CN110494704B - 制冰机 - Google Patents

Abstract

制冰机具备制冰盘(19)、对制冰盘(19)中的水进行冷却的冷却器、以及对制冰盘(19)中的冰进行加热的加热器。第1制冰模式具备利用冷却器的第1冷却工序。在第1冷却工序中，以第1冷却速度冷却制冰盘(19)中的水。第2制冰模式具备利用冷却器的第2冷却工序和第2冷却工序后的利用加热器的加热工序，在第2冷却工序中，以第2冷却速度冷却制冰盘(19)中的水。第2冷却速度大于第1冷却速度。

Description

制冰机

技术领域

本发明涉及一种用于制作冰的制冰机。

背景技术

在专利文献1中记载了冰箱所具备的制冰机。专利文献1所记载的制冰机例如具备第1制冰盘及第2制冰盘。通过使用第1制冰盘，能够制作第1形状的冰。通过使用第2制冰盘，能够制作与第1形状不同的第2形状的冰。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3781767号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1所记载的制冰机中，例如无法使用第1制冰盘制作第2形状的冰。同样地，无法使用第2制冰盘制作第1形状的冰。在专利文献1所记载的制冰机中，存在为了制作形状不同的冰而需要多个制冰盘的问题。

本发明是为了解决上述这样的课题而完成的。本发明的目的在于提供一种能够使用相同的制冰盘制作形状不同的冰的制冰机。

用于解决问题的手段

本发明的制冰机具备制冰盘、对制冰盘中的水进行冷却的冷却器、以及对制冰盘中的冰进行加热的加热器。第1制冰模式具备利用冷却器的第1冷却工序。在第1冷却工序中，以第1冷却速度冷却制冰盘中的水。第2制冰模式具备利用冷却器的第2冷却工序和第2冷却工序后的利用加热器的加热工序。在第2冷却工序中，以第2冷却速度冷却制冰盘中的水。第2冷却速度大于第1冷却速度。

本发明的制冰机具备制冰盘、对制冰盘中的水进行冷却的冷却器、对制冰盘中的冰进行加热的加热器、以及产生用于使制冰盘弹性变形的力的马达。第1制冰模式具备利用冷却器的第1冷却工序和第1冷却工序后的利用加热器的加热工序。在第1冷却工序中，以第1冷却速度冷却制冰盘中的水。第2制冰模式具备利用冷却器的第2冷却工序和第2冷却工序后的利用马达的变形工序。在第2冷却工序中，以第2冷却速度冷却制冰盘中的水。第2冷却速度大于第1冷却速度。

发明的效果

本发明的制冰机例如具备制冰盘、冷却器以及加热器。第1制冰模式具备利用冷却器的第1冷却工序。在第1冷却工序中，以第1冷却速度冷却制冰盘中的水。第2制冰模式具备利用冷却器的第2冷却工序和第2冷却工序后的利用加热器的加热工序。在第2冷却工序中，以第2冷却速度冷却制冰盘中的水。第2冷却速度大于第1冷却速度。根据本发明的制冰机，能够使用相同的制冰盘制作形状不同的冰。

附图说明

图1是表示具备制冰机的冰箱的例子的剖视图。

图2是表示冰箱所具备的设备的电连接的图。

图3是表示制冰室的例子的剖视图。

图4是表示图3的A-A截面的图。

图5是表示制冰盘的例子的立体图。

图6是用于说明制冰盘的可动机构的例子的图。

图7是表示壳体的例子的立体图。

图8是表示本发明的实施方式1的制冰机的动作例的流程图。

图9是表示本发明的实施方式1的制冰机的动作例的流程图。

图10是表示冰的相对于温度的长度变化和被封入冰中的空气的相对于温度的长度变化的图。

图11是表示空气的长度变化相对于冰的长度变化之比的图。

图12是表示本发明的实施方式1的制冰机的其他动作例的流程图。

图13是表示本发明的实施方式1的制冰机的其他动作例的流程图。

图14是交替进行图13所示的第2制冰模式和图12所示的第1制冰模式时的时序图。

图15是表示冰与不锈钢的剪切附着强度的图。

图16是表示冰与聚苯乙烯的剪切附着强度的图。

图17是表示本发明的实施方式2的制冰机的动作例的流程图。

图18是表示本发明的实施方式2的制冰机的动作例的流程图。

具体实施方式

参照附图，对本发明进行说明。适当简化或省略重复的说明。在各图中，相同的附图标记表示相同的部分或相当的部分。

实施方式1

图1是表示具备制冰机的冰箱1的例子的剖视图。冰箱1例如具备主体2。在主体2中形成例如冷藏室3、制冰室4、冷冻室5以及蔬菜室6。在冷冻室5中收纳冷冻食品等。在蔬菜室6中收纳蔬菜及PET塑料瓶等。也可以在主体2中形成切换室。切换室是能够切换设定温度的隔间。切换室例如配置在制冰室4的旁边。形成于主体2的各隔间由隔热构件分隔。作为隔热构件，例如使用发泡聚氨酯或真空隔热材料。

