CN102734999B - 制冰方法及利用此方法制冰的制冰净水器和制冰冷热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于制冰方法及利用上述制冰方法制冰的制冰净水器和制冰冷热水器的。使用本发明的制冰净水器和制冰冷热水器包括净水存储罐,冷水存储罐,将上述净水存储罐内的净水输送到冷水存储罐的净水供水阀,及将从上述冷水存储罐中供给的冷水部分制冰部分进行冷却的制冰单元。根据周围温度的变化设定的制冰所需时间,以制冰时，上述制冰所需时间以内从冷水存储罐中取不到限定容量的冷水时，制冰结束后净水供水阀开启，在制冰单元工作时，从冷水存储罐中取超过限定容量的冷水时，在超过容量的同时净水供水阀开启。本发明的制冰方法能防止制冰不完整和制冰量不足，以提供能制造均一的大量的冰块。
Description
技术领域
本发明是关于制冰方法及利用上述制冰方法制冰的制冰净水器和制冰冷热水器的发明。详细的说是，能制造均等的冰块的方法和利用上述制冰方法制冰的制冰净水器和制冰冷热水器。
背景技术
一般来说，制冰净水器和制冰冷人水器不只能提供冷水还可以制冰。
制冰净水器具备净化原水的过滤器和，储存净水的净水存储罐，储存冷水的冷水存储罐及制冰单元。还有，根据需要还可能带有热水存储罐。另外，制冰冷热水器是在制冰净水器的基础上省掉净水结构的装置。
制冰净水器和制冰冷热水器解决了将水放进冰盘冻成冰后再取出来的复杂过程。
但是，制冰净水器或是制冰冷热水器在机器内部制冰的过程中，使用者取冷水的话，会产生冷水罐中水位降低导致常温水流入，制冰单元（30）使用温度变高的冷水制出的冰存在比一般放入饮食或饮料内使用的冰块过小或制冰量不足的问题。
不仅如此，冰块的大小和数量根据制冰净水器或制冰冷热水器安装的场所或是温度的变化等也会出现问题。
发明内容
【要解决的问题】
本发明是为了解决上述问题，防止制冰不完整和制冰量不足，以提供能制造均一的大量的冰块的制冰方法和使用上述方法制冰的制冰净水器和冷热水器为目的。
【技术方案】
为了达到上述目的，本发明下的制冰净水器或制冰冷热水器包括净水存储罐，冷水存储罐，将上述净水存储罐内的净水输送到冷水存储罐中的净水供水阀，及将上述冷水存储罐中供给的水部分用来制冰，其余的进行冷却的制冰单元。根据周围的温度变化，提前设定制冰所需时间，制冰单元在制冰过程中，在上述制冰所需时间内从冷水存储罐中取不到限定容量的冷水时，制冰完成后，净水供水阀开启。制冰单元制冰过程中，从冷水存储罐中取超过限定容量的冷水时，在超过限定容量的同时，净水供水阀开启。
制冰单元在制冰过程中，从冷水存储罐中取不到限定容量的冷水时，制冰结束后净水供水阀开启，同时制冰单元进行吐冰。
制冰单元在制冰过程中，大冰块在制冰单元中形成以后，从冷水存储罐中取超过限定容量的冷水时，制冰完成时，制冰单元吐冰。反之，大冰块在制冰单元中形成以前，从冷水存储罐取上述超过限定容量的水的话，制冰单元不吐冰。
这里所述的限定容量的冷水是指达到冷水存储罐总容量的30%到70%的冷水。
上述冷水存储罐内的冷水温度高于可制冰的温度时，以冷水的温度降到可制冰温度的上限为起算点，计算出制冰所需时间进行制冰。
本发明的制冰方法是，根据周围温度变化设定制冰所需时间的过程及判断是否在制冰单元工作时从冷水存储罐中取超过限定容量的冷水的过程。
制冰过程中，在制冰所需时间内，取不到限定容量的冷水时，制冰完成后净水供水阀开启，同时出冰。
上述制冰方法也包括在制冰过程中取超过限定容量的冷水时，在取水量超过限定容量的同时净水供水阀开启的过程。
上述制冰方法也包括判断制冰单元中大冰块是否形成的过程。
