CN107532837A - 具有用以维持清洁冷凝器的反向冷凝器风扇电动机的制冰机 - Google Patents

具有用以维持清洁冷凝器的反向冷凝器风扇电动机的制冰机 Download PDF

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Abstract

一种用于形成冰的制冰机，其具有制冷系统、水系统和控制系统。所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、冰形成装置，和包括风扇叶片和用于驱动所述风扇叶片的冷凝器风扇电动机的冷凝器风扇。所述水系统向所述冰形成装置供应水。所述控制系统包括控制器，所述控制器适于在所述制冰机制冰时在向前方向上以第一速度操作所述冷凝器风扇电动机，并且适于在所述制冰机不制冰时在相反方向上以第二速度操作所述冷凝器风扇电动机。在所述相反方向以所述第二速度操作所述冷凝器风扇电动机足以减少所述冷凝器上或其中的污垢、棉绒、油脂、灰尘和/或其它污染物的量。

Description

具有用以维持清洁冷凝器的反向冷凝器风扇电动机的制冰机
技术领域
本发明一般涉及自动制冰机，且更特别涉及具有用以维持清洁冷凝器的反向冷凝器风扇电动机的制冰机。
发明背景
制冰机器或制冰机通常包括制冷和水系统，其采用制冷剂源连续流过压缩机、冷凝器、制冷剂膨胀装置、蒸发机和包括与蒸发机热耦接的网格式冰块模具的冷冻板。此外，典型的制冰机采用众所周知并广泛使用的重力水流和冰收获系统。具有这种制冷和水系统的制冰机通常设置在储冰箱的顶部，其中已经收获的冰被存储，直到需要时。这样的制冰机也可以是“自包含”型，其中制冰机和储冰箱是单个单元。这样的制冰机已经被广泛接受，并且对于具有新鲜冰的高持续需求的商业设施，诸如餐馆、酒吧、汽车旅馆和各种饮料零售商尤其可取。
在制冰机长时间操作之后，污垢、棉绒、油脂、灰尘和/或其它污染物积聚在冷凝器上或其中，从而降低冷凝器和制冰机整体的效率。制冰机转移大量的热量，比典型冰箱或冷柜转移的热量更多，因此需要更高容量的冷凝器。因此，冷凝器的清洁对于制冰机的继续正常操作是重要的。因此，有必要定期清洁冷凝器。
发明内容
本发明的一方面涉及一种用于形成冰的制冰机，制冰机包括制冷系统、水系统和控制系统。制冷系统包括压缩机、冷凝器、冰形成装置，和包括风扇叶片和用于驱动风扇叶片的冷凝器风扇电动机的冷凝器风扇。压缩机、冷凝器和冰形成装置由一个或多个制冷剂管线流体连通。水系统适于向冰形成装置供应水。控制系统包括控制器，所述控制器适于在制冰机制冰时在向前方向上以第一速度操作冷凝器风扇电动机，并且适于在制冰机不制冰时在相反方向上以第二速度操作冷凝器风扇电动机。在相反方向以第二速度操作冷凝器风扇电动机足以减少冷凝器上或其中的污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物的量。
本发明的另一方面涉及一种用于形成冰的制冰机，制冰机包括制冷系统、水系统、冰位传感器和控制系统。制冷系统包括压缩机、冷凝器、冰形成装置，和包括风扇叶片和用于驱动风扇叶片的冷凝器风扇电动机的冷凝器风扇。压缩机、冷凝器和冰形成装置由一个或多个制冷剂管线流体连通。水系统适于向冰形成装置供应水。制冰机适于将冰收获至储冰箱中，并且冰位传感器适于监控储冰箱中的冰的冰位。控制系统包括控制器，所述控制器适于在制冰机制冰时在向前方向上以第一速度操作冷凝器风扇电动机，并且适于在控制器从冰位传感器接收到储冰箱充满冰的指示时在相反方向上以第二速度操作冷凝器风扇电动机。在相反方向以第二速度操作冷凝器风扇电动机足以减少冷凝器上或其中的污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物的量。
本发明的另一方面涉及一种控制制冰机的方法。制冰机包括制冷系统、水系统和控制系统。制冷系统包括压缩机、冷凝器、冰形成装置，和包括风扇叶片和用于驱动风扇叶片的冷凝器风扇电动机的冷凝器风扇。压缩机、冷凝器和冰形成装置由一个或多个制冷剂管线流体连通。水系统适于向冰形成装置供应水。控制系统包括适于操作冷凝器风扇电动机的控制器。所述方法包括：在制冰机制冰时在向前方向上以第一速度操作冷凝器风扇电动机；和在制冰机不制冰时在相反方向上以第二速度操作冷凝器风扇电动机。在相反方向以第二速度操作冷凝器风扇电动机足以减少冷凝器上或其中的污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物的量。
本发明的又另一方面涉及一种用于控制制冰机的方法。制冰机包括制冷系统、水系统、冰位传感器和控制系统。制冷系统包括压缩机、冷凝器、冰形成装置，和包括风扇叶片和用于驱动风扇叶片的冷凝器风扇电动机的冷凝器风扇。压缩机、冷凝器和冰形成装置由一个或多个制冷剂管线流体连通。水系统适于向冰形成装置供应水。制冰机适于将冰收获至储冰箱中，并且冰位传感器适于监控储冰箱中的冰的冰位。控制系统包括适于操作冷凝器风扇电动机的控制器。所述方法包括：在制冰机制冰时在向前方向上以第一速度操作冷凝器风扇电动机；和使用冰位传感器确定储冰箱是否充满冰。当储冰箱充满冰时，控制器关闭压缩机，并在相反方向上以第二速度打开冷凝器风扇电动机一段时间，以减少冷凝器上或其中的污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物的量。
附图简述
通过以下具体实施方式、所附权利要求和附图，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更加显而易见，其中附图示出根据本发明的示例实施方案的特征，并且其中：
图1是根据本发明的实施方案的具有各种部件的制冰机的示意图；
图1A是根据本发明的实施方案的在向前方向上操作以抽取通过制冰机的冷凝器的空气的冷凝器风扇的示意图；
