CN102378886B - 制冰技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制冰装置、一种具有该制冰装置的冰箱以及一种用于制冰的方法。水被供应至制冰装置的制冰结构并且被冻结成冰。通过向制冰结构供应液态水来向制冰结构中的冰施加力，至少部分地从制冰结构中释放冰。

Description

制冰技术

技术领域

本公开涉及制冰技术。

背景技术

通常，冰箱是用于将食品以低温保持在一定容纳空间中的装置，包括被保持在零度以上温度的冷藏室和被保持在零度以下温度的冷冻室。冰箱可以包括自动制冰设备。

自动制冰装置可以被安装在冷冻室或冷藏室中。当制冰装置被安装在冷藏室中时，来自冷冻室的冷空气可以被提供到制冰装置以用来制冰。

用于制冰装置的冰释放机构可以包括扭转型制冰装置、喷射器型制冰装置和旋转型制冰装置。扭转型制冰装置通过扭转制冰容器释放冰，喷射器型制冰装置通过允许安装于制冰容器的上部的喷射器从制冰容器中喷射冰来释放冰，并且旋转型制冰装置通过旋转制冰容器释放冰。

发明内容

技术问题

然而，现有技术的制冰装置和具有制冰装置的冰箱具有以下问题。

即，首先，现有技术的制冰装置通过将水放到制冰容器中来制冰，所述制冰容器通常是水平的。因此，制冰容器占用大的面积并且用于从制冰容器释放冰的冰释放单元体积庞大，减少了冰箱总有效空间。因此，如果制冰容器的尺寸减小，则一次制作的冰量减少，从而在需要大量冰时(例如夏季)无法迅速提供冰。

其次，现有技术的制冰装置通常通过使制成的冰向下掉落来储存或供应冰，所以在冰箱具有分配器的情况下，制冰室必须布置成高于分配器。然而在这方面，在三门底部冷冻器式冰箱的情况下，其中冷冻室被布置在下部并且具有制冰室的冷藏室被布置在上部，如果制冰室被布置在较高位置，则冷冻室和制冰室之间的距离增大，并且因此，当来自冷冻室的冷空气被传输到制冰室时，发生冷空气的大量损失从而降低冰箱的能源效率。

第三，在现有技术的制冰装置中，供水单元、制冰单元和冰释放单元根据相互独立的机制运作，因此构造和控制是复杂的并且因此增加制冰装置的制造成本。

因此，为了解决上述问题，在此描述的许多特征已经被构思。

本发明的目的是提供制冰装置、具有制冰装置的冰箱以及用于操作冰箱的方法，所述制冰装置构造成在冰箱中面积更小从而使冰箱更薄。

本发明的另一个目的是提供制冰装置、具有制冰装置的冰箱以及冰箱的制冰方法，所述制冰装置被安装成其所处高度较低以减小制冰室和冷冻室之间的距离，并且因此防止从冷冻室提供到制冰室的冷空气的损失。

本发明的另一个目的是提供制冰装置、具有制冰装置的冰箱以及操作冰箱的方法，所述制冰装置在操作上被简单地构造和控制，以降低制造成本并且防止由于故障而变得有缺陷。

解决问题的方案

在一个方面中，制冰装置包括：一个或多个制冰结构，每个制冰结构限定被构造成接纳和保持液态水的制冰空间；和供水单元，该供水单元连接到至少一个制冰结构的制冰空间。所述供水单元被构造成：将第一数量的液态水供应至与供水单元连接的所述至少一个制冰结构的制冰空间，第一数量的液态水被接纳在制冰空间中并且被冻结成冰。供水单元被构造成：在第一数量的液态水被接纳在制冰空间中并且被冻结成冰之后，将第二数量的液态水供应至与供水单元连接的至少一个制冰结构的制冰空间，第二数量的液态水比第一数量的液态水少并且向在制冰空间中制成的冰施加力以将冰从制冰空间部分地释放。

实施例可以包括一个或多个以下特征。例如，制冰装置可以包括加热器，所述加热器被构造成向至少一个制冰结构的内表面施加热量以便于将冰从制冰空间释放。

在另一方面中，制冰装置包括：制冰结构，所述制冰结构限定被构造成接纳和保持液态水的制冰空间；和供水单元，该供水单元被构造成向由制冰结构限定的制冰空间供应液态水。制冰装置还包括控制单元，所述控制单元被构造成控制由供水单元供应至制冰结构的水量。所述控制单元被构造成：响应于冰分配器的用户致动而控制供水单元将液态水供应至制冰结构的制冰空间，以向在制冰空间中制成的冰施加力并且将冰从制冰空间至少部分地释放。

实施例可以包括一个或多个以下特征。例如，制冰结构可以是制冰管道，所述制冰管道的长度比制冰管道的直径大，并且所述制冰管道具有第一端部和第二端部，所述第一端部打开并且被构造成允许冰从制冰管道释放，所述第二管道与供水单元密封地连接并且被构造成接纳来自供水单元的液态水。制冰装置可以包括切割器，所述切割器位于制冰管道的第一端部处，所述切割器被构造成：当在制冰管道中制成的冰通过供应液态水而从制冰空间部分地释放时，将在制冰管道中制成的冰切割成一个或多个冰片。

在一些实施例中，制冰装置可以包括传输管道，所述传输管道被构造成引导由切割器切割的冰片，并且传输管道位于所述制冰管道的第一端部处。在这些实施例中，切割器可以位于所述传输管道中。切割器可以被构造成沿与冰片在传输管道中被引导的冰传输方向垂直的方向旋转。切割器可以具有刀片，所述刀片是螺旋形的并且刀片沿一个或多个方向缠绕。制冰装置可以包括多个制冰管道，切割器可以包括多个切割器，所述多个切割器中的第一切割器可以位于传输管道的第一侧，所述多个切割器中的第二切割器可以位于传输管道的与第一侧相反的第二侧，并且由多个制冰管道制成的冰的至少一部分可以位于第一切割器和第二切割器之间。