还有，大冰块形成时，进行吐冰。反之大冰块形成不完全时，不进行吐冰。
【发明的有益效果】
本发明能防止不完全制冰和制冰量小，可大量生产均等的冰块。
本发明提供了冰块的大小和数量不因制冰净水器或制冰冷热水器的安装场所或是周围的温度变化而改变的制冰方法，及使用上述制冰方法制冰的制冰净水器和制冰冷热水器。
【附图说明】
本说明书的附图是对本发明的实施例的说明。目的是为了对本发明进行更详尽的说明。但本发明并不可以仅局限在附图上来解释。
图 1 使用本发明的制冰净水器的主要结构图；
图 2 使用本发明的制冰方法顺序图。
【具体实施方式】
下图是对使用本发明的制冰方法及使用上述制冰方法制冰的制冰净水器和冷热水器的详细说明。
本说明书和权利要求书中所用的用语和词汇并不可限定于字典或是通常的解释。发明家为了用最适当的方法恰到好处的说明自己的发明，立足于恰好的定义用语的概念为原则。因此概念的解释必须吻合技术思想的意义和概念。因此，本说明书上记载的实施例和图上所示的构成只不过是我们最希望的实施例，并不可以代言本产品的所有技术思想。在本产品申请专利的出发点上要理解会有很多均衡物和变形例可以代替其发明物。
为了更方便的和准确的说明，图示的构成要素及构成要素各特定部位的大小会多少有些夸张，省略或是简要的。所以，并不全是按照实际大小来表示的。如果相关的已知功能和结构的具体说明会对本发明的要旨产生混淆时，将不作详细说明。
图1按本发明的制冰净水器的主要结构图，图2是本发明的制冰方法的顺序图。
上述制冰净水器由，过滤器40，存储经过滤器过滤后的净水的净水存储罐10，冷水存储罐20，将上述净水存储罐10内的净水供到冷水存储罐20的净水供水阀12，将冷水存储罐20中的冷水输送到制冰单元30的循环泵15，以及将冷水存储罐20的冷水部分制冰、部分进行冷却的制冰单元30组成。
过滤器40是净化如自来水等的原水，一般由沉淀过滤，活性炭过滤等现有的常用过滤器组成。
经过滤器40净化后的水存入净水存储罐10，经过滤器40净化后的水部分存入净水存储罐10, 剩下的存入热水存储罐（未图示）。通过安装在热水存储罐中的加热部件对常温的净水加热使之成为热水。
净水存储罐10中安装有水位感应装置18。举例来说，当感应到水位达到满水状态时，自动停止净水供给，防止超过净水存储罐10的容量。
常温的净水通过净水取水阀16提供给使用者。
净水供水阀12用于将净水存储罐10内的水供到冷水存储罐20，一般使用电磁阀。
冷水存储罐20的上侧，安装有倾斜着的冰架28，冷水存储罐20的内部或是外部安装有循环泵15，在冷水存储罐20内有感应冷水位的探头和感应冷热水温度的探头，冷水存储罐20中的冷水通过冷水取水阀26提供给使用者。
冰架28呈格状，格与格之间的间距比冰块小，制冰单元30制冰后，冰块掉落到冰架28上却不会落入冷水存储罐20，并随着倾斜面滑入储冰室2。另外，制冰后剩余的水经过制冰单元冷却透过冰架28的间隙流入冷水存储罐20。
循环泵15将冷水存储罐20里的冷水通过冷水供给管14输送到制冰单元30。
制冰单元30由蒸发器22，蒸发器22上的冷却管24，及喷嘴组件25构成。喷嘴组件25的一端连接在冷水供给管14上，是由与每个冷却管24的外围保持一定的间距包围在冷却管24的外面，即直径大于冷却管24的贯通孔组成的板状结构。喷嘴组件25的内部充满流动的冷水，从围绕在冷却管24外围的贯通孔形成的气嘴向冷却管24喷洒冷水。
蒸发器22内部流入低温液态的制冷剂，当冷水喷洒到冷却管24的时候，冷水变成更冷的冰水或是被制成冰块。另一面，流入冷却管24液态制冷剂吸收了喷洒到冷却管24上的冷水的热量，气化后从蒸发器22排出。重复这样的过程来制造冷水或冰块。