图1B是根据本发明的实施方案的在相反方向上操作以将空气吹过制冰机的冷凝器的冷凝器风扇的示意图；
图2是根据本发明的实施方案的用于控制制冰机的各种部件的操作的控制器的示意图；
图3是根据本发明的实施方案的设置在机柜内的制冰机的右透视图，其中机柜设置在储冰箱组件上；
图3A是根据本发明的实施方案的设置在机柜内的制冰机的右透视图，其中机柜设置在储冰箱组件上；
图4是根据本发明的实施方案的具有各种部件的制冰机的示意图；
图5是根据本发明的实施方案的具有各种部件的制冰机的示意图；
图6是描述根据本发明的实施方案的在相反方向上操作制冰机的冷凝器风扇电动机的方法的流程图；
图7A是根据本发明的实施方案的在相反方向上操作制冰机的冷凝器风扇电动机的方法的时间图；
图7B是根据本发明的实施方案的在相反方向上操作制冰机的冷凝器风扇电动机的方法的时间图；
图8A是根据本发明的第一或第二实施方案的在向前方向上操作以抽取空气通过制冰机的冷凝器和空气过滤器的冷凝器风扇的示意图；和
图8B是根据本发明的第一或第二实施方案的在相反方向上操作以将空气吹过制冰机的冷凝器和空气过滤器的冷凝器风扇的示意图。
在各个附图的几个视图中，相似附图标记指示相应部分。
具体实施方式
在详细解释本发明的任何实施方案之前，应理解，本发明在其应用上不限于在以下描述中阐述或在以下附图中示出的构造的细节和部件的布置。本发明能够具有其它实施方案并且能够以各种方式实践或实施。此外，应理解，本文所使用的措辞和术语是为了描述的目的，且不应被视为限制。在本文中使用“包括”或“具有”及其变体意图涵盖其后列出的项目及其等同项目以及附加项目。在说明书和权利要求书中使用的表示测量等的所有数字应被理解为在所有情况下由术语“约”修订。还应注意，本文中对前和后、右和左、顶部和底部和上方和下方旨在为了便于描述，而不是将本文公开的发明或其部件限于任何一个位置或空间取向。
图1示出具有制冷系统12和水系统14的网格式制冰机10的一个实施方案的某些主要部件。制冰机10的制冷系统12包括压缩机15、用于冷凝从压缩机15排放的压缩制冷剂蒸气的冷凝器16、用于降低制冷剂的温度和压力的制冷剂膨胀装置19、冰形成装置20和热气阀24。制冷剂膨胀装置19可包括但不限于毛细管、恒温膨胀阀或电子膨胀阀。冰形成装置20包括蒸发机21和热耦接至蒸发机21的冷冻板22。蒸发机21由本领域已知的蛇形管(未示出)构成。冷冻板22在其表面上包含大量口袋(通常为网格单元的形式)，其中可收集流过表面的水。热气阀24用于将来自压缩机15的热制冷剂直接引导至蒸发机21，以在冰已经达到所期望厚度时从冷冻板22去除或收获冰块。
制冰机10还包括放置在蒸发机21的出口处以控制制冷剂膨胀装置19的温度传感器26。如果制冷剂膨胀装置19是热膨胀阀(TXV)，则传感器26和膨胀装置19由毛细管(未示出)连接，所述毛细管允许膨胀装置19经由其中包含的制冷剂的压力通过温度传感器26控制。如果制冷剂膨胀装置19是电子膨胀阀，则温度传感器26可与控制器80进行电气、信号和/或数据通信，控制器又可与制冷剂膨胀装置19进行电气、信号和/或数据通信以响应于由温度传感器26测量的温度来控制制冷剂膨胀装置19(见图2)。在各种实施方案中，例如，温度传感器26可与制冷剂膨胀装置19进行电气、信号和/或数据通信。在其它实施方案中，其中制冷剂膨胀装置19是电子膨胀阀，制冰机10还可包括放置在蒸发机21的出口处以控制制冷剂膨胀装置19(如本领域已知)的压力传感器(未示出)。
冷凝器16可以是具有大量制冷剂路径(例如，蛇形管、微通道)和大量散热片的常规冷凝器。冷凝器风扇18可被定位为将气态冷却介质(例如空气)吹过冷凝器16以提供对冷凝器16的冷却。冷凝器风扇18可包括冷凝器风扇电动机18a和风扇叶片18b，其中风扇叶片18b由风扇电动机18a旋转。优选地，冷凝器风扇电动机18a适于在向前方向上操作以将空气抽吸通过冷凝器16(见图1A中的箭头A)，并且适于在相反方向上操作以将空气吹过冷凝器16(见图1B中的箭头B)。应理解，在其它实施方案中，在不脱离本发明的范围的情况下，冷凝器风扇电动机18a可适于在向前方向上操作以将空气吹过冷凝器16，并且可适于在相反方向上操作以抽吸空气通过冷凝器16。优选地，冷凝器风扇18的冷凝器风扇电动机18a是电气换向电动机(ECM)，并且向前和反向操作由控制器80控制(见图2)。
如本文其它地方更充分描述，制冷剂的形式经由制冷剂管线28a、28b、28c、28d循环通过制冷系统12的部件。
制冰机10的水系统14包括水泵62、水管线63、水分配器66(例如歧管、盘、管等)，和适于保持水的位于冷冻板22下方的贮池70。在制冰机10的操作期间，在水由水泵62从贮池70泵送通过水管线63并从水分配器66泵出时，水撞击冷冻板22、流过冷冻板22的口袋并冻结为冰。贮池70可位于冷冻板22下方以捕获从冷冻板22出来的水，使得水可由水泵62再循环。水分配器66可以是Broadbent于2014年1月29日提交的共同未决的美国专利申请公开号2014/0208792中描述的水分配器，该申请的全部内容通过引用并入本文。
制冰机10的水系统14还包括一起流体连通以用于由水源(未示出)的水填充贮池70的供水管线50和进水阀52，其中部分或全部供水可被冻结为冰。制冰机10的水系统14还包括排水管线54和设置在其上的排放阀56(例如，清洗阀、排泄阀)。在已经形成冰之后残留在贮池70中的水和/或污染物可经由排水管线54和排放阀56排放。在各种实施方案中，排水管线54可与水管线63流体连通。因此，当水泵62运行时，通过打开排放阀56，贮池70中的水可从贮池70中排放。
