为与导热片147的插孔相对应。

底座部164的一侧可形成有在竖直方向上自底座部164延伸的延伸部166。

引导机构160包括适于对引导机构160的移动或旋转进行引导的第一轴162和第二轴163。第一轴162和第二轴163设置在延伸部166和移动件161的侧面。移动件161容置所述轴162和163。

移动件161连接于延伸部166并与延伸部166一体地移动。

在此，所述轴162和163可从移动件161的一侧上朝外突出。所述轴162和163彼此间隔开并沿着移动件161的长度方向设置。

驱动电机151设置为用于传递使引导机构160移动和旋转的驱动力。凸轮机构152适于将驱动电机151产生的驱动力传递到引导机构160。由此，凸轮机构152用作动力传送机构。

驱动电机151的一侧设有由驱动电机151的旋转力驱动的电机轴153。电机轴153连接于凸轮机构152并使凸轮机构152沿预定方向旋转。

凸轮机构152、轴162和163、以及移动件161将电机151的动力传递到冻结芯体143。由此，轴162和163以及移动件161不仅用于传递来自所述电机的动力，而且还用于引导冻结芯体143的旋转。

如图3所示，延伸部166、轴162和163、移动件161、凸轮机构152、以及驱动电机151置于限定出控制箱150的外部的壳体156内。由此，控制箱150的壳体156限定其内的预定空间。壳体156可单独设置。

引导机构160可设有止倾部165，用于在引导机构160移动和旋转时防止底座部164在预定方向上倾斜。止倾部165从底座部164的一侧延伸并向下弯曲。下垂的止倾部165的第一侧设置成邻接壳体156的侧面。

更详细地，底座部164具有：第一端，其通过延伸部166支撑在移动件161上；以及自由的第二端。在这种情况下，在引导机构160移动和旋转时，底座部164的第二端不会向下倾斜。然而，止倾部165的第一侧向下延伸以大体邻接并平行于制冰盘146的侧面。由此，止倾部165和制冰盘146的侧面彼此相互作用，由此可防止不希望的底座部164的倾斜。

图5是图3中的制冰装置的动力传输机构的侧视图；而图6是根据一实施方式的凸轮机构的立体图。

下面将参照图5和图6来说明根据第一实施方式的用于使引导机构160移动和旋转的动力传输机构。

驱动电机151和凸轮机构152通过电机轴153而彼此连接。由此，当驱动电机151运行时，电机轴153和凸轮机构152沿相同方向旋转。此外，第一轴162和第二轴163均连接于凸轮机构152。

凸轮机构152包括形成为近似圆盘形的主体152a。外槽152b形成在主体152a上并适于容置第一轴162。内槽152c设置在外槽152的中央并适于容置第二轴163。所述槽152b和152c可称为用于引导第一轴162和第二轴163的移动的引导槽。

更详细地，外槽152b和内槽152c可通过相对于凸轮机构152的旋转中心具有不同旋转半径的凹部来形成。外槽152b和内槽152c形成为近似心形。

外槽152b和内槽152c之间形成有第一突起部152d。第一突起部152d限定了外槽152b和内槽152c之间的边界、并适于引导第一轴162的移动。在内槽152c中形成有用于引导第二轴163的移动的第二突起部152e。

第一突起部152d和第二突起部152e可高到与主体152a的顶面相同的高度。就是说，第一突起部152d和第二突起部152e的高度近似等于外槽152b和内槽152c的深度(depot)。

第一突起部152d和第二突起部152e具有不同的形状。由此，第一轴162和第二轴163在分别沿外槽152b和内槽152c移动时可沿不同方向的图案移动。

图7A、图7B和图7C为示出了根据本发明一实施方式的制冰芯体结构的旋转的示意图，而图8为示出了根据本发明一实施方式在冰旋转过程中制冰盘和冰之间关系的示意图。

下面将参照图7A至图7C来说明在冻结芯体143移动和旋转之后使由冻结芯体143制得的冰块沿预定方向移动的过程。

首先，在各冻结芯体143至少部分地容置在制冰盘146的制冰空间146a中的状态下，将冷空气供给到冻结芯体143，通过导热片147的热传递在制冰空间146a中形成冰。

