CN101520261A - 控制用于冰箱的制冰组件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种控制用于冰箱的制冰组件的方法，所述方法使得制冰组件可制造透明的冰。所述方法包括以下步骤：供水到形成于托盘中的冰槽；重置插棒以使所述插棒的至少一部分被置于所述冰槽中；冷却所述插棒；以及在制冰操作期间，运行托盘加热器以使托盘保持于一温度，所述温度等于或者高于结冰温度。即使包含制冰组件的空间被保持低于0℃的温度，也可制造出透明的冰。通过将冰托盘保持于结冰温度或高于结冰温度，分步地制成透明的冰。

Description

控制用于冰箱的制冰组件的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造透明冰的控制冰箱制冰组件的方法。

背景技术

冰箱是通过冷藏或者冷冻食物来储存食物的家用电器。各类冰箱已经被引入市场。这类冰箱的例子包括：对开门(side by side type)冰箱，其冷藏室和冷冻室置于左右两侧；底冷冻器型冰箱，其冷藏室置于冷冻室上方；以及顶置型(top mount type)冰箱，其冷藏室置于冷冻室下方。

最近一些冰箱具有家庭吧台(home bar)结构，允许使用者无需打开冷藏室的门便可通过家庭吧台存取置于冷藏室内部的食物或饮品。冰箱包括多种制冷循环部件。压缩机、冷凝器、膨胀部件通常都置于冰箱内部。蒸发器通常置于冰箱主体的后侧。

此外，许多冰箱包括在冰箱内部提供的制冰组件。制冰组件可安装在冷冻室中、冷藏室中、冷冻室门上或者冷藏室门上。

近期消费者已经开始要求制冰组件能够制造透明的冰，即不呈现出混浊(cloudy)的冰，这些混浊是由于冷冻时气体(如空气)混入冰中所致。

发明内容

为克服上述缺陷，这里，示例性实施例提供一种控制冰箱制冰组件的方法，用于制造透明冰。

这里，示例性实施例还进提供一种通过调节托盘温度以制造透明冰的控制冰箱制冰组件的方法。

根据本发明一个方案，所提供的控制冰箱制冰组件的方法包括：供水到形成在托盘中的冰槽；移动插棒到冰槽中；冷却插棒；以及在制冰操作中，间歇性地运行托盘加热器以使托盘保持于一个或多个温度，所述温度等于或者高于水结冰温度。

根据本发明另一方案，提供一种控制用于冰箱的制冰组件的方法，所述方法包括以下步骤：供水到形成于托盘中的冰槽；重置插棒(rod)以使所述插棒的至少一部分被置于所述冰槽中；冷却所述插棒；以及在制冰操作期间，运行托盘加热器以使所述托盘保持于一温度，所述温度等于或者高于结冰温度。

根据本发明再一方案，提供一种在制冰操作期间控制冰箱制冰组件的方法，其中所述制冰组件包括形成在冰托盘中的多个冰槽，所述方法包括以下步骤：重置多个插棒，使得每个插棒的至少一部分被置于所述多个冰槽中相应的一个冰槽中；供水到所述冰槽的每一个中；将所述多个插棒冷却到低于水结冰温度的温度；以及连续地将所述冰托盘保持于多个预定温度并保持多个相应的时间段，其中每一所述预定温度都低于前一个预定温度，并且每一所述预定温度都等于或者高于所述水结冰温度。

由于在制冰操作中，托盘被保持于一个或者多个温度，所述温度高于水结冰温度，所以，使水结冰更加缓慢并且水沿由插棒的表面朝向冰槽的表面的方向结冰。因此，当水结冰时，溶入水中的空气可在混入冰之前离开水。混入冰中的空气导致冰呈现混浊。由于空气的离开，所制造的冰是透明的。