现在参考图2，制冰机10还包括控制器80。控制器80可位于远离冰形成装置20和贮池70处。控制器80可包括用于控制制冰机10的操作的处理器82。控制器80的处理器82可包括处理器可读介质，其存储表示使处理器82进行处理的指令的代码。处理器82可以是例如市售的微处理器、专用集成电路(ASIC)或ASIC的组合，其被设计为实现一个或多个特定功能，或者实现一个或多个特定装置或应用。在又另一实施方案中，控制器80可以是模拟或数字电路，或多个电路的组合。控制器80还可包括用于以可由控制器80检索的形式存储数据的一个或多个存储器部件(未示出)。控制器80可将数据存储在一个或多个存储器部件中或从一个或多个存储器部件中检索数据。
在各种实施方案中，控制器80还可包括与制冰机10的各种部件通信和/或对其控制的输入/输出(I/O)部件(未示出)。在某些实施方案中，例如控制器80可从收获传感器、温度传感器26(多个)(见图1)、贮池水位传感器、冰位传感器74(见图3A)、电源(未示出)和/或各种传感器和/或开关(包括但不限于压力传感器、声学传感器等)接收输入。在各种实施方案中，例如基于这些输入，控制器80可能够控制压缩机15、冷凝器风扇电动机18a、制冷剂膨胀装置19、热气阀24、进水阀52、排放阀56和/或水泵62。具体而言，如本文其它地方更详细描述，当控制器80从冰位传感器74接收储冰箱31(见图3A)已满时，控制器80可反向操作冷凝器风扇电动机18a，使得冷凝器风扇18可从冷凝器16吹出污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物。优选地，冷凝器风扇18a反向运转，而制冷系统的其余部件关闭。
在许多实施方案中，如图3所示，制冰机10可设置在可安装在储冰箱组件30的顶部上的柜体29的内部。柜体29可由合适的固定和可拆卸板封闭以提供温度完整性和隔室通路，如本领域的技术人员应理解。储冰箱组件30包括具有冰孔(未示出)的储冰箱31，制冰机10产生的冰落下通过该冰孔。然后将冰存储在腔室36中直到被取出。储冰箱31还包括开口38，该开口提供腔室36的通路和存储在其中的冰。腔室36、冰孔(未示出)和开口38由左壁33a、右壁33b、前壁34、后壁35和底壁(未示出)形成。储冰箱31的壁可用各种绝热材料(包括但不限于玻璃纤维绝热或由例如聚苯乙烯或聚氨酯等构成的开孔或闭孔泡沫，以便阻止存储在储冰箱31中的冰熔化)进行绝热。可打开门40以提供腔室36的通路。在其它实施方案中，制冰机10可设置在柜体29的内部，该柜体可安装在冰分配器(未示出)的顶部，如本领域已知。例如，制冰机10可安装在餐厅、自助餐厅、医院、酒店或用户可以自助服务方式将冰分到杯子、桶或其它容器中的其它位置中的冰分配机上。
除了上述部件之外，在不脱离本发明的范围的情况下，制冰机10可具有未被描述的其它常规部件。
已经描述了制冰机10的一个实施方案的各个部件中的每个，现在可再次参考图1来描述在各种实施方案中部件相互作用和操作的方式。在制冰循环中制冰机10的操作期间，压缩机15通过吸入管线28d从蒸发机21接收低压、基本气态制冷剂、对制冷剂加压，并将高压、基本气态制冷剂通过排放管线28b排放至冷凝器16。在冷凝器16中，从制冷剂中除去热量，使基本气态制冷剂冷凝为基本液体制冷剂。通过控制器80在向前方向上操作冷凝器风扇电动机18a而从冷凝器16中去除热量，以跨越冷凝器16从制冰机10外部抽吸环境空气。冷凝器风扇18优选在制冰循环期间在向前方向上连续操作。离开冷凝器16的基本液体制冷剂可包括一些气体，使得制冷剂是液体-气体混合物。
在离开冷凝器16之后，高压基本液体制冷剂通过液体管线28c被引导至制冷剂膨胀装置19，这减小在入口21a处引入蒸发机21的基本液体制冷剂的压力。在低压膨胀制冷剂穿过蒸发机21的管道时，制冷剂从包含在蒸发机21内的管道吸收热量，并随着制冷剂穿过管道而蒸发。低压基本气态制冷剂通过吸入管线28d从蒸发机21的出口21b排放，并被重新引入压缩机15的入口。
在本发明的某些实施方案中，在制冰循环开始时，打开充水阀52以将大量水供应至贮池70且打开水泵62。制冰机将一些或全部质量的水冻结为冰。在将所需质量的水供应至贮池70之后，可关闭充水阀。压缩机15打开以开始制冷剂流过制冷系统12。水泵62经由水管线63和水分配器66使水在冷冻板22上方循环。然后由水泵62供应的水在其接触冷冻板22时开始冷却、返回冷冻板22下方的贮池70，并由水泵62再循环至冷冻板22。一旦水被充分冷却，流过冷冻板22的水开始形成冰块。
在形成冰块使得达到期望冰块厚度之后，关闭水泵62，并且通过打开热气阀24启动制冰循环的收获部分。这允许来自压缩机15的温暖高压气体流过热气旁路管线28a，以在入口21a处进入蒸发机21。温暖制冷剂流过蒸发机21的蛇形管，并且在温暖制冷剂和蒸发机21之间发生热传递。该热传递使蒸发机21、冷冻板22和形成于冷冻板22中的冰变暖。这导致所形成的冰熔化到一定程度，使得冰可从冷冻板22释放并落入储冰箱31中，冰可暂时储存在该储冰箱中并稍后被取出。
用于制造薄片或块状冰的本公开的制冰机的替代实施方案在图4和图5中示出且在下面描述。一个或多个制冰机10和110中的一些特征彼此是共同的，因此，在一个实施方案中，这些特征的描述应被理解为适用于其它实施方案。此外，一个实施方案的特定特征和方面可与另一实施方案的特定特征和方面组合使用或代替其使用。
图4和图5示出具有制冷系统112和水系统114的制冰机110的另一实施方案的某些主要部件。制冰机110产生薄片或块状冰。制冰机110的制冷系统112包括压缩机15、用于冷凝从压缩机15排放的压缩制冷剂蒸气的冷凝器16、用于降低制冷剂的温度和压力的制冷剂膨胀装置19，和冰形成装置120。如这里的其它地方更加充分地描述，制冷剂的形式经由制冷剂管线28b、28c、28d循环通过这些部件。在冰形成装置120中产生由制冰机110产生的冰，该冰形成装置的结构和操作在本文其它地方更充分地描述。