在此之后，当确认需要使冰与制冰盘146分离时，使制冰盘146的所述加热器运行，以将热作用于制冰盘146，并由此从制冰盘146分离冰。

当驱动电机151运行，且驱动电机151的动力通过凸轮机构152传递到所述轴162和163时，第一轴162和第二轴163沿竖直方向上升。结果，引导机构160向上移动，且由于引导机构160的引导，冻结芯体143和导热片147也同样向上移动。

在图7B中，Δh表示冻结芯体143在制冰盘146的上侧上方上升的距离；W_tray表示冰的侧壁与制冰盘146的侧壁之间的距离。无需多说，必须使冰升高到高于制冰盘146的最上端。该所需的高度需约等于或大于高度Δh。

另外，冰形成为从制冰空间146a的内底面172延伸预定高度。优选地，制冰盘146外的最上端171为用于计算冻结芯体143的竖直移动和旋转角度的坐标系的起点173。

冻结芯体143的旋转中心(x_c，y_c)175形成在冻结芯体143穿过的底座部164上。在冻结芯体143竖直移动之后，冻结芯体143响应于凸轮机构152和轴162和163之间的相互作用而旋转预定旋转角α。在冻结芯体143旋转之后，冰分离加热器145运行，且将热作用于冻结芯体143。随后冰块从冻结芯体143上分离，且沿着移动路径174下落。在此，移动路径174可以沿着与制冰盘146的外形不干涉的方向形成。

为了防止下落的冰块与制冰盘146发生干涉，必须在冻结芯体143处形成的冰的移动路径174和制冰盘146的上端之间留有预定间隙。所述间隙的距离可以由冰的竖直上升距离和旋转角度来确定。这将使得冰块能落入到预定的储冰器中以用于分配。

下面将通过Δh来说明冰180的上升过程，并通过围绕旋转中心(x_c，y_c)的旋转角α来说明冰180的旋转过程。

当点P(x，y)朝旋转中心(x_c，y_c)平移时，获得新的点P1(x₁，y₁)。这可以表示为x₁＝x-x_c，y₁＝y-y_c。通过旋转点P₁(x₁，y₁)，且使得所述旋转角满足以下矩阵方程而获得点P₂(x₂，y₂)。

x₂＝cosα·x₁-sinα·y₁，y₂＝sinα·x₁+cosα·y₁       (1)

将点P(x，y)从旋转中心(x_c，y_c)平移获得点P_r(x_r，y_r)。在此，得到以下方程：

x_r＝x₂+x_c，y_r＝y₂+y_c       (2)

通过方程(1)和(2)，得到以下方程(3)和(4)

x_r＝(x-x_c)·cosα-(y-y_c)·sinα+x_c，    (3)

y_y＝(x-x_c)·sinα+(y-y_c)·cosα+y_c      (4)

点P_r(x_r，y_r)对应于通过旋转冰的点P(x，y)所获得的坐标。

接着，考虑冰的向上移动，将x＝0和y＝Δh代入点P_r(x_r，y_r)。随后，在冰向上移动并旋转时获得的点P′(x′，y′)可由以下方程(5)和(6)来表示：

x′＝(0-x_c)·cosα-(Δh-y_c)·sinα+x_c＝-x_c·cosα-(Δh-y_c)·sinα+x_c  (5)

y′＝(0-x_c)·sinα+(Δh-y_c)·cosα+y_c＝-x_c·sinα+(Δh-y_c)·cosα+y_c  (6)

自坐标P′(x′，y′)沿移动路径174延伸的线上的点P″(x″，y″)可由以下方程(7)和(8)来表示：

x″＝(0-x_c)·cosα-(Δh-h_tray-y_c)·sinα+x_c＝-x_c·cosα-(Δh-h_tray-y_c)·sinα+x_c  (7)

y″＝(0-x_c)·sinα+(Δh-h_tray-y_c)·cosα+y_c＝-x_c·sinα+(Δh-h_tray-y_c)·cosα+y_c  (8)