此外，制冰装置可以包括多个制冰管道。多个制冰管道可以沿长度方向平行地定向，可以与单一的传输管道连接，并且单一的切割器可以被安装在该单一的传输管道中。管道盖可以位于制冰管道的所述第一端部处，并且可以被构造成打开和关闭制冰管道的第一端部。

在一些示例中，制冰装置可以包括加热器，所述加热器被构造成向制冰结构施加热量以便于冰从制冰空间释放。在这些示例中，加热器可以与制冰结构接触。加热器也可以与制冰结构隔开。加热器可以包括多个加热器，所述多个加热器的每一个被独立地控制并且每一个位于制冰结构的不同部分。

多个加热器可以包括第一加热器和第二加热器，并且制冰结构的制冰空间可以在入口点处接纳来自供水单元的液态水。所述第一加热器可以位于制冰结构的第一部分处并且所述第二加热器可以位于制冰结构的第二部分处，制冰结构的第二部分离所述入口点比制冰结构的第一部分离所述入口点远。在冰释放操作期间，在控制第二加热器向制冰结构的第二部分施加热量之前，可以控制第一加热器向制冰结构的第一部分施加热量。此外，制冰结构可以是制冰管道，所述制冰管道沿长度方向具有不同直径，并且定位有第一加热器的第一部分的第一直径小于定位有第二加热器的第二部分的第二直径。

此外，控制单元可以被构造成与供水单元结合地控制加热器，使得控制单元控制加热器以与通过供水单元进行的至制冰结构的所述制冰空间的液态水的供应对应，从而向在制冰空间中制成的冰施加力并且将冰从制冰空间至少部分地释放。控制单元可以基于由供水单元供应的水量来控制加热器。控制单元可以根据制冰结构的温度变化控制加热器。

在一些实施例中，制冰装置可以还包括供水阀，所述供水阀被构造成控制从供水单元到制冰结构的液态水的流量。在这些实施例中，控制单元可以被构造成基于供水持续时间和供水量中的至少一个来控制所述供水阀。

在又一方面中，冰箱包括：冰箱本体；冷藏隔室，所述冷藏隔室由冰箱本体限定；和冷冻隔室，所述冷冻隔室由冰箱本体限定并且通过一个或多个壁与冷藏隔室分离。冰箱还包括：制冰隔室，所述制冰隔室位于冰箱本体的冷藏隔室区域并且被构造成接纳来自冷冻隔室的冷空气；冰分配器，其构造成分配冰；和制冰装置。制冰装置包括制冰结构，所述制冰结构限定被构造成接纳和保持液态水的制冰空间。所述制冰结构位于制冰隔室中。制冰装置还包括：供水单元，所述供水单元被构造成向由制冰结构限定的制冰空间供应液态水；和控制单元，所述控制单元被构造成通过供水单元控制供应至制冰结构的水量。控制单元被构造成：响应于冰分配器的用户致动而控制供水单元将液态水供应至制冰结构的制冰空间，以向在制冰空间中制成的冰施加力并且将冰从制冰空间至少部分地释放。

实施例可以包括一个或多个以下特征。例如，冰箱可以包括冰箱门，所述冰箱门与冰箱本体联接并且被构造成打开和关闭冷藏隔室的至少一部分。在该示例中，冰分配器可以位于冰箱门的外表面上并且可以被构造成通过冰箱门分配由制冰装置制成的冰。制冰隔室可以位于冰箱门的与外表面相反的内表面上并且可以被定位成使得制冰隔室的至少一部分与分配器重叠。

制冰结构可以包括以单排布置的多个制冰管道。制冰结构可以包括以多排布置的多个制冰管道。

在另一方面中，制冰装置的制冰方法包括：向构造成接纳和保持液态水的制冰结构供应第一数量的液态水；以及将供应至制冰结构的第一数量的液态水冻结成储存在制冰结构中的冰。在第一数量的液态水被供应至制冰结构并且被冻结成冰之后，通过向制冰结构供应第二数量的液态水以向储存在制冰结构中的冰施加力，部分地释放储存在制冰结构中的冰。第二数量的液态水少于第一数量的液态水。

实施例还包括一个或多个以下特征。例如，方法还包括：检测基于水被供应至制冰结构所持续的时间段和供应至制冰结构的水量中的至少一个的值；以及确定所检测的值是否已经达到预设值。该方法还包括：检测制冰结构的温度变化或检测在向制冰结构供应第一数量的水之后经过的时间；以及基于检测的制冰结构的温度变化或检测的在向制冰结构供应第一数量的水之后经过的时间量来确定第一数量的液态水是否已经被冻结成冰。

在一些示例中，该方法可以包括：在通过向制冰结构供应第二数量的液态水以部分地释放储存在制冰结构中的冰之前，向制冰结构施加热量以便于当供应第二数量的水时冰从制冰结构释放。在这些示例中，该方法可以包括：在通过向制冰结构供应第二数量的液态水以部分地释放储存在制冰结构中的冰之前，停止向制冰隔室供应冷空气。