冷凝器风扇18可被定位为将气态冷却介质(例如空气)吹过冷凝器16以提供对冷凝器16的冷却。冷凝器风扇18可包括风扇电动机18a和风扇叶片18b，其中风扇叶片18b由冷凝器风扇电动机18a旋转。与制冰机10一样，制冰机110的冷凝器风扇电动机18a适于在向前方向上操作以将空气抽吸通过冷凝器16(见图1A中的箭头A)，并且适于在相反方向上操作以将空气吹过冷凝器16(见图1B中的箭头B)。应理解，在其它实施方案中，在不脱离本发明的范围的情况下，冷凝器风扇电动机18a可适于在向前方向上操作以将空气吹过冷凝器16，并且可适于在相反方向上操作以抽吸空气通过冷凝器16。优选地，冷凝器风扇18的风扇电动机18a是电气换向电动机(ECM)，并且前进和后退操作由控制器80控制(见图2)。制冰机110的部件由控制器80控制，如本文其它地方所述。应理解，制冰机110中的冷凝器风扇电动机18a的操作与制冰机10中的冷凝器风扇电动机18a的操作基本相同或相同。
制冰机110的水系统114包括用于用水源(未示出)的水填充贮池170的供水管线。贮池170中的一部分或全部供水由水管线163供应至冰形成装置120，在该冰形成装置中，水可冻结为冰。贮池170中的浮阀172(见图5)可控制制冰室122中的水位。
现在参考图5，冰形成装置120包括由围绕制冰室122卷绕的制冷剂管线形成的蒸发机(未示出)围绕的基本圆柱形制冰室122。制冷剂管线与液体管线28c和吸入管线28d流体连通。制冷剂管线靠近制冰室122的下部分进入冰形成装置120、在制冰室122周围向上盘绕，并且靠近制冰室122的上部分离开冰形成装置120。在制冷剂管线中的制冷剂随着其在制冰室122中升高而加热。制冰室122和制冷剂管线通过绝热泡沫或绝热壳体120a绝热。在某些实施方案中，例如，制冰室122可以是黄铜或不锈钢管。
冰形成装置120还包括同轴地位于基本圆柱形制冰室122内的螺旋钻121。螺旋钻121的直径略小于制冰室122的直径。螺旋钻121由螺旋钻电动机123旋转，螺旋钻121移除形成于制冰室122内部的冰。所形成的冰从冰出口127离开制冰室120。螺旋钻飞行121的旋转方向使形成于制冰室122内部的冰朝向制冰室122的上部分被向上提。被冷冻为冰的水通过靠近冰形成装置120下端定位的供水入口163a被供应至制冰室。供水入口163a和贮池170由水管线163流体连通。
在制冰循环开始时，供应至贮池170的水流过水管线163并进入冰形成装置120的制冰室122中。供水通常通过重力流从贮池170进入制冰室122。制冰室122中的水位通常等于贮池170中的水的高度。优选地，制冰室122中的水位由贮池170中的浮阀172控制。在冷制冷剂循环通过冰形成装置120的蒸发机(未示出)时，制冰室122中的水开始在制冰室122内部冻结。螺旋钻121连续旋转以刮擦形成于制冰室122的内壁上的冰层，并向上传送所形成的冰。所形成的冰经由冰出口127离开冰形成装置120，然后在该冰出口可将冰沉积至储冰箱31中。应理解，制冰机110可包括本领域已知的其它元件，其用于在不脱离本发明的范围的情况下形成薄片或块状冰。例如，制冰机110的实施方案还可包括靠近螺旋钻飞行121的顶部定位的块形成装置(未示出)，其将形成的冰挤压通过小通道，从而压实并减少所形成冰的含水量。在压实冰离开冰形成装置120时，它被迫使留在角落周围，从而使冰分解为更小冰块(块)。
已经描述了两种类型的制冰机：网格式制冰机10和薄片或块状制冰机110，在下面更加详细地描述在制冰机10、110中维持清洁冷凝器16的冷凝器风扇18a的操作。如上所述，网格式制冰机10的冷凝器风扇18和/或薄片或块状制冰机110优选在制冰循环期间连续操作。在反复制冰循环之后，借助于冷凝器风扇18抽吸空气通过冷凝器16而使污垢、棉绒、油脂、灰尘和/或其它污染物收集在冷凝器16的前表面和/或后表面上和/或冷凝器16的散热片之间。收集在冷凝器16上或其中的污染物降低了冷凝器16的效率。这种降低效率可导致更长制冰时间、减少制冰量、对制冰机10、110的部件有更大磨损，和/或更高操作成本。为了清洁积聚污染物的冷凝器16，冷凝器风扇电动机18a可由控制器80在相反方向上操作一段时间。在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a使风扇叶片18b将空气吹过冷凝器16。在相反方向上吹的该空气使至少一部分且优选基本全部或全部污染物被吹出并排出冷凝器16。优选地，当制冰机10、110不制冰时，冷凝器风扇电动机18a在相反方向上操作。这是因为在制冰循环期间反向操作冷凝器风扇电动机18a可对制冰机10、110的制冰性能具有不利影响。因此，在某些实施方案中，例如，当冰位传感器74感测到储冰箱满状态时，冷凝器风扇电动机18a可反向操作。当储冰箱31充满冰时，制冰机10、110将停止制冰，直到冰位下降到一定水平以下。即，除了冷凝器风扇电动机18a之外，当储冰箱31充满冰时，制冷系统12将关闭。
在各种实施方案中，冷凝器风扇电动机18a可在相反方向上以更高速度(比冷凝器风扇18a在正常制冰循环期间运行的速度高)操作。即，冷凝器风扇18a可在制冰循环期间在向前方向上以第一速度操作，并且当制冷系统12的其余部件(例如，压缩机15)关闭时，冷凝器风扇18a可在相反方向上以第二速度操作。