此外，在制冰操作中，可通过改变托盘降温操作的数量来有效地控制冰块的尺寸和托盘中水的余留量，从而制造出非常透明的冰。

在如下的附图和阐述中提出了一个或多个示例性实施例的详细说明。从说明书、附图以及所附的权利要求来看，其他特征也将是显而易见的。

附图说明

图1和图2示出了根据本发明示例性实施例的冰箱制冰组件的透视图；

图3示出了根据本发明示例性实施例的制冰组件的透视图；

图4示出了在冰被转移到容器之前的制冰组件的透视图；

图5示出了根据本发明示例性实施例的制冰组件托盘的透视图；

图6示出了根据本发明示例性实施例的制造透明的冰的过程的剖视图；

图7示出了根据本发明示例性实施例的制冰组件托盘的温度控制方法的流程图。

图8示出了根据图7所示的方法的托盘的示例性温度分布图。

具体实施方式

在下文中，将根据示例性实施例详细阐述冰箱制冰组件。也将参考附图阐述制冰组件。

在如下的阐述中，制冰组件安装于冷冻室门上。尽管如此，制冰组件还可安装在其他位置，如冷冻室内部、冷藏室内部或冷藏室门上。

图1和图2示出了根据本发明的示例性的实施例，冰箱制冰组件的透视图。参考图1和图2，制冰组件20安装于门10的背面上，其中门10的背面包括用于容纳制冰组件20的凹进空间11。通过形成凹进空间11的一侧壁形成冷却空气供给孔111。空气供给孔111允许冷却空气从蒸发器(未示出)流入。在形成凹进空间11的其中一侧壁上还形成冷却空气排出孔112。冷却空气排出孔112允许冷却空气从制冰凹进空间11流出到蒸发器。

更具体而言，制冰组件20安装于凹进空间11的上方部分中，并且容器30安装于制冰组件20的下方用于储存已经由制冰组件20制成的冰。通过制冰盖(ice making cover)31保护制冰组件20。当从制冰组件20被打开(releasefrom)时，制冰盖31防止冰从容器30遗失。

图3示出了根据示例性的实施例的制冰组件20的透视图。图4示出了就在冰被释放和转移到容器30之前的制冰组件20的透视图。参考图3和图4，制冰组件20包括：具有多个冰槽(ice recess)211的托盘21，所述冰槽使冰形成于一预定形状；多个翅片(fin)24以可旋转的和可移动的方式堆叠在托盘21上方；多个插棒23穿过翅片24而凸出，并被配置成使得每一个插棒23插入冰槽211中相应的一个；冰弹出加热器25置于最底端的翅片24处；支持板27被配置以支持冰弹出加热器25、翅片24、插棒23作为一个单元；水供给部件26被置于托盘21的一端；以及，控制盒28被置于托盘21的一端。

此外，参考图3和图4，加热器(未示出)安装于托盘21的底端以保持托盘21的温度高于水结冰温度。例如，如图4所示，支持杆271从支持板27前边延伸出来，并且在支持板27的一端形成铰链272。在制冰操作中，围绕插棒23形成具有形状相应于冰槽211形状的冰块I。

将凸轮29和用于带动凸轮29的驱动电机置于控制盒28内部。铰链272连接至凸轮29使得铰链272可通过旋转凸轮29而被抬升和旋转。冰弹出加热器25可具有接触插棒23的板的形状。可选地，冰弹出加热器25可被内置于每个插棒23。支持板27靠近托盘21的开放的顶端，以此通过提供到凹进空间11的冷却空气间接地冷却供给到托盘21的水。

在下文中，现将说明与制冰组件20相关的制冰操作和弹出冰操作。首先，采用附于托盘21上的加热器来保持托盘21的温度高于0℃，以产出透明的冰。具体地，在现有技术中，当通过由蒸发器所提供的冷却空气快速地冷冻水时，在冷冻过程中，溶解于水的空气不能从水中释放。当气体混入冻结的水时，冰会显现出混浊(即不透明)。因此，在制冰组件20中，保持托盘21的温度高于水结冰温度，使水冷冻的更慢，以至于在水结冰之前，溶解到水中的空气有时间从水中逃离出来。更加渐进的冷冻过程来制造出透明的冰。

在将插棒23置于托盘21的冰槽211之后，并在供水于托盘21后，启动冷冻操作。通过供给冷却空气到制冰凹进空间11来启动冷冻操作。此外，通过供给的冷却空气，将翅片24的温度降低至低于水结冰温度的温度。通过由翅片24的传导过程使得插棒23的温度掉至结冰温度以下。这里，如上述的，插棒23的一部分被置于冰槽211的内部并浸没在水中。因此，水从最接近于插棒23的位置开始逐渐冷冻。水从插棒23的外表面向冰槽211的内表面持续冷冻。