在上面的方程中，h_tray为在冰向上移动并旋转的状态下沿所述移动路径延伸的值。

经过点P′和P″的线可表示成如下的方程(9)：

y-y′＝-cotα(x-x′)    (9)

此外，经过点P′和P″的线(即冰移动路径)与X轴的交点必须大于冰的宽度。更具体地，限定为：冰移动路径174与X轴的交点的坐标M(x₁，0)必须大于制冰盘146的X轴的坐标点。基于此，下列方程(10)、(11)、(12)和(13)可由上述方程(9)满足。

0-y′＝-cotα(x-x′)      (10)

x＝y′tanα+x′＞W_tray    (11)

tanα＞(W_tray-x′)/y′    (12)

$\tan \mathrm{\α}>\frac{W_{\mathrm{tray}}+x_c\·\cos \mathrm{\α}+(\mathrm{\Δh}-y_c)\·\sin \mathrm{\α}-x_c}{-x_c\·\sin \mathrm{\α}+(\mathrm{\Δh}-y_c)\·\cos \mathrm{\α}+y_c}---\left(13\right)$

考虑制冰盘的宽度W_tray、冰的竖直上升距离Δh、以及制冰盘146的旋转中心(x_c，y_c)的关系而设定冰的竖直上升距离和旋转角时，冰沿移动路径174落下且不与制冰盘146发生干涉。无需多说，冰的竖直上升距离和旋转角可由驱动电机151和凸轮机构152来控制。制冰盘146的宽度和高度可预设，以防止冰与制冰盘146发生干涉。

下面说明第二示范性实施方式。第二示范性实施方式涉及如下的结构，即，制冰盘146(而不是冻结芯体143和冰)在竖直方向上移动并随后旋转。除了制冰盘轴向连接于电机151和凸轮机构152之外，第二实施方式大体与第一实施方式相同。由此，仅说明第二实施方式的主要差别，且相同的附图标记将用于表示相类似的部件。

图9是根据第二示范性实施方式的制冰装置的立体图。参照图9，根据第二实施方式的制冰装置140包括能竖直上下移动并沿预定方向旋转的制冰盘146。

更详细地，在制冰盘的一侧设有使制冰盘164竖直移动并旋转的第一轴262和第二轴263。第一轴262和第二轴263从制冰盘146的侧面朝外延伸。第一轴262和第二轴263插入到图6所示的凸轮机构252的所述槽中。第一轴262和第二轴263通过与电机151同步的凸轮机构252的引导而竖直移动和旋转。就是说，制冰盘146竖直向下移动并随后在分离冰的位置逆时针旋转。与冻结芯体143分离的冰通过制冰盘的侧面的引导而落下。

同时，如参照图7A至图8所述，冰的移动路径设计成：当冰排放到储冰器中时冰不与制冰盘146发生干涉。下文将说明数学关系。

将制冰盘146的上端视为坐标系的起点273。通过使制冰盘146竖直向下移动而获得点P₁(W_t，-Δh)(W_t表示制冰盘146的宽度；P₁表示制冰盘146的另一侧面的上端)。

在这种情况下，制冰盘146可朝旋转中心(x_c，y_c)移动并旋转旋转角α。随后，制冰盘146离开旋转中心(x_c，y_c)，即返回至起始位置，以确定P₂(x₂，y₂)的坐标。

点P₂(x₂，y₂)的X轴的坐标值x₂可小于冰的宽度的一半。就是说，当制冰盘旋转时，所述另一侧面的上端的X轴的值可形成在比冰的宽度的一半(即冰的中心)更远的左侧。

在冰与制冰盘146的侧面间隔开的状态下，冰可与制冰盘146分离。在这种情况下，冰不会回落到制冰盘146中，而是沿着制冰盘146的外表面被引导而落入到储冰器中。由此，冰可靠地落入到储冰器中，而不与制冰盘146发生干涉。