现在参考图6，描述操作冷凝器风扇18a以清洁制冰机10和/或制冰机110的冷凝器16的实施方案。应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，所述操作冷凝器风扇电动机18a的方法可同样适用于网格式制冰机10、薄片或块状制冰机110，和/或本领域已知的任何其它类型的制冰机(其包括冷凝器和冷凝器风扇)。即，除了另外注明，否则对各个部件和各个部件的操作模式的以下参考应被理解为适用于制冰机10和制冰机110两者。如果在步骤400中冰位传感器74感测到储冰箱31已满，则在步骤402中控制器80关闭制冷系统12。即，控制器80关闭制冷系统12、112的压缩机15和/或冷凝器风扇电动机18a。相对于制冰机10，控制器80还关闭水系统14的水泵62。然后在步骤404，控制器80在相反方向上打开冷凝器风扇电动机18a，以将污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物吹出并排出冷凝器16。优选地，冷凝器风扇18a在相反方向上操作的速度比冷凝器风扇电动机18a在向前方向上操作的速度快。
控制器80继续在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a，直到经过一段时间(tREV)，如步骤406所示。冷凝器风扇电动机18a反向操作的时间段是足够时间来至少将冷凝器16的一部分且优选基本全部或全部污染物的吹出。在各种实施方案中，冷凝器风扇电动机18a在相反方向上操作的时间段(tREV)是约15秒至约2分钟(例如约15秒、约30秒、约45秒、约1分钟、约1分钟15秒、约1分钟30秒、约1分钟45秒、约2分钟)。优选地，冷凝器风扇电动机18a在相反方向上操作的时间段(tREV)是约1分钟。在某些实施方案中，例如，冷凝器风扇电动机18a在相反方向上操作的时间段(tREV)小于15秒。在其它实施方案中，例如，冷凝器风扇电动机18a在相反方向上操作的时间段(tREV)可大于2分钟。在步骤408，当期望时间段(tREV)已经经过时，控制器80关闭冷凝器风扇电动机18a。
在步骤410，在控制器80关闭冷凝器风扇电动机18a之后，制冰机10、110的操作暂停，直到冰位传感器74感测到冰存储箱31不再满。在步骤412，当储冰箱31不再充满冰时，控制器80打开制冷系统12、112(和水系统14和/或水系统114，如果先前被关闭)以恢复正常制冰。
返回到步骤400，如果冰位传感器74感测到储冰箱31没有充满冰，控制器80可继续正常操作制冰机10、110来制冰。可选地，控制器80可监控或确定从冷凝器风扇电动机18a最后一次在相反方向上运行的经过时间。即，控制器80可能够确定冷凝器风扇电动机18a是否已经在期望时间段内至少一次在相反方向上操作。控制器80可包括测量经过时间的定时器。每当冷凝器风扇电动机18a在相反方向上操作时，可重新设置经过时间。如果冷凝器风扇电动机18a最后一次在相反方向上操作的经过时间(t经过)大于或等于期望最大时间(t最大)，控制器80可继续反向操作冷凝器风扇电动机18a。这可完成以确保即使储冰箱31不满，冷凝器风扇电动机18a也周期性地反向操作来保持冷凝器清洁。在各种实施方案中，在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a的循环之间的最大时间(t最大)是约4小时至约48小时(例如，约4小时、约6小时、约8小时、约10小时、约12小时、约16小时、约20小时、约24小时、约30小时、约36小时、约40小时、约48小时)。优选地，在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a的循环之间的最大时间(t最大)是约24小时。即，制冰机10、110可被编程为每天一次在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a。在某些实施方案中，例如，在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a的循环之间的最大时间(t最大)小于4小时。在其它实施方案中，例如，在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a的循环之间的最大时间(t最大)可大于48小时。
因此，在可选步骤414，如果经过时间(t经过)大于或等于冷凝器风扇电动机18a最后一次在相反方向上操作的期望最大时间(t最大)，控制器80可使冷凝器风扇电动机18a排队来反向操作。在制冰机10特定的可选步骤416，控制器80使制冰机10从冰形成装置20收获冰。优选地，当控制器80确定经过时间(t经过)大于或等于期望最大时间(t最大)时，控制器80将继续正常操作制冰机10、110。即，控制器80不会停止或中断制冰循环以反向操作冷凝器风扇电动机18a。因此，在步骤416收获冰可以是当在冷冻板22中达到期望冰厚度时在正常制冰循环结束时发生的下一个收获步骤。一旦收获步骤完成，控制器将继续在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a，如上面更详细描述的步骤402-408中所概述。在其它实施方案中，例如，当控制器80确定经过时间(t经过)大于或等于期望最大时间(t最大)时，控制器80可中断正常制冰循环。在这样的实施方案中，即使没有达到期望冰厚度，步骤416的收获步骤也可由控制器80启动。一旦收获步骤完成，控制器将继续在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a，如上面更详细描述的步骤402-408中所概述。