发明的有益效果

在一些实施例中，能够减小制冰装置的尺寸，并且因为减少制冰装置占用的面积，能够将具有制冰装置的冰箱制造得更薄。

此外，通过降低制冰装置的安装高度能够缩短冷空气的供应路径。这可以减少在冷空气被供应至制冰室的过程中的损失。

此外，能够简化制冰装置的构造和控制操作以降低制造成本，并且能够预先减少由于故障引起的缺陷。

附图说明

图1是具有制冰装置的底部冷冻器式冰箱的透视图；

图2是显示图1中制冰装置的透视图；

图3是沿图2的线I-I截取的剖面图；

图4是沿图2的线II-II截取的剖面图；

图5是沿图2的线III-III截取的剖面图，显示一个示例；

图6是沿图2的线III-III截取的剖面图，显示另一个示例；

图7是显示图2的制冰装置的切割器的另一个示例的剖面图；

图8是显示包括根据图2的制冰装置中制冰管道的安装形式的管道切割器的示例的剖面图；

图9是显示图2的制冰装置的制冰过程的竖直剖面图；

图10是示意图2的制冰装置中制冰过程的流程图；

图11和图12是显示关于分配器和图2中制冰装置的布置结构的示例的平面视图和剖面图；

图13是显示制冰装置的另一个示例的剖面图；并且

图14是示意图13中制冰装置中的制冰过程的流程图。

具体实施方式

图1示出三门底部冷冻器式冰箱的示例。如图1中所示，冰箱包括限定在冰箱本体1的上部处的冷藏室2。冷藏室2将食品保持储存在高于冰点的冷藏温度。冷冻室3被限定在冰箱本体1的下部处。冷冻室3将食品保持储存在冰点或低于冰点的冷冻温度。

多个冷藏室门4被安装在冷藏室2的两侧，并且在两侧打开和关闭冷藏室2。单独的冷冻室门5被安装在冷冻室3处以打开和关闭冷冻室3。

机械间被限定在冰箱本体1的后表面的下端，压缩机和冷凝器被安装在机械间中。蒸发器与冷凝器和压缩机连接并且向冷藏室2或冷冻室3供应冷空气。蒸发器通常被安装在冰箱本体1的后表面上，例如在冷冻室的后壁面上的外壳体和内壳体之间。在其它示例中，蒸发器可以被安装在冷冻室的侧壁面或上侧壁面中，或被安装在将冷藏室2和冷冻室3分割的隔板中。可以安装单独的蒸发器以向冷藏室2和冷冻室3供应冷空气，或者可以设置冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器以分别向冷藏室2和冷冻室3独立地供应冷空气。

制冰室41位于冷藏室门4中其中一个的上部的内壁面处，并且制冰装置100被安装在制冰室41的内侧以制冰。分配器42被安装在制冰室41的下侧以允许在制冰装置100中制成的冰从制冰装置100被分配到冰箱的外部。

当检测到在冷藏室2或冷冻室3中的负载时，压缩机工作从而在蒸发器中产生冷空气，并且一部分冷空气被供应到冷藏室2和冷冻室3而另一部分冷空气被供应至制冰室41。被供应至制冰室41的冷空气热交换以允许安装在制冰室41中的制冰装置100制冰。供应至制冰室41的冷空气返回冷冻室3或者被供应到冷藏室2。根据需求从分配器42中分配由制冰装置100制作的冰。该过程被反复地执行。

图2示出图1中所示制冰装置的示例，图3示出沿图2的线I-I截取的制冰装置的示例，图4示出沿图2的线II-II截取的制冰装置的示例，图5示出沿图2的线III-III截取的制冰装置的第一个示例，图6示出沿图2的线III-III截取的制冰装置的第二个示例。图7示出图2的制冰装置的切割器的示例，并且图8显示包括根据图2的制冰装置中制冰管道的安装形式的管道切割器的示例。

如图2中所示，制冰装置100包括：供水单元110，其连接至供水源以供应水；一个或多个制冰管道120，用于在接纳由供水单元110供应的水之后制冰；加热器130，所述加热器被安装在制冰管道120的外周表面上，并且被构造成向制冰管道120施加热量以将冰从制冰管道120分离；以及切割器140，所述切割器被安装在制冰管道120的开口端并且被构造成将从制冰管道120释放的冰(I)切割成合适的尺寸。

如在图2至图4中所示，供水单元110包括：供水管111，用于连接供水源和制冰管道120；供水阀112，所述供水阀被安装在供水管111的中部以控制供水量；以及供水泵113，所述供水泵被安装在供水阀112的上游部或下游部并且被构造成泵送水。供水泵113提供一致的水压，但不是必需的。如果除去供水泵113，可以通过使用供水源和制冰管道120之间的高度差来供应水。

可以根据制冰管道120的数量独立地连接供水管111。当设置多个制冰管道120时，供水管111可以与多个制冰管道120并行地连接。该布置可以导致更容易的控制操作和更低的制造成本。

供水管111可以直接与供水源连接以供应水，并且也可以与设置在冷藏室中并且储存一定量水的水箱(未示出)连接。在这种情况下，水箱作为供水源。这里，为了将适量的水供应至制冰管道120，水位传感器可以被安装在制冰管道120处，用于检测水流量的流量传感器可以被安装在供水管处，和/或水位传感器可以被安装在水箱处。

供水阀112和供水泵113能够被电连接，以便将信号传输至分离地设置的控制单元150或者从该控制单元150接收信号。基于由水位传感器或流量传感器实时检测的值，控制单元150可以调节供水量，或者可以使供水阀112和供水泵113的操作日常地且周期性地打开或关闭。

如图2至图4中所示，根据冰箱的容量或制冰能力可以设置单个制冰管道，但是优选地，设置多个制冰管道120以减小每个制冰管道的直径。考虑到制冰管道与周边部件的关系，制冰管道120可以被布置成一排或可以被布置成两排。例如，为了最小化由制冰管道120占用的前/后宽度，制冰管道120能够在同一平面上被布置成一排，如图3中所示，并且为了最小化由制冰管道120占用的左/右宽度，制冰管道120可以被布置成两排。为了同时最小化前/后宽度和左/右宽度，制冰管道120可以曲折地布置。制冰管道120的任何布置可以被使用并且必要时可以适当地调整制冰管道的布置。

制冰管道120由例如铝的导热材料制成并且可以具有带有一定厚度的不同的剖面形状，例如圆形截面或成角度的截面形状。制冰管道120沿长度方向可以具有相同的截面面积和形状或者必要时沿长度方向具有不同的截面面积和形状。如果制冰管道120沿长度方向具有不同的截面面积和形状，制冰管道120具有的形状可以使得其宽度朝开口端(例如冰分离端)增加，以允许在制冰管道120中制成的冰沿长度方向更容易地被分离。