在水冷冻操作完成以后，旋转凸轮29从冰槽211中移出插棒23。即旋转凸轮29使得插棒23和所附的冰块I被带出冰槽211。凸轮29继续旋转使插棒23被置于一预定角度。

基于预定量的时间可确定水冷冻操作的完成；因此，当该时间过去，则水冷冻操作完成。

可选地，在预定时间段过去之后，驱动凸轮29以抬升插棒23至预定高度。这里，所述预定高度的意思可以是，在所述高度上，附着于插棒23上的冰还没有完全离开冰槽211。此时，可确定在冰槽211的底部存留的未冷冻的水量。如果在冰槽211中存留的水量等于或者小于预定量，则可确定冷冻操作完成。通过使用安装于托盘21上的水位传感器可检测在冰槽211中存留的水量。另一方面，如果在冰槽211中存留的水量大于该预定量，则插棒23将被重置(reposition)于相对于冰槽211的初始位置，以继续水冷冻操作。后续将参考附图，说明水位传感器。

如上所述，在水冷冻操作过程完成后，旋转凸轮29以抬高插棒23离开冰槽211。即旋转凸轮29以抬高插棒23和附着的冰块I直到它们和冰槽211分离。凸轮29继续与铰链272一起旋转使得插棒23倾斜一预定角度。图4示出了插棒23和冰块I倾斜于一预定角度。此后，运行冰弹出加热器25。

当运行冰弹出加热器25时，插棒23的温度升高。最后导致冰块I和插棒23分离。分离的冰块I将掉入容器30中。

图5示出了根据本发明的示例性实施例的制冰组件20的托盘21的透视图。参考图5，冰槽211被布置在制冰组件20的托盘21中。在冰槽211之间形成具有预定深度的槽213。有鉴于此，可通过槽213在相邻的冰槽211之间传送水。槽213的底部以一预定高度高于冰槽211的底部。

此外，如图所示，在托盘21一端部形成引导部件212，可将由水供给部件26所提供的水引导至托盘21并导入冰槽211中。将水从最接近于引导部件212处的冰槽211开始逐渐供给到冰槽211，直至最后达到离引导部件212最远的冰槽211。

水位传感器40安装于冰槽211的一侧，优选为距离引导部件212的最远处。此外，温度传感器50安装于托盘21的一侧来协助将托盘21保持于一特定温度或者多个温度，这将在下文中详细说明。托盘加热器(未示出)安装于托盘21中或者与托盘21相邻。

图6示出了根据本发明的示例性实施例的在制冰组件20中导致产生透明冰的过程的剖视图。参考图6，托盘加热器60安装在制冰组件20的托盘21中，如图所示。在插棒23被置于冰槽211中后，将凹槽中注水。当然，如图所示，可首先向冰槽211中注水，然后将插棒23置于冰槽211内。

然后水冷冻操作开始。此时，通过提供至凹进空间11的冷却空气来冷却翅片24。经由传导来冷却插棒23，使其温度低于水结冰温度。当插棒23的温度低于水结冰温度时，开始在插棒23周围制冰。此时，运行托盘加热器60以保持托盘21的温度高于0℃。例如，可保持托盘21的温度大致介于1℃和2℃之间。根据亨利定律，通过增加水温降低可溶解于水的气体的量。因此，通过运行托盘加热器60和保持托盘21的温度高于0℃，可更有效地从水中去除溶解于水中的空气。于此同时，从插棒23的表面向外朝向冰槽211的表面逐渐形成冰。

因为保持托盘21的温度高于水结冰温度，因此，即使制冰操作完成后，冰也不会附着在托盘21的内表面(即冰槽211的表面)上。此外，制冰操作后，余留一预定水量于冰槽211中。

图7示出了根据本发明示例性的实施例的控制制冰组件20的托盘21的温度的方法的流程图。参考图7，可通过多个步骤来控制托盘21的温度，以制造出高品质的透明冰。也就是说，逐步降低托盘21的温度可促使更快移除水中的空气，以此增加制冰速率以及最小化在冰槽211中余留的水量。