上文关于图6描述的方法可替代地在图7A和图7B中描述，其示出压缩机15和冷凝器风扇电动机18a的操作状态的时间图。图7A示出制冰机10的操作，其包括上述步骤416中的可选收获步骤。如图7A所示，在时间t0和t1之间，在制冰循环期间，压缩机15打开且冷凝器风扇电动机18a以速度V1在向前方向上打开。在时间t1，冰位传感器74感测到储冰箱31已满。因此，控制器80关闭压缩机15并以速度V2在相反方向上打开冷凝器风扇电动机18a。在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a使冷凝器风扇18从冷凝器16中吹出污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物。如上所述，速度V2优选高于速度V1。在各种实施方案中，速度V2可基本上等于或等于速度V1。控制器80继续在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a以清洁冷凝器16，直到经过了一段时间(tREV)(示出从t1至t2)，此时控制器80关闭冷凝器风扇电动机18a。制冷系统12的部件(例如，压缩机15)从t2至t3保持关闭。水系统14的水泵62也可从t2至t3保持关闭。
在t3，冰位传感器74感测到储冰箱31不再满，且因此控制器80打开压缩机15并以速度V1在向前方向上打开冷凝器风扇电动机18a来恢复制冰循环。控制器80继续操作制冰机10的部件，且因此继续从t3开始制冰。然而，与t1不同，储冰箱31不会变满。这可能是由于对冰的连续或接近连续的需求(例如在经常从储冰箱31移出冰的繁忙餐厅或酒吧)而发生。控制器80监控从上次冷凝器风扇电动机18a在相反方向上操作的经过时间(t经过)。在t4，经过时间(t经过)大于或等于冷凝器风扇电动机18a的反向操作之间的期望最大时间。因此，控制器80启动收获循环或等待直到下一个收获周期发生。在t5，收获循环完成，且控制器80关闭压缩机15并以速度V2在相反方向上打开冷凝器风扇电动机18a。在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a使冷凝器风扇18从冷凝器16中吹出污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物。控制器80继续在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a以清洁冷凝器16，直到经过了一段时间(tREV)(示出从t5至t6)，此时控制器80关闭冷凝器风扇电动机18a。在t6，如果储冰箱31仍未满，则控制器80通过打开压缩机15使制冰机10恢复制冰循环，并以速度V1在向前方向上打开冷凝器风扇电动机18a。
图7B示出制冰机10的操作，其不包括上述步骤416中的可选收获步骤，并且还示出不包括传统收获步骤的制冰机110的操作。如图7B所示，在时间t0和t1之间，在制冰循环期间，压缩机15打开，且冷凝器风扇电动机18a以速度V1在向前方向上打开。在时间t1，冰位传感器74感测到储冰箱31已满。因此，控制器80关闭压缩机15并以速度V2在相反方向上打开冷凝器风扇电动机18a。在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a使冷凝器风扇18从冷凝器16中吹出污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物。如上所述，速度V2优选高于速度V1。在各种实施方案中，速度V2可基本上等于或等于速度V1。控制器80继续在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a以清洁冷凝器16，直到经过了一段时间(tREV)(示出从t1至t2)，此时控制器80关闭冷凝器风扇电动机18a。制冷系统12、112的部件(例如压缩机15)从t2至t3保持关闭。制冰机10的水系统14的水泵62也可从t2至t3保持关闭。
在t3，冰位传感器74感测到储冰箱31不再满，且因此控制器80打开压缩机15并以速度V1在向前方向上打开冷凝器风扇电动机18a来恢复制冰循环。控制器80继续操作制冰机10、110的部件，且因此继续从t3开始制冰。然而，与t1不同，储冰箱31不会变满。这可能是由于对冰的连续或接近连续的需求(例如在经常从储冰箱31移出冰的繁忙餐厅或酒吧)而发生。控制器80监控从上次冷凝器风扇电动机18a在相反方向上操作的经过时间(t经过)。在t4，经过时间(t经过)大于或等于冷凝器风扇电动机18a的反向操作之间的期望最大时间，且控制器80关闭压缩机15，并且以速度V2在相反方向上打开冷凝器风扇电动机18a。在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a使冷凝器风扇18从冷凝器16中吹出污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物。控制器80继续在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a以清洁冷凝器16，直到经过了一段时间(tREV)(示出从t4至t5)，此时控制器80关闭冷凝器风扇电动机18a。在t5，如果储冰箱31仍然不满，则控制器80使制冰机10、110通过打开压缩机15并以速度V1在向前方向上打开冷却风扇电动机18a而恢复制冰循环。
在制冰机10、110的某些安装中，每当储冰箱31充满时，可能不期望冷凝器风扇电动机18a在相反方向上操作。例如，制冰机10、110可安装在餐厅或酒吧的厨房中。因为当冷凝器风扇电动机18a在相反方向上操作时，冷凝器风扇电动机优选地将污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物从制冰机10、110的前面吹出，所以可期望在厨房没有使用时在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a。这样做可减少或防止从冷凝器16吹出的污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物落在厨房工作人员和/或在厨房中制备的食品上或其中。