例如，如图4中所示，制冰管道120的开口端可以具有长漏斗状的形状。关于这点，制冰管道120包括具有相对小直径的供水部分121，所述供水部分与供水管111连接；挤压部分122，所述挤压部分从供水部分121的端部延伸成圆锥截面的形状；以及具有相对大直径的制冰部分123，所述制冰部分位于挤压部分122的端部处并且构造成制作冰。为了允许供水部分121的冰快速地熔化或者为了向制冰单元123的冰提供一致的水压，供水部分121可以比制冰部分123的直径更小。制冰部分123的端部可以打开并且竖直地定向以限定上端，并且如上所述当需要时正确地布置。

如图4中所示，加热器130可以包括与制冰管道120的外周表面接触地缠绕的加热丝。在这种情况下，加热器130可以构成根据制冰管道120的形状的单个回路。或者，如图4中所示，当制冰管道120沿长度方向具有不同的截面面积时，加热器130可以包括多个回路从而以步进的方式分离冰。例如，制冰管道120的供水部分121和挤压部分122可以安装成使得第一加热器131在冰分离的早期阶段开始工作并且与供水部分121和挤压部分122接触。制冰管道120的制冰部分123可以包括第二加热器132，所述第二加热器在冰分离较后的(例如最后)阶段工作并且在第一加热器131之后工作。

可以控制加热器130与供水单元110一起工作。例如，确定水是否被供应至用于制冰的制冰管道120，当前是否执行制冰，或者在基于由供水单元110的水位传感器或流量传感器检测的值的改变完成制冰之后是否执行冰分离。如果确定水被供应用于制冰或者如果确定在供水完成之后执行制冰，则控制加热器停止工作。如果确定在制冰完成之后执行冰分离，则可以控制加热器130开始工作。

通过实时或周期地检测制冰管道120的温度或在供水单元110的水位传感器或流量传感器改变之后经过的时间，可以确定加热器130开始工作的时间点，并且加热器130可以根据供水单元110的水位传感器或流量传感器的数据值运行。例如，通过检测制冰管道120的温度或通过制冰持续时间，可以检查冰分离是否运行。例如，如果由安装在制冰管道120处的温度传感器测量的温度低于预定的温度(例如由温度传感器测量的温度是-9℃或更低)，则确定制冰已经完成。在其它示例中，在供水之后经过一定时间时，确定制冰已经完成。

除了加热丝，加热器130可以被实施为导电聚合物、具有正热系数的板加热器、铝薄膜、和/或其它能够导热的材料。

加热器130可以附着到制冰管道120的外周表面。在一些实施例中，加热器130可以位于制冰管道120内或设置在制冰管道120的内周表面上。同样，制冰管道120可以形成为能够生产热量的电阻器以用作加热器，使得向其施加电流时制冰管道120的至少一部分可以产生热量。

加热器130可以被构造成热源，使得其与制冰管道120隔开，而不是与制冰管道120接触。热源的另一个示例可以是向冰和制冰管道120的至少一个照射光的灯源或向冰和制冰管道120的至少一个照射微波的磁控管。例如加热器、灯源或磁控管的热源向冰和制冰管道120的至少一个或向冰和制冰管道120之间的边界施加热能，以熔化冰和制冰管道120的界面的一部分。因此，当高压的水通过供水单元110被供应到制冰管道120时，尽管冰和制冰管道120之间的界面未解冻，但是通过水压能够将冰从制冰管道120分离。在这种情况下，加热器130不容易连续地根据制冰管道120的每个部分施加热量，并且如果设置多个制冰管道120，则加热器130可能无法附着至每个制冰管道120，然而单独的第一加热器131和单独地第二加热器132可以被设置到制冰室41，从而方便加热器130的安装并且降低制造成本。

如图2和图5中所示，切割器140被安装在制冰管道120的开口端，例如制冰部分123的端部。只要能够将冰切割成一定的尺寸，切割器140可以具有任何形状。例如，如图2中所示，切割器140可以具有带有沿一个方向缠绕的刀片141的螺旋形状，并且切割器轴142可以与制冰管道120垂直地安装，使得切割器轴142的旋转使刀片141沿能够切割冰并且将其从制冰管道120分离的方向转动。

当切割器140的刀片141具有螺旋形状时，刀片141在其旋转时推动冰(I)，所以制冰管道120的形状或冰排出的方向对应于由刀片141施加到冰上的力的方向。同样，当切割器140的刀片141具有螺旋形状时，传输管道160的冰排出孔161的位置可以根据刀片141的螺旋方向变化。例如，如图5中所示，当刀片141的螺旋是单向的时，冰排出孔161位于刀片141的一端。在另一个示例中，如图6中所示，当刀片141的螺旋是双向的时，冰排出孔161位于刀片141的两端或中间部分。

切割器140可以安装在设置于制冰管道120的一端的传输管道160内。传输管道160可以与多个制冰管道120的一个或多个的端部连通。例如，传输管道160可以沿与冰从制冰部分123的开口端分离垂直的方向与多个制冰管道120的一个或多个的端部连通。传输管道160具有至少与切割器140的外径或制冰管道120的内径一样大的直径。如上文描述的，根据切割器140的形状，一个或多个冰排出孔161可以被限定在传输管道160的一端或两端。

如图7中所示，切割器140的刀片141可以从两侧沿相反方向旋转，其中分离的冰位于两侧之间。在这种情况下，切割器140的刀片141可以具有螺旋形状。

根据制冰管道120的布置，管道盖124可以位于制冰管道120的开口端。例如，如图8中所示，当制冰管道120的开口端朝地面布置时，关闭制冰管道120的开口端以储存水或阻挡从制冰管道120分离的冰防止其被释放。为此，当制冰管道120的开口竖直地或以一定角度指向地面时，管道盖124可以通过铰链与制冰管道120的开口端联接，所述铰链能够使管道盖124旋转。在这种情况下，切割器160可以与制冰管道120隔开制冰盖124的旋转的距离。