根据示范性实施方式，冻结芯体或制冰盘依据凸轮机构和多个轴可竖直移动并旋转。由此，可从制冰器中将冰有效地排空。由此，可容易地实现冰分离机构。此外，通过优化设计冻结芯体或制冰盘的移动距离和旋转角，与冰芯体分离的冰可落入到储冰器中，而不与制冰盘发生干涉。

尽管已参照多个示出的实施方式说明了多个示范性实施方式，但是应该理解的是，本领域的普通技术人员可构思出的诸多其它修改和实施方式将落入本发明的原理的精神和范围内。尤其是，在本说明书、附图和所附的权利要求的范围内，可对主题的各种部件和/或布置的组合进行各种变型和修改。对于本领域的普通技术人员而言，除了对部件和/或布置的改型和修改之外，可替换的使用也将是显而易见的。

Claims (18)

1.一种用于冰箱的制冰装置，包括：

制冰盘，其限定制冰空间；

冰芯体构件，其至少部分地容置在所述制冰空间中，所述制冰盘外的最上端限定为用于计算所述冰芯体构件的竖直移动和旋转角度的坐标系的起点；

多个导热片，所述冰芯体构件穿过所述导热片而插入；

驱动机构，其适于使所述制冰盘和所述冰芯体构件中的至少一个在竖直方向上和旋转方向上移动；以及

动力传输机构，其适于将来自所述驱动机构的动力传递到所述制冰盘和所述冰芯体构件中的至少一个，并适于控制所述制冰盘和所述冰芯体构件中的至少一个的竖直和旋转运动；

其中，在冰相对于所述制冰盘定位成所述冰能落入到储冰器中而不与所述制冰盘发生干涉时，所述冰芯体构件上形成的冰与所述冰芯体构件分离，

其中，冰移动路径与X轴的交点的坐标值大于所述制冰盘的X轴的坐标点的坐标值。

2.根据权利要求1所述的制冰装置，其中，所述动力传输机构包括：

凸轮机构，其适于将所述驱动机构的动力传递到所述制冰盘和所述冰芯体构件中的至少一个；以及

至少一个轴，其根据由所述凸轮机构限定的方向路径来引导所述制冰盘和所述冰芯体构件中的至少一个的旋转。

3.根据权利要求1所述的制冰装置，其中，所述多个导热片中的至少一个导热片用作冰分离加热器，以适于将所述冰与所述冰芯体构件分离。

4.根据权利要求1所述的制冰装置，其中，所述冰芯体构件适于竖直向上移动并随后旋转，并且，所述冰随着所述冰芯体构件的旋转而与所述冰芯体构件分离。

5.根据权利要求1所述的制冰装置，其中，所述制冰盘适于竖直向下移动并随后旋转，并且，所述冰随着所述制冰盘的旋转而与所述冰芯体构件分离。

6.根据权利要求1所述的制冰装置，其中，所述冰沿着冰分离路径而行进到储冰器中，并且，所述冰分离路径不与所述制冰盘的外边缘发生干涉。

7.根据权利要求1所述的制冰装置，其中，所述制冰空间的下端部的至少部分是圆的。

8.一种用于冰箱的制冰装置，包括：

驱动机构，其产生驱动力；

制冰盘，其限定制冰空间；

冰芯体构件，其至少部分地容置在所述制冰空间中，所述制冰盘外的最上端限定为用于计算所述冰芯体构件的竖直移动和旋转角度的坐标系的起点；

导热片，其联接于所述冰芯体构件；

底座部，其中所述导热片位于所述底座部上；以及

引导机构，其适于接收所述驱动力并引导所述冰芯体构件的运动，所述引导机构包括底座部，所述冰芯体构件插到所述底座部上；

其中，在所述冰芯体构件向上竖直移动以使所述冰芯体构件的下端置于所述底座部之上，并且所述冰芯体构件朝向所述制冰盘的外侧旋转之后，冰与所述冰芯体构件分离，

其中，所述坐标系限定在所述冰向上移动并旋转时获得的坐标点P′(x′，y′)，以及自所述坐标点P′(x′，y′)沿所述冰的移动路径延伸的线上的坐标点P″(x″，y″)，