因此，控制器80可被编程为仅在厨房关闭之后(例如在凌晨3:00或4:00)在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a。应理解，制冰机10、110的控制器80可被编程为在一天的任何时间在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a。如本文其它地方更全面描述，制冰机10、110的控制器80可被编程为一天一次、一天多次、每隔一天一次等在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a。优选地，控制器80制冰机10、110被编程为一天一次在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a。重要地，在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a之前，控制器80将关闭制冷系统12、112。
现在参考图8A和图8B，在替代实施方案中，例如，制冰机10、110还可包括用于过滤被抽吸至冷凝器16中的空气的空气过滤器200(见图8A中的箭头A)。包括空气过滤器200可减少进入冷凝器16的污垢、棉绒、油脂、灰尘和/或其它污染物的量，这可有助于保持冷凝器16清洁并维持冷凝器16的冷却能力。在非油腻环境中，如本文所述在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a可导致自清洁系统。即，使冷凝器风扇电动机18a的操作反向将倾向于通过将陷入空气过滤器200中的污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物从空气过滤器200中吹出而清洁空气过滤器200。因此，空气过滤器200可能永远不需要被清除和清洁。然而，在其中油脂可渗入冷凝器16中且可使污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物陷入冷凝器16内部的油腻环境(例如厨房)中，可能特别需要使用空气过滤器200。空气过滤器200可减少渗入冷凝器16中的油脂量并防止油脂渗入冷凝器，且在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a(见图8B中的箭头B)可将由空气过滤器200捕获的一部分污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物吹出空气过滤器200。然而，由于油脂，这种污染物可能不容易从空气过滤器200吹出。因此，在空气过滤器200因污垢、棉绒、油脂、灰尘和/或其它污染物而变脏之后，可更换空气过滤器200，或者如果它是可清洗型，则可清洗并更换空气过滤器。使冷凝器风扇电动机18a的操作反向可减少需要清洁空气过滤器200的频率。因此，如上所述在相反方向上操作冷凝器风扇电动机18a可有助于使冷凝器16和空气过滤器200保持清洁并延长空气过滤器200重新放置或清洁之间的时间。
虽然本文以一种顺序描述了几种方法的各种步骤，但是应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，方法的其它实施方案可以任何顺序实施和/或不进行所有描述的步骤。
因此，已经示出并描述了具有用于使冷凝器保持在干净状态下的反向冷凝器风扇电动机的制冰机的新颖方法和装置。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本主题装置和方法的许多改变、变化、修改以及其它用途和应用是可能的。不脱离本发明的精神和范围的所有这些改变、变化、修改和其它用途和应用被认为仅由所附权利要求限制的本发明所覆盖。

Claims (31)

1.一种用于形成冰的制冰机，所述制冰机包括：
(i)制冷系统，其包括压缩机、冷凝器、冰形成装置，和包括风扇叶片和用于驱动所述风扇叶片的冷凝器风扇电动机的冷凝器风扇，其中所述压缩机、所述冷凝器和所述冰形成装置由一个或多个制冷剂管线流体连通；
(ii)水系统，其用于向所述冰形成装置供应水；和
(iii)控制系统，其包括控制器，所述控制器适于在所述制冰机制冰时在向前方向上以第一速度操作所述冷凝器风扇电动机，并且适于在所述制冰机不制冰时在相反方向上以第二速度操作所述冷凝器风扇电动机，其中在所述相反方向以所述第二速度操作所述冷凝器风扇电动机足以减少所述冷凝器上或其中的污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物的量。
2.根据权利要求1所述的制冰机，其中所述制冰机适于将冰收获至储冰箱中，并且其中所述制冰机还包括冰位传感器，并且其中所述控制器适于基于来自所述冰位传感器的所述储冰箱充满冰的指示在所述相反方向上以所述第二速度操作所述冷凝器风扇电动机。
3.根据权利要求1所述的制冰机，其中所述第二速度大于所述第一速度。
4.根据权利要求1所述的制冰机，其中所述制冰机适于在所述相反方向上操作所述冷凝器风扇电动机约30秒至约2分钟。
5.根据权利要求1所述的制冰机，其中所述制冰机适于在所述相反方向上操作所述冷凝器风扇电动机约1分钟。
6.根据权利要求1所述的制冰机，其中所述控制器被编程为每天至少一次在所述相反方向上操作所述冷凝器风扇电动机。
7.根据权利要求1所述的制冰机，其中所述控制器被编程为每天至多一次在所述相反方向上操作所述冷凝器风扇电动机。
8.根据权利要求1所述的制冰机，其中所述控制器被编程为在一天的特定时间在所述相反方向上操作所述冷凝器风扇电动机。
9.根据权利要求1所述的制冰机，其中所述控制器适于监控从最后一次所述冷凝器风扇电动机在所述相反方向上操作的经过时间，并且其中所述控制器适于在所述经过时间大于或等于所述冷凝器风扇电动机在所述相反方向上操作之间的期望最大时间时在所述相反方向上操作所述冷凝器风扇电动机。