除了上述方式的制冰单元外，也可使用冷却管24泡在装满水的接水槽内制冰或制冷水的浸泡型的制冰单元。这种浸泡型的制冰单元可见韩国专利特许第10-0729962号。
制冰冷热水器是在上述制冷净水器的基础上，省去净水存储罐10和过滤器40的装置，而是安装有代替净水存储罐10和过滤器40以保存可饮用水的储水桶（未图示）。这种制冰冷热水器的结构可见韩国专利特许第10-0853445号。除此以外的结构与上述制冰净水器相同。
所以，关于净水存储罐10，过滤器40及储水桶（未图示）等与控制方法无直接关联的的的机械结构说明不只是适用于制冰净水器，制冰冷热水器也可同样适用。
下面，是根据冷水的取水量和取水时间对净水供水阀12的开启时间和出冰的控制进行说明。
说明前首先解释下一些词汇的含义，制冰是指制冰单元制冰或是将冷水存储罐20内的冷水冷却的过程。吐冰是指为了将冰块从制冰单元移出，制冷剂停止流动，驱动安装在制冷器30上的加热器将粘在冷却管24上的冰块弄掉或是让流入制冰单元30内部的制冷剂反方向流动，高温下的制冷剂向冷却管24导热，使冷却管上的冰块掉落。
一边便于使用者使用的冰块，重量大约在10克左右。为了制造这样的冰块，制冰单元需要工作的时间（以下称为制冰所需时间）根据制冰净水器安装的场所的温度（以下称为周边温度）而变化。
即，根据周围的温度不同，各自所需的制冰时间也不同。下列表一是不同温度下所需的制冰时间表。
表一
| 周围温度(℃) | 制冰时间（分钟） |
| 3℃以下 | 8.5 |
| 大于3℃，6℃以下 | 8.5 |
| 大于6℃，9℃以下 | 9.0 |
| 大于9℃，12℃以下 | 9.0 |
| 大于12℃，15℃以下 | 9.0 |
| 大于15℃，18℃以下 | 9.5 |
| 大于18℃，21℃以下 | 10.5 |
| 大于21℃，24℃以下 | 11.0 |
| 大于24℃，26℃以下 | 12.0 |
| 大于26℃，28℃以下 | 13.0 |
| 大于28℃，30℃以下 | 14.0 |
| 大于30℃，33℃以下 | 15.0 |
| 大于33℃，35℃以下 | 16.0 |
| 大于35℃，37℃以下 | 17.5 |
| 大于37℃，39℃以下 | 18.0 |
| 大于39℃，41℃以下 | 19.0 |
| 大于41℃，42℃以下 | 21.0 |
| 大于42℃，43℃以下 | 22.5 |
| 大于43℃，45℃以下 | 24.0 |
| 大于45℃，46℃以下 | 26.0 |
| 大于46℃，47℃以下 | 28.0 |
| 大于47℃ | 30.0 |
本发明是根据制冰单元30制动中，是在冷水限定容量下使取水或是在冷水限定容量上取水来决定净水供水阀12的开放时间。上述限定容量是以冷水存储罐20的最大容量中冷水的取水量的百分比为基础来决定的，限定在30%~70%里，40%为最佳。例如，冷水存储罐的最大容量为1500ml时，限定容量为450ml~1050ml之间，600ml为最佳。
参照表一，以周围温度在24度到26度之间，制冰所需时间为12分钟，冷水存储罐的最大容量为1500ml, 限定容量为600ml的情况为例说明。
在制冰单元30制动的12分钟内，从冷水存储罐20中取水不到限定600ml水量时，制冰所需的12分钟内净水供水阀12不开启。制冰结束以后净水供水阀12开启，净水从净水存储罐中10流入冷水存储罐20。与净水供水阀12开启的同时吐冰，吐冰包括在净水供水阀12开启的瞬间和之前或之后所进行的全过程。