首先，如步骤S110，通过用户或者冰箱控制单元启动制冰模式。更具体地说，当自动制冰操作必要时，通过冰箱控制单元可启动制冰模式，例如，通过冰检测单元检测到储存于容器30中的冰量低于一预定量。

在制冰模式启动后，如步骤S111，提供水到托盘21。如步骤S112，持续地提供水直到托盘21中的水位达到预设水位。水位传感器40可用于确定水位达到预设水位。此后，向凹进空间11提供冷却空气以冷却插棒23。当插棒23冷却后，托盘21的冰槽211中的水开始结冰。

同时，使用温度传感器50检测托盘21的温度。更明确地说，如步骤S113，温度传感器50用于确定托盘21的温度T是否低于第一设置温度T1。如步骤S114，如果托盘温度T低于第一设置温度T1，则开启托盘加热器60。如前所述，通过托盘加热器60的操作保持托盘21的温度高于结冰温度，以避免溶于水中的空气和水冷冻在一起。如步骤S115，如果确定托盘温度T等于或者高于第一设置温度T1，则托盘加热器60关闭。这里，托盘加热器60的关闭包括如下情形：托盘加热器60被事先关闭和保持于关闭状态。

如步骤S116，然后确定制冰时间t是否达到第一设置时间t1。如步骤S113，S114和S115，如果制冰时间t还没有达到第一设置时间t1，则重复托盘温度检测操作。

如步骤S117，如果制冰时间t达到第一设置时间t1，则确定托盘温度T是否低于第二设置温度T2，其中第二设置温度T2低于第一设置温度T1。也就是说，对于第一设置时间t1，保持托盘21于第一设置温度T1，然后在第一设置时间t1期间开始制冰，之后托盘21处于第二设置温度T2。通过使托盘温度T从T1逐步降低到T2，可以制成具有良好透明度的大冰块。也就是说，通过逐步降低托盘温度T可降低在制冰操作后在冰槽211中存留的水量。因此，通过增加托盘降温操作的次数可获得相对较大的冰块，通过减少托盘降温操作的次数可获得相对较小的冰块。第一设置温度T1和第二设置温度T2都可以高于结冰温度。

此外，如步骤S118，如果托盘温度T低于第二设置温度T2，则开启托盘加热器60。另外，如步骤S119，如果托盘温度T等于或高于第二设置温度T2，则关闭托盘加热器60。这些操作等同于用于保持托盘温度T为第一设置温度T1的上述操作。之后，如步骤S120，确定制冰时间t是否达到第二设置时间t2。如果确定制冰时间t还没有达到第二设置时间t2，则重复步骤S117、S118和S119，以便保持托盘温度T为第二设置温度T2。如步骤S122，当确定制冰时间t达到第二设置时间t2，则弹出冰并关闭制冰模式。

可使用开/闭继电器控制托盘加热器60。尽管如此，也可使用半导体开关，如TRIAC或者闸流管(thyristor)控制托盘加热器60。也就是说，根据托盘21的温度，施加到开关上的电压(电流)是可变的。例如，当托盘21的温度T低于设置温度时，则可增加施加到托盘加热器60上的电压(电流)，以进一步加热托盘21。如果托盘21的温度等于或者高于设置温度，则可降低施加到托盘加热器60上的电压(电流)，以降低托盘21的温度。

图8示出了根据图7所示的方法的托盘21的温度分布图。参考图8，间歇性地开启和关闭托盘加热器60以保持托盘21的温度为第一设置温度T1。托盘21被保持在第一设置温度T1第一设置时间t1后，托盘21以非常相同的方式被保持在第二设置温度T2第二设置时间t2。

当托盘21保持第一设置温度T1第一设置时间t1，则冰块的尺寸增加。在第一设置时间t1过去后，降低托盘21的温度至第二设置温度T2以增加冰块的尺寸并减少在制冰过程完成后在托盘21中余留的水量。在优选实施例中，温度T1和温度T2均高于冷冻温度。

在上述示例性实施例中，降低托盘21的温度分为两步。尽管如此，本发明公开的范围不仅限于此。也就是说，随着步骤数量的增加，可获得大冰块以及降低余留水量。可由用户确定用于降低托盘21温度的步骤的数量。