10.根据权利要求9所述的制冰机，其中所述冷凝器风扇电动机在所述相反方向上操作之间的所述期望最大时间是约8小时至约36小时。
11.根据权利要求10所述的制冰机，其中所述冷凝器风扇电动机在所述相反方向上操作之间的所述期望最大时间是约24小时。
12.根据权利要求11所述的制冰机，其中所述控制器适于在所述压缩机关闭时在所述相反方向上操作所述冷凝器风扇电动机。
13.根据权利要求1所述的制冰机，其中所述冰形成装置包括：制冰室；
盘绕在所述制冰室周围的制冷剂管线，所述制冷剂管线与所述制冷系统的所述一个或多个制冷剂管线流体连通；和
所述制冰室内的螺旋钻，其用于去除在所述制冰室中形成的冰。
14.根据权利要求1所述的制冰机，其中所述制冰机还包括空气过滤器，所述空气过滤器用以在所述冷凝器风扇电动机在所述向前方向上操作时过滤进入所述冷凝器的空气。
15.根据权利要求14所述的制冰机，其中所述空气过滤器适于通过在所述相反方向上操作所述冷凝器风扇电动机而清洁。
16.一种控制制冰机的方法，所述制冰机包括(i)制冷系统，其包括压缩机、冷凝器、冰形成装置，和包括风扇叶片和用于驱动所述风扇叶片的冷凝器风扇电动机的冷凝器风扇，其中所述压缩机、所述冷凝器和所述冰形成装置通过一个或多个制冷剂管线流体连通，(ii)水系统，其用于向所述冰形成装置供应水，和(iii)控制系统，其包括控制器，所述控制器适于操作所述冷凝器风扇电动机，所述方法包括：
在所述制冰机制冰时在向前方向上以第一速度操作所述冷凝器风扇电动机；和
在所述制冰机不制冰时在相反方向上以第二速度操作所述冷凝器风扇电动机，其中在所述相反方向以所述第二速度操作所述冷凝器风扇电动机足以减少所述冷凝器上或其中的污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物的量。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述制冰机适于将冰收获至储冰箱中，并且其中所述制冰机还包括冰位传感器，所述方法还包括基于来自所述冰位传感器的所述储冰箱充满冰的指示在所述相反方向上以所述第二速度操作所述冷凝器风扇电动机。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述第二速度大于所述第一速度。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述冷凝器风扇电动机在所述相反方向上打开的时间段是约30秒至约2分钟。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述冷凝器风扇电动机在所述相反方向上打开的时间段是约1分钟。
21.根据权利要求16所述的方法，其中所述控制器被编程为每天至少一次在所述相反方向上操作所述冷凝器风扇电动机。
22.根据权利要求16所述的方法，其中所述控制器被编程为每天至多一次在所述相反方向上操作所述冷凝器风扇电动机。
23.根据权利要求16所述的方法，其中所述控制器被编程为在一天的特定时间在所述相反方向上操作所述冷凝器风扇电动机。
24.根据权利要求16所述的方法，其还包括：
确定从所述冷凝器风扇电动机在所述相反方向上的先前操作的经过时间；和
通过所述控制器比较所述经过时间与所述冷凝器风扇电动机在所述相反方向上的操作之间的期望最大时间；
其中当所述经过时间大于或等于所述期望最大时间时，关闭所述压缩机；和
在所述相反方向上以第二速度打开所述冷凝器风扇电动机一段时间，以减少所述冷凝器上或其中的污垢、棉绒、油脂、灰尘和/或其它污染物的量。
25.根据权利要求24所述的方法，其还包括：其中当所述经过时间大于或等于所述期望最大时间时，在所述相反方向上以所述第二速度打开所述冷凝器风扇电动机之前，从所述冰形成装置收获冰。
26.根据权利要求24所述的方法，其中所述冷凝器风扇电动机在所述相反方向上的操作之间的所述期望最大时间是约8小时至约36小时。
27.根据权利要求24所述的方法，其中所述冷凝器风扇电动机在所述相反方向上的操作之间的所述期望最大时间是约24小时。
28.根据权利要求16所述的方法，其中所述冰形成装置包括：
制冰室；
盘绕在所述制冰室周围的制冷剂管线，所述制冷剂管线与所述制冷系统的所述一个或多个制冷剂管线流体连通；和
所述制冰室内的螺旋钻，其用于去除在所述制冰室中形成的冰。
29.根据权利要求16所述的方法，其中所述制冰机还包括空气过滤器，所述空气过滤器用以在所述冷凝器风扇电动机在所述向前方向上操作时过滤进入所述冷凝器的空气。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述空气过滤器适于通过在所述相反方向上操作所述冷凝器风扇电动机而清洁。
31.一种用于控制制冰机的方法，所述制冰机包括(i)制冷系统，其包括压缩机、冷凝器、冰形成装置，和包括风扇叶片和用于驱动所述风扇叶片的冷凝器风扇电动机的冷凝器风扇，其中所述压缩机、所述冷凝器和所述冰形成装置通过一个或多个制冷剂管线流体连通，(ii)水系统，其用于向所述冰形成装置供应水，(iii)冰位传感器，其用于监控储冰箱中的冰位，其中所述制冰机适于将冰收获至储冰箱中，和(iii)控制系统，其包括控制器，所述控制器适于操作所述冷凝器风扇电动机，所述方法包括：
在所述制冰机制冰时在向前方向上以第一速度操作所述冷凝器风扇电动机；和
使用所述冰位传感器确定所述储冰箱是否充满冰；
其中当所述储冰箱充满冰时，
关闭所述压缩机；和
在所述相反方向上以第二速度打开所述冷凝器风扇电动机一段时间，以减少所述冷凝器上或其中的污垢、棉绒、灰尘和/或其它污染物的量。
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