即，在取水不到限定的600ml的情况下时，制冰中的冷水存储罐20不予补充净水，冷水存储罐20内部的冷水温度不上升。所以，直到制冰结束时，向制冰单元30提供的冷水充分保持低温能制出大约10克左右的整冰。
另外，在制冰单元30制冰的12分钟内从冷水存储罐20里取水高于限定容量600ml时，当取水量超过600ml的同时，净水供水阀12开启，是为了保障冷水的水量所以要持续的对冷水存储罐20供水。这种情况与不到限定的600ml的情况下取水时不同，有两种控制方式。
即，比未成形的冰块大的冰块在制冰单元30内成形之后，冷水的取水量超过限定容量时开始吐冰，比未成形的冰块大的冰块在制冰单元30内成形之前，冷水的取水量已经超过限定容量时，不吐冰。
比未成形的冰块大的冰块在制冰单元30内是否成形，可以通过制冰所需时间来判断。比如说，制冰所需时间已经过去80%以上时所出的冰，可以看做是大冰块。是不是未成形冰块的判断标准根据设定为制冰所需时间的百分之几，或是制造多大的冰块而不同。所以，除了制冰时间的90%，70%以外，也能设置其他的判断是否是未成形冰块的标准。
下列是经过制冰所需时间的80%后，作为判断冰块成形度得例子来进行的说明。
制冰中，经过制冰所需时间的80%后，取超过限定容量600ml以上的冷水时，因为已经经过制冰所需时间的80%，制冰单元30内的冰块呈比未成形冰块大的准大冰块以下称为准正常冰块状态。所以，此时吐冰的话，准正常冰块将会保存于储冰室2中。
制冰中，水从净水储存罐10中流入冷水存储罐20时，冷水存储罐20内的水温上升到无法达到制冰的温度，此时，即使继续制冰反而容易发生已成形的冰块融化的现象。因为这些原因，使准正常冰块吐冰，所剩的制冰所需时间只用于对冷水制冷。
制冰中，未经过制冰所需时间的80%时，取超过限定容量600ml以上的冷水时，因为未经过制冰所需时间的80%，制冰单元30内的冰块还未完全成形。所以，这时进行吐冰的话，会导致未完全成形的冰块进入储冰室2。因此，不进行吐冰，使未完全成形的冰块自动融化，即，未经过制冰所需时间的80%时，取超过限定容量600ml以上的冷水时，制冰单元不制冰，只对冷水制冷。
上述关于根据冷水的取水量和取水时间来控制净水供水阀12的开启和吐冰的顺序，根据图2说明的话，以下的特定数值是以周围温度为25度为例来说明的。
首先，根据周围温度变化来设定制冰所需时间，即，当周围温度为25度时，制冰所需时间设定为12分钟。
然后，判断是否在制冰时取超过限定容量以上的冷水。例如，12分钟内取不满600ml的冷水时，经过12分钟的制冰时间后，净水供水阀12开启，同时进行吐冰，完成制冰过程。相反，12分钟内取超过600ml以上的冷水时，在超过600ml的同时，净水供水阀12开启进入下一程序。
以制冰中取超过限定容量以上的冷水为限，判断制冰单元30中大冰块是否形成。例如，制冰所需时间12分钟的80%，也就是经过9.6分钟后，取超过600ml以上的冷水时，可判断制冰单元30内的冰块为大冰块并进行吐冰。在不足9.6分钟前取超过600ml以上的冷水时，可判断制冰单元30的冰块为未完全成形冰块，并且不进行吐冰。
上述制冰所需时间是以冷水温度为2.5度以下的标准。但是，当冷水的温度在2.5度以上时，即使向制冰单元30供冷水，也不会产生冰块。这时候，按照周围温度来设置制冰所需时间，制冰所需时间中一部分或是全部用来对冷水进行降温到2.5度的话，结果用来制冰的时间不充分会导致制出未完全成形的冰块。
所以，不需要单纯的按照周围温度来设定制冰所需时间的控制方式。冷水的温度比可制冰上限温度高的情况下，以冷水的温度下降到可制冰温度的时间为起算点，计算制冰所需时间来制冰是最理想的。