其中，经过所述坐标点P′(x′，y′)和P″(x″，y″)的线与X轴的交点的坐标值大于所述冰的宽度值。

9.根据权利要求8所述的制冰装置，其中，所述引导机构还包括至少一个导热片，所述导热片用作冰分离加热器以适于将所述冰与所述冰芯体构件分离。

10.根据权利要求8所述的制冰装置，还包括止倾部，所述止倾部防止在所述冰芯体构件运动时所述底座部向下倾斜。

11.根据权利要求8所述的制冰装置，还包括轴构件，所述轴构件适于引导所述冰芯体构件的竖直和旋转运动。

12.根据权利要求11所述的制冰装置，其中，当所述轴构件完成向上运动时，所述冰芯体构件的下端升高到所述制冰盘的上方。

13.根据权利要求11所述的制冰装置，其中，当所述轴构件旋转时，所述冰芯体构件不与所述制冰盘的侧面发生干涉。

14.一种用于冰箱的制冰装置，包括：

制冰盘，其限定制冰空间；

冻结芯体，其至少部分地容置在所述制冰空间中，以在所述冻结芯体端部形成冰，且所述冻结芯体适于竖直移动并随后旋转，所述制冰盘外的最上端限定为用于计算所述冻结芯体的竖直移动和旋转角度的坐标系的起点；

第一加热器，其设置于所述制冰盘上，以使所述冰与所述制冰盘分离；

至少一个导热片，其用作第二加热器，以使所述冰与所述冻结芯体分离；

驱动机构，其产生使所述冻结芯体竖直移动并旋转的驱动力；以及

动力传输机构，其适于将来自所述驱动机构的动力传递到所述冻结芯体；

其中，冰与所述冻结芯体分离，且所述冰在向下行进到储冰器中时限定移动路径，并且，在所述移动路径和所述制冰盘的上端之间限定有间隙距离，

其中，限定移动路径与X轴的交点的坐标M(x₁，0)的坐标值大于所述制冰盘的X轴的坐标点的坐标值。

15.根据权利要求14所述的制冰装置，还包括至少一个导热片，所述导热片设置在所述冻结芯体的周围，以与所述冻结芯体进行热传递。

16.根据权利要求14所述的制冰装置，其中，所述间隙距离为所述冰的竖直上升距离和旋转角度的函数。

17.根据权利要求16所述的制冰装置，其中，所述冰的竖直上升距离和旋转角度为所述制冰盘的宽度、所述冻结芯体的竖直上升距离、以及所述冻结芯体的旋转中心的函数。

18.一种用于冰箱的制冰装置的控制方法，其中，所述制冰装置包括制冰盘，冻结芯体和多个导热片，所述冻结芯体穿过所述导热片而插入，所述冻结芯体的一端部至少部分地位于所述制冰盘中，以在所述冻结芯体上形成冰，所述控制方法包括：

将其上形成有冰的所述冻结芯体沿竖直方向移动至所述制冰盘上方的第一位置；

使其上形成有冰的所述冻结芯体旋转预定角度至第二位置；以及

将所述冰与所述冻结芯体分离，其中，所述冰沿着冰分离路径从所述冻结芯体落入到储冰器中，并且，所述冰分离路径至少部分地由所述第二位置限定，从而在所述冰沿着所述冰分离路径落入到所述储冰器中时所述制冰盘不与所述冰发生干涉，

其中，所述制冰盘外的最上端限定为用于计算所述冻结芯体的竖直移动和旋转角度的坐标系的起点，并且其中冰移动路径与X轴的交点的坐标值大于所述制冰盘的X轴的坐标点的坐标值。

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