如上所述，通过逐步降低托盘21的温度，可制造透明的冰并且降低余留的水量。进一步而言，通过改变托盘降温操作的数量，可调整冰块的尺寸。

代替运行托盘加热器60以逐渐降低托盘21的温度的方式，可运行托盘加热器60以保持托盘21的温度为一高于冷冻温度的恒定温度，直到制冰过程完成为止。

尽管对实施例的描述中结合了多个示例性实施例，但可以理解的是本领域技术人员完全可以推导出众多其它变化和实施例，并落入本公开内容的原理的精神和范围之内。尤其是，可以在该公开、附图和所附权利要求的范围内对主体组合设置中的组件和/或排列进行多种变化和改进。除组件和/或排列的变化和改进之外，其他选择性使用对于本领域技术人员而言也是显而易见的。

Claims (18)

1.一种控制用于冰箱的制冰组件的方法，所述方法包括以下步骤：

供水到形成于托盘中的冰槽；

重置插棒以使所述插棒的至少一部分被置于所述冰槽中；

冷却所述插棒；以及

在制冰操作期间，运行托盘加热器以使所述托盘保持于一温度，所述温度等于或者高于结冰温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述制冰操作期间，间歇性地运行所述托盘加热器。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述制冰操作期间，至少在一个逐步操作中，将所述托盘的温度从所述温度降低至一较低温度，所述较低温度等于或者高于结冰温度。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，在向所述冰槽供水完成前重置所述插棒。

5.根据权利要求2所述的方法，其中冷却所述插棒的步骤包括：

供给冷却空气至包含所述制冰组件的空间。

6.根据权利要求2所述的方法，其中将所述托盘保持于等于或者高于所述结冰温度的温度，直到所述制冰操作完成为止。

7.根据权利要求2所述的方法，其中在所述制冰操作期间，通过所述托盘加热器的运行使所述托盘被保持于等于或者高于大约0℃的温度。

8.根据权利要求2所述的方法，其中在所述制冰操作期间，通过所述托盘加热器的运行使所述托盘被保持于等于或者高于0℃的温度。

9.根据权利要求2所述的方法，其中在所述制冰操作期间，通过所述托盘加热器的运行使所述托盘被保持于大约1℃至大约2℃的温度范围。

10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述托盘保持高于所述结冰温度的第一预定温度第一设置时间段，以及，在所述第一设置时间段结束后，所述托盘保持低于所述第一预定温度的第二预定温度第二设置时间段。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，以逐步的方式将所述托盘的温度从所述第一预定温度降低至所述第二预定温度。

12.根据权利要求2所述的方法，其中，通过开关，供电到所述托盘加热器。

13.根据权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：

在所述制冰操作完成后，将所述插棒移出所述冰槽；

将所述插棒旋转一预定角度；以及，

加热所述插棒，致使附着到所述插棒的冰从所述插棒上分离。

14.一种在制冰操作期间控制冰箱制冰组件的方法，其中所述制冰组件包括形成在冰托盘中的多个冰槽，所述方法包括以下步骤：

重置多个插棒，使得每个插棒的至少一部分被置于所述多个冰槽中相应的一个冰槽中；

供水到所述冰槽的每一个中；

将所述多个插棒冷却到低于水结冰温度的温度；以及

连续地将所述冰托盘保持于多个预定温度并保持多个相应的时间段，其中每一所述预定温度都低于前一个预定温度，并且每一所述预定温度都等于或者高于所述水结冰温度。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，在所述冰托盘上保持的所述预定温度的数量是可调的。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述冰托盘上保持的所述预定温度的数量与通过所述制冰组件制造的冰的尺寸是成比例的。

17.根据权利要求14所述的方法，其中，连续地降低所述冰托盘的温度至所述多个预定温度中的每一个，导致冰首先形成在每一个所述插棒的表面，并且逐渐沿所述冰槽表面的方向形成冰。

18.根据权利要求14所述的方法，还包括以下步骤：

当制冰操作完成后，从所述多个冰槽中移出所述多个插棒；

调整所述多个插棒的角度；以及

加热所述多个插棒中的每一个插棒到一温度，所述温度足以使得附着到所述插棒的冰从所述插棒分离并掉入与所述制冰组件相关联的冰容器中。

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