这里，例示可制冰温度为2.5度时，根据制冰单元30的性能可预知温度多少会有些差异。另外，根据测定冷水温度的探头的位置，所测温度与实际供入制冰单元30的冷水温度可能发生误差。一般来说，测定的冷水温度有比实际供入制冰单元30的冷水温度低的倾向。例如，测定的冷水温度为2.0时，实际供入制冰单元30的冷水温度可能是2.5度。考虑到这些误差，也可以以测定的冷水温度下降到2.0度的时间为准，计算出制冰所需时间控制制冰。
将制冰所需时间算定的起算点作为可制冰温度，测定制冰所需时间的过程叫做手动制冰法，手动制冰法可以有效的降低未完全成形冰块的制冰率。
为了判断冷水的取水量，可以使用冷水存储罐20内的水位感应器（未图示），也可以计算冷水取水阀26开放时每小时的出水量，乘以经过的时间．即，当冷水取水阀26开启时，每秒20ml的流量取水的话，冷水取水阀２６开启的时候超过30秒的话，可以判断取水量超过600ml。
本发明虽然只时根据限定的图纸和实施例进行了说明，但本发明并不只限定于此。在本发明所属的技术领域里，本发明的技术思想和权利要求书的均等范围内，可进行多样的修整及改造。
【符号说明】
２：储冰室 １０：净水存储罐
１２：净水供水阀 １４：冷水供给管
１５：循环泵 １６：净水取水阀
１８：水位感应装置 ２０：冷水存储罐
２２：蒸发器 ２４：冷却管
２５：喷嘴 ２６：冷水取水阀
２８：冰架 ３０：制冰单元
４０：过滤器
Claims (2)
1.一种制冰净水器，包括净水存储罐，冷水存储罐，将上述净水存储罐内的净水输送到冷水存储罐中的净水供水阀，以及从上述冷水存储罐中提供的冷水部分进行制冰对剩余的水进行冷却的制冰单元，其特征在于，根据周围温度的变化提前设定制冰所需时间；制冰单元工作时，在上述制冰所需时间内从冷水存储罐中取不到限定容量的冷水时，制冰结束后净水供水阀开启，在制冰单元工作时，从冷水存储罐中取超过限定容量的冷水时，在超过容量的同时净水供给阀开启；
制冰时从冷水存储罐中取不到限定容量的冷水时，制冰结束后净水供水阀开启，同时制冰单元进行吐冰；
在制冰单元在制冰过程中，大冰块在制冰单元中形成以后，从冷水存储罐中取超过限定容量的冷水时，制冰结束后，制冰单元进行吐冰；大冰块在制冰单元中形成以前，从冷水存储罐取上述超过限定容量的水的话，不进行吐冰；
上述限定容量是冷水存储罐总容量的30％至70％；
上述冷水存储罐内的冷水温度比可制冰温度高时, 以冷水的温度回落到可制冰温度的上限为起算点,算定制冰所需时间进行制冰。
2.一种制冰冷热水器，包括净水存储罐, 冷水存储罐, 将上述净水存储罐内的净水供给到冷水存储罐的净水供水阀, 以及将从上述从冷水存储罐中供给的水部分进行制冰对剩余的部分冷却的制冰单元；其特征在于，根据周围温度的变化提前设定制冰所需时间；制冰单元在制冰过程中，在上述制冰所需时间内从冷水存储罐中取不到限定容量的冷水时，制冰结束后净水供水阀开启，在制冰单元工作时，从冷水存储罐中取超过限定容量的冷水时，在超过限定容量的同时净水供水阀开启；
制冰时从冷水存储罐中取不到限定容量的冷水时，制冰结束后，净水供水阀开启,同时从制冰单元中吐冰；
在制冰单元工作时，大冰块在制冰单元中形成之后，从冷水存储罐取超过上述限定容量的水，制冰结束后，制冰单元进行吐冰, 而大冰块在制冰单元中形成之前，从冷水存储罐取上述超过限定容量的水的话，不进行吐冰；
上述限定容量是冷水存储罐总容量的30％至70％；
上述冷水存储罐的冷水温度比可制冰温度高时, 以冷水的温度回落到可制冰温度的上限为起算点,算定制冰所需时间进行制冰。
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