附图标记143表示切割器马达。切割器马达143向切割器轴142施加力，以引起切割器轴142旋转。

图9和图10示出使用制冰装置的过程的示例。如图9和图10中所示，当需要制冰时，打开制冰装置100以执行制冰操作(S1)。当制冰操作开始时，供水单元110将水供应至制冰管道120(S2)。图9中的示意图(a)示出至制冰管道120的供水的状态。

在供水期间，通过使用安装在制冰管道120处的水位传感器、安装在供水管处的流量传感器、或安装在水箱处的水位传感器或其它技术实时地检测供水量。检测到的供水量被发送至微型计算机(例如处理器、控制器、控制单元150的一部分，等)并且微型计算机将接收到的供水量与供水量预设值比较(S3)。比较后，微型计算机确定适量的水是否已经被供应至制冰管道120。如果确定适量的水已经被供应至制冰管道120，则关闭供水单元110的供水阀以避免提供任何额外的水(S4)。

接着，当完成至制冰管道120供水时，在制冰管道120中的水被暴露于供应至制冰室的冷空气多于一定的时间从而被冻结(S5)。在冻结制冰管道120中的水的同时，温度传感器周期性地或实时地检测制冰管道120或传输管道的温度并且将该温度传输至微型计算机。在接收到测量温度后，微型计算机将其与预设温度比较(S6)。微型计算机基于该比较来确定制冰管道120中的水的表面是否冻结。如果确定制冰管道120中的水的表面被冻结，则停止温度测量操作并且处理改变至冰分离处理(S7)。图9中的示意图(b)示出供应至制冰管道120的水被冻结的状态。

当执行冰分离时，控制单元150操作第一加热器131，并且当第一加热器131运行时，热量首先施加到制冰管道120的供水部分121和挤压部分122以首先熔化供水部分121和挤压部分122的冰(S8)。第二加热器运行与第一加热器131不同的一定时间，以熔化制冰部分123的冰的表面(S9)。此时，打开供水阀112并且供水泵123在控制单元150的控制下运行以将水从供水源朝着制冰管道供应(S10)。

当供水部分121和挤压部分122的冰融化时，通过供水管111供应的水填充供水部分121和挤压部分122以产生一定的水压。与此同时，制冰部分123的冰的表面融化并且因此与制冰部分123的内周表面分离一定间隔。通过供水管111供应的水推动制冰部分123的冰以使其从制冰管道120分离(S11)。图9中的示意图(c)示出制冰管道120中的冰被分离的状态。

接着，当第二加热器132运行时或者与当第二加热器132运行时的点不同的某一时间，切割器140开始运行(S12)。制冰部分123的冰被从制冰部分123推高并且被切割器140切割成一定的尺寸。已切割的冰片通过切割器140的刀片141沿传输管道160移动，并且然后通过冰排出孔161朝分配器42排出，或者如果有任何冰储存容器则将其排放至冰储存容器(S13)。可以设置额外的切割器以进一步切割被排放的冰并且产生碎冰或刨冰。图9中的示意图(d)示出从制冰管道120分离的冰被切割并且移动至冰排出孔161的状态。

在分离冰的过程中或在准备制冰管道120中的冰分离的过程中，可以停止向制冰室41供应冷空气以便于冰分离的操作并且减少施加到加热器130的电力。

当完成冰排出时，停止切割器140和加热器130的操作，并且打开供水阀以通过水位传感器、流量传感器等向制冰管道120供应适量的水。按顺序执行图10中所示处理。

在某些实施例中，选择在冰分离操作中被供应的水量以将储存在制冰管道120中的冰挤压出制冰管道120特定的距离。根据优选的冰片的尺寸可以选择特定的距离。例如，在分配操作之前用户可以提供表示期望的冰片尺寸的用户输入(例如，小、中、大；或冰块、碎冰、刨冰；等等)。在此示例中，对由用户选择的期望的冰片尺寸可以定制在冰分离操作中被供应的水量(例如如果用户期望相对小的冰片则供应相对少量的水并且如果用户期望相对大的冰片则供应相对大量的水)。

在一些示例中，当在分配操作中所要求的冰量需要多个冰分离操作时，控制供水阀112提供重复的突发或脉冲的水。重复的突发或脉冲可以被定时以对应于切割器的旋转速率，使得当冰被挤压出制冰管道120时被挤压的冰处于待被切割器切割的位置而当刀片经过制冰管道120的开口时不撞击切割器的刀片。在其它示例中，当在分配操作中被要求的冰量需要多个冰分离操作时，控制供水阀112以提供一定速率的稳定的水流，其中被挤出制冰管道120的冰处于每次切割器旋转时被切割器切割的位置。基于切割器的旋转速度可以选择水流的速率以减少过挤压或欠挤压来自制冰管道120的冰的机会。

在一些实施例中，能够减小制冰装置的尺寸，并且因为由制冰装置占用的面积减小，具有制冰装置的冰箱能够被制造得更薄。例如，在现有技术中，制冰容器是宽的并且用于从制冰容器分离冰的冰分离单元也是宽的。这总体上加宽了制冰装置并且在使包括制冰装置的冰箱更薄时具有复杂性。在一些示例中，由于制冰装置具有带有相对小直径的制冰管道，所以能够在总体上减少由制冰装置占用的面积。

此外，通过降低制冰装置的安装高度能够缩短冷空气的供应路径。这可以减少在冷空气被供应到制冰室的过程中冷空气的损失。例如，在现有技术中，冰储存容器储存在制冰容器中制作的冰，但是在通过本公开描述的实施例的至少一些实施例中，由于采用长的制冰管道，所以制冰管道能够保持储存一定量的冰，从而去除了对冰储存容器的需要，并且因此可以大体上降低制冰装置的高度，进而缩窄冷冻室和制冰室之间的距离。因此，在一些实施例中，能够缩短冷空气供应路径以减少冷空气损失并且能够减少用于驱动制冷装置的输入损失。

此外，能够简化制冰装置的构造和控制操作以降低制造成本，并且能提前降低由故障引起的缺陷。例如，在现有技术中，使用扭转方式、加热方式、旋转方式等来分离冻结的冰。与这些方法相比，在通过本公开描述的实施例的一些实施例中，通过使用供应制冰水的供水单元来分离冰。因此，能够简化制冰装置的构造和操作控制以大体上降低制冰装置的制造成本，并且能够提前防止由故障引起的有缺陷的制冰以增大制冰装置的可靠性。

在一些示例中，在制冰室被设置于冷藏室中并且通过将冷空气从冷冻室引导到制冰室而运行制冰装置的情况下(例如三门底部冷冻器式冰箱)，能够如上文描述地减少由制冰装置占用的空间以使冰箱更薄。因此，当配合例如内置冰箱的其它结构来减小冰箱的前/后方向的长度时，可以采用制冰装置以减少冷藏室门的厚度因此增加冰箱安装的自由度。

此外，在一些实施例中，当使用制冰装置时，传输管道160可以被安装在制冰管道120的上端，以从制冰装置的上侧排放冰。因此，如图11中所示，能够以与分配器或冷藏室门的下部大体相同的高度沿水平方向并排布置制冰装置100。如图12中所示，能够沿前/后方向布置制冰装置100和分配器42。因此，能够减小冷冻室3和制冰室41之间流动路径的长度，并且因此能够减少在将冷空气从冷冻室3供应到制冰室41的过程中可能产生的冷空气的损失，以降低冰箱的能量消耗。同样，能够增大冷藏室门的有效容积。

图13示出制冰装置的另一个示例。在图13中所示的制冰装置除了具有多个阀以外与之前描述的制冰装置类似，所述阀能够单独控制供应到制冰管道120的子组中的水。

例如，如图所示，制冰装置包括额外的供水阀112a和额外的供水管111a。额外的供水阀112a和额外的供水管111a控制至制冰管道120的第一子组的液态水的供应。制冰管道120的第一子组与制冰管道120的第二子组不同，对于第二子组来说通过供水阀112和供水管111控制供水。

基于该构造，控制单元可以选择性地控制哪一个制冰管道120被使用以执行制冰和分配操作。在图13所示的示例中，控制单元控制制冰管道120的第一子组以通过打开额外的供水阀111a来释放冰，并且控制制冰管道120的第二子组以通过关闭供水阀112来维持冰。在该示例中，被维持在制冰管道120的第二子组中的冰用于之后的使用，而制冰管道120的第一子组中的冰被释放并分配以满足用户的冰分配需求。为了满足长持续时间的冰分配操作或频繁发生的许多小的冰分配操作，这类控制可能是有益的。

例如，在频繁发生许多小的冰分配操作的情形中，控制单元可以使用制冰管道120的第一子组以满足冰分配操作，直到制冰管道120的第一子组中的冰用完。当制冰管道120的第一子组中的冰用完时，控制单元切换到制冰管道120的第二子组以满足冰分配操作。在使用制冰管道120的第二子组以满足冰分配操作的同时，控制单元控制制冰管道120的第一子组制冰。通过在第一子组和第二子组之间交替，可以减少由制冰管道的冰用完引起的延误并且可以向用户提供更连续的服务。

在一些实施例中，基于用户期望的冰分配量和/或冰分配速度，控制单元控制哪个制冰管道120在冰分配操作中使用。例如，当期望相对少量的冰和/或相对慢的冰分配速度时，控制单元可以使用制冰管道的单个子组。可替换地，当期望相对大量的冰和/或相对快的冰分配速度时，控制单元可以使用制冰管道的两个(即所有)子组。

在一些示例中，可以使用多个供水泵以分离地向制冰管道的子组供应液态水。此外，尽管图13示出两个供水阀，可以使用更多的供水阀以限定制冰管道的更小的子组并且为控制单元提供对于使用哪个制冰管道满足制冰和冰分配操作更好的控制。例如，可以为每个制冰管道设置供水阀使得每个制冰管道可以被单独地控制。

图14示出示例性制冰过程1400。示例性制冰过程1400可以由图13中所示的制冰装置的控制单元(例如，处理器，计算机等等)执行。控制单元检测冰分配器的用户致动(1405)。例如，控制单元可以检测用户用容器挤压并且握住分配杠杆。控制单元还可以检测用户输入用户期望的冰量并且按压输入按钮以引起被选择的冰量被分配。

控制单元选择制冰管道的子组以在满足由用户进行的冰分配器的致动中使用(1410)。在一些示例中，控制单元确定哪个制冰管道具有冻结的冰，而不是未冻结的水。在这些示例中，控制单元从被确定具有冻结的冰的制冰管道中选择制冰管道的子组。

在一些实施例中，控制单元基于过去的使用历史选择制冰管道的子组。在一些实施例中，控制单元跟踪哪些制冰管道已经在分配操作中被使用并且基于跟踪数据选择制冰管道的子组。例如，控制单元可以基于近期制冰管道如何被使用以满足冰分配操作来选择子组。在该示例中，控制单元可以避开相对较近被使用的制冰管道(例如避开最近被使用的管道)并且选择相对长时间未被使用的制冰管道(例如选择近期最少被使用的管道)。基于近期制冰管道如何被使用以满足冰分配操作来选择制冰管道的子组可以在所有制冰管道中分布磨损，并且因此可以延长制冰装置的使用寿命并且减小频繁被使用的制冰管道被过度使用的可能性。此外，基于近期制冰管道如何被使用以满足冰分配操作来选择制冰管道的子组可以减小未经常被使用的制冰管道中冰变得不新鲜/陈旧的可能性。

在一些示例中，控制单元基于期望的冰量和/或期望的冰分配速度选择制冰管道的子组。例如，当期望相对少量的冰和/或期望相对慢的冰分配速度时，控制单元可以将相对少数的制冰管道包括在子组中。可替代地，当期望相对大量的冰和/或期望相对快的冰分配速度时，控制单元可以将相对大量的制冰管道包括在子组中。

控制单元使用制冰管道的被选择的子组提供冰(1415)。例如，控制单元关闭未被选择的制冰管道的供水阀并且控制制冰管道的被选择的子组的供水阀执行一个或多个冰分离操作。可以使用与上文中所讨论的关于图10中描述的过程类似的技术通过使用制冰管道的被选择的子组提供冰。

控制单元确定分配操作是否完成(1420)。例如，控制单元确定用户是否提供输入以继续冰分配(例如继续握住容器抵着冰分配杠杆或者继续按压冰分配按钮)。当用户已经输入期望分配的冰量时，控制单元确定期望的冰量是否已经被分配。

响应于分配操作已完成的确定，控制单元结束分配操作(1425)。例如，控制单元关闭用于制冰管道的供水阀并且控制制冰装置的部件以将留在制冰管道中的液态水(例如在分配操作期间使用的将冰从制冰管道中部分地释放的液态水)冻结成冰。

响应于分配操作未完成的确定(例如继续冰分配)，控制单元确定在制冰管道的所选子组中是否留有冰(1430)。例如，通过物理地检测制冰管道的所选的子组中是否存在冰(例如，基于测量一个或多个制冰管道的温度的温度传感器的输出)，控制单元可以确定在制冰管道的所选子组中是否留有冰。基于在分配操作期间供应到所选制冰管道中的水量或通过在分配操作期间检测已经被分配的冰量，控制单元也可以推断在制冰管道的所选子组中是否留有冰。

响应于在制冰管道的所选子组中留有冰的确定，控制单元使用制冰管道的所选子组继续提供冰。例如，制冰过程1400返回到附图标记1415。

响应于在制冰管道的所选子组中没有冰的确定，控制单元选择制冰管道的另一个子组以在满足由用户进行的冰分配器的致动中使用(1435)。控制单元可以使用与上文关于附图标记1410讨论的那些技术类似的技术来选择制冰管道的另一个子组。

控制单元还在制冰管道的之前选择的子组中制冰(1440)。例如，控制单元控制制冰装置的部件以在制冰管道的之前选择的子组中制冰。在该示例中，控制单元控制与制冰管道的之前选择的子组对应的一个或多个供水阀被打开，控制供水泵向制冰管道的之前选择的子组供应水，并且控制制冰装置的其它部件以将供应的水冻结成冰。

控制单元还通过使用制冰管道新选择的子组提供冰(1445)。控制单元可以使用与上文关于附图标记1415讨论的那些技术类似的技术通过使用制冰管道新选择的子组提供冰。

控制单元确定分配操作是否完成(1450)。控制单元可以使用与上文关于附图标记1420讨论的那些技术类似的技术确定分配操作是否完成。

响应于分配操作已完成的确定，控制单元结束分配操作(1455)。例如，控制单元关闭用于制冰管道的供水阀并且控制制冰装置的部件将留在制冰管道中的液态水(例如在分配操作期间使用的将冰从制冰管道部分地释放的液态水)冻结成冰。

响应于分配操作未完成的确定(例如继续冰分配)，控制单元确定在制冰管道的新选择的子组中是否留有冰(1460)。控制单元可以使用与上文关于附图标记1430讨论的那些技术类似的技术确定在制冰管道的新选择的子组中是否留有冰。

响应于在制冰管道的新选择的子组中留有冰的确定，控制单元继续使用制冰管道的新选择的子组提供冰。例如，制冰过程1400返回到附图标记1445。

响应于在制冰管道的新选择的子组中没有冰的确定，控制单元确定在任何制冰管道中是否有冰(1465)。例如，控制单元可以检测制冰装置的物理属性来确定是否有冰(例如，通过温度传感器)。控制单元还可以对一个或多个制冰管道的完成最后分配操作之后的冻结时间进行比较，并且基于冷冻时间和通常由制冰管道保持的水冷冻成冰需要的时间来推断在一个或多个制冰管道中是否有水。

响应于在一个或多个制冰管道中有冰的确定，控制单元选择制冰管道的子组以在满足由用户进行的冰分配致动中使用。该被选择的子组来自于有冰的一个或多个制冰管道中，可以是之前被选择的子组(例如，在之前被选择的子组中制冰而新选择的子组被用于提供冰)，并且可以是制冰管道的不同的子组。例如，制冰过程1400返回附图标记1410。

响应于所有制冰管道没有冰的确定，控制单元向用户提供警报并且等待直到制冰完成(1470)。例如，控制单元提供输出以通知用户分配器由于缺乏所制的冰而无法执行分配。输出还可以包括估计时间(例如时间量)，冰将通过所述估计时间被制成并且分配器将是可操作的以分配冰。输出可以是在显示器(例如液晶显示器(LCD)屏幕)上提供的视觉输出和/或由喇叭提供的听觉输出。控制单元可以确定冰何时已经被制成且准备用于分配并且提供额外的输出以通知用户分配器已准备就绪用于分配冰。

在一些示例中，由于水被供应至多个相对长的制冰管道制冰并且通过使用水压分离制冰管道的冰，所以可以减小制冰装置的尺寸并且能够减少制冰装置占用的面积。这可以导致使具有制冰装置的冰箱更薄。

并且，由于制冰装置允许冰从上侧分离，所以制冰装置的安装高度能够降低。因此，能够缩短冷空气的供应路径来防止当冷空气被供应至制冰室时冷空气的损失。

此外，由于通过使用供水单元执行制冰装置的冰分离，所以能够简化制冰装置的构造和操作控制。此外，能够降低制造成本并且能够提前减少可能由故障引起的缺陷。

全文所描述的制冰装置，具有制冰装置的冰箱以及冰箱的制冰方法对于具有冰箱制冰装置的任何冷冻装置能够是可应用的。

将被理解的是在不偏离权利要求的精神和范围的前提下，可以进行各种的修改。例如，如果公开的技术的步骤以不同的顺序被执行和/或如果公开的系统中的部件以不同的方式被结合和/或被其它部件替换或替代，仍然可以达到有利的结果。因此，其它实施例在下列权利要求的范围中。

Claims (9)

1.一种制冰装置，包括：

制冰结构，所述制冰结构限定被构造成接纳和保持液态水的制冰空间；

供水单元，所述供水单元被构造成向由所述制冰结构限定的所述制冰空间供应液态水；

控制单元，所述控制单元被构造成控制由所述供水单元供应至所述制冰结构的水量，所述控制单元被构造成：响应于冰分配器的用户致动而控制所述供水单元将液态水供应至所述制冰结构的所述制冰空间，以向在所述制冰空间中制成的冰施加力并且将所述冰从所述制冰空间至少部分地释放；以及

切割器，所述切割器被构造成：当在所述制冰结构中制成的冰通过所述液态水的供应被从所述制冰空间部分地释放时，将在所述制冰结构中制成的冰切割成一个或多个冰片，

其中所述制冰装置包括多个制冰管道，当从上方观看时，所述多个制冰管道沿着直线在长度方向上平行地定向，所述多个制冰管道连接到传输管道，并且所述切割器被安装在所述传输管道内，

其中所述传输管道被沿着所述直线布置在所述多个制冰管道的开口端处，并且

其中所述切割器位于所述多个制冰管道的开口端处，并且被构造成允许将冰从所述多个制冰管道释放到所述传输管道中。

2.根据权利要求1所述的制冰装置，还包括加热器，所述加热器被构造成向所述制冰结构施加热量以便于冰从所述制冰空间的释放。

3.根据权利要求2所述的制冰装置，其中所述多个加热器包括第一加热器和第二加热器，所述制冰结构的制冰空间在入口点处接纳来自所述供水单元的液态水，所述第一加热器位于所述制冰结构的第一部分处，所述第二加热器位于所述制冰结构的第二部分处，所述制冰结构的所述第二部分离所述入口点比所述制冰结构的所述第一部分离所述入口点远，并且，在冰释放操作期间，在控制所述第二加热器以向所述制冰结构的所述第二部分施加热量之前，控制所述第一加热器以向所述制冰结构的所述第一部分施加热量。

4.根据权利要求3所述的制冰装置，其中所述制冰管道中的每一个包括：具有相对小的直径的供水部分，所述供水部分连接到所述供水单元；挤压部分，所述挤压部分从所述供水部分的端部延伸成圆锥截面的形状；以及具有相对大的直径的制冰部分，所述制冰部分位于所述挤压部分的端部处并且构造成进行制冰。

5.根据权利要求2所述的制冰装置，其中所述控制单元基于由所述供水单元供应的水量或者根据所述制冰结构的温度变化来控制所述加热器。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制冰装置，还包括供水阀，所述供水阀被构造成控制从所述供水单元到所述制冰结构的液态水的流量，

其中所述控制单元被构造成基于供水持续时间和供水量中的至少一个来控制所述供水阀。

7.一种冰箱，包括：

冰箱本体；

冷藏隔室，所述冷藏隔室由所述冰箱本体限定；

冷冻隔室，所述冷冻隔室由所述冰箱本体限定并且通过一个或多个壁与所述冷藏隔室分离；

制冰隔室，所述制冰隔室位于所述冰箱本体的冷藏隔室区域处，并且被构造成接纳来自所述冷冻隔室的冷空气；

冰分配器，所述冰分配器构造成分配冰；以及

制冰装置，所述制冰装置包括：

制冰结构，所述制冰结构限定被构造成接纳和保持液态水的制冰空间，所述制冰结构位于所述制冰隔室中；

供水单元，所述供水单元被构造成向由所述制冰结构限定的所述制冰空间供应液态水；以及

控制单元，所述控制单元被构造成通过所述供水单元控制供应至所述制冰结构的水量，所述控制单元被构造成：响应于所述冰分配器的用户致动而控制所述供水单元将液态水供应至所述制冰结构的所述制冰空间，以向在所述制冰空间中制成的冰施加力并且将冰从所述制冰空间至少部分地释放；以及

切割器，所述切割器被构造成：当在所述制冰结构中制成的冰通过所述液态水的供应被从所述制冰空间部分地释放时，将在所述制冰结构中制成的冰切割成一个或多个冰片，

其中所述制冰装置包括多个制冰管道，当从上方观看时，所述多个制冰管道沿着直线在长度方向上平行地定向，所述多个制冰管道连接到传输管道，并且所述切割器被安装在所述传输管道内，

其中所述传输管道被沿着所述直线布置在所述多个制冰管道的开口端处，并且

其中所述切割器位于所述多个制冰管道的开口端处，并且被构造成允许将冰从所述多个制冰管道释放到所述传输管道中。

8.根据权利要求7所述的冰箱，其中所述冰分配器位于冰箱门的外表面上并且被构造成通过所述冰箱门分配由所述制冰装置制成的冰，并且

其中所述制冰隔室位于所述冰箱门的与所述外表面相反的内表面上，并且所述制冰隔室被定位成使得所述制冰隔室的至少一部分与所述冰分配器重叠。

9.根据权利要求7或8所述的冰箱，其中所述制冰管道中的每一个包括：具有相对小的直径的供水部分，所述供水部分连接到所述供水单元；挤压部分，所述挤压部分从所述供水部分的端部延伸成圆锥截面的形状；以及具有相对大的直径的制冰部分，所述制冰部分位于所述挤压部分的端部处并且构造成进行制冰。

Images