冰箱1例如还具备制冷循环。制冷循环例如具备压缩机7、冷凝器(未图示)、膨胀器(未图示)以及蒸发器8。制冷循环还具备供制冷剂通过的配管。

图2是表示冰箱1所具备的设备的电连接的图。冰箱1例如还具备温度传感器9a～9e、操作面板10、送风机11、马达12、风门13以及控制装置14。

形成于主体2的各隔间的温度由温度传感器9a～9e检测。例如，由温度传感器9a检测冷藏室3的温度。由温度传感器9b检测制冰室4的温度。由温度传感器9c检测冷冻室5的温度。由温度传感器9d检测蔬菜室6的温度。由温度传感器9e检测切换室的温度。由温度传感器9a～9e检测出的温度的信息被输入到控制装置14。温度传感器9a～9e例如分别具备温度检测用的热敏电阻。

操作面板10例如设置在冷藏室3的门2a的前表面。门2a是主体2的一部分。操作面板10也可以具备用于供使用者输入信息的装置。使用者从操作面板10输入用于变更各隔间的设定温度的信息。使用者从操作面板10输入的信息被输入到控制装置14。操作面板10也可以具备显示器。在显示器上显示形成于主体2的各隔间的状况。例如，在显示器上显示各隔间的温度。操作面板10的上述功能也可以由外部设备具备。例如，使用者的智能手机也可以具备上述输入功能及显示功能。在该情况下，控制装置14与使用者的智能手机之间进行信息的发送接收。

送风机11产生用于将由蒸发器8冷却的空气输送到各隔间的气流。在各隔间的壁面形成与输送管道连通的吹出口。通过送风机11驱动，由蒸发器8冷却的空气通过输送管道，被输送到各隔间。另外，在各隔间的壁面形成与返回管道连通的吸入口。各隔间的空气从吸入口进入到返回管道。在各隔间中冷却了储藏物的空气通过返回管道，返回到配置有蒸发器8的空间。返回到上述空间的空气由于通过蒸发器8而被冷却。

马达12驱动风门13。风门13配置在风路的各处。例如，风门13对输送管道进行开闭。如果与冷藏室3连通的输送管道被风门13关闭，则即使送风机11驱动，冷气也不会被供给到冷藏室3。如果与冷藏室3连通的输送管道没有被风门13关闭，则通过送风机11驱动，冷气被供给到冷藏室3。对于其他隔间也同样。例如，如果与制冰室4连通的输送管道被风门13关闭，则即使送风机11驱动，冷气也不会被供给到制冰室4。如果与制冰室4连通的输送管道没有被风门13关闭，则通过送风机11驱动，冷气被供给到制冰室4。

控制装置14控制冰箱1所具备的各设备。例如，控制装置14控制压缩机7、送风机11以及马达12。控制装置14基于由温度传感器9a～9e检测出的温度的信息以及从操作面板10输入的信息等来控制各设备。在操作面板10具备显示器的情况下，显示器的控制由控制装置14进行。

冰箱1具备制作冰的功能，即具备制冰机的功能。以下，也参照图3至图11，对冰箱1所具备的制冰机的功能进行详细说明。图3是表示制冰室4的例子的剖视图。图4是表示图3的A-A截面的图。冰箱1例如还具备水箱15、管16、马达17、泵18、制冰盘19、支承轴20a、支承轴20b、框架21、马达22、止动件23、温度传感器24、加热器25、壳体26以及传感器27。

在水箱15中贮存用于制作冰的水。水箱15例如配置于冷藏室3。管16与水箱15连接。管16贯通主体2中的分隔冷藏室3和制冰室4的部分。管16的下端在制冰室4中向下开口。管16的下端配置在制冰盘19的正上方。

马达17驱动泵18。马达17设置于主体2。马达17由控制装置14控制。泵18设置在水箱15的内部。通过泵18驱动，贮存于水箱15的水通过管16，供给到制冰盘19。

图5是表示制冰盘19的例子的立体图。图5表示在制冰盘19形成有用于制作冰的12个凹陷19a的例子。例如，在形成凹陷19a的分隔件上形成切口19b。通过形成切口19b，能够向各凹陷19a均等地供给水。制冰盘19配置在制冰室4的上部。制冰盘19优选至少装入水的部分为金属制。例如，制冰盘19是不锈钢的成型品。制冰盘19也可以是铜制或铝制。制冰盘19也可以是树脂制。

支承轴20a及支承轴20b以从制冰盘19突出的方式设置于制冰盘19的侧面。支承轴20a突出的侧面和支承轴20b突出的侧面朝向彼此相反的方向。支承轴20a及支承轴20b配置成一直线状。框架21固定于制冰室4的壁面。支承轴20a及支承轴20b支承于框架21。即，制冰盘19以能够以支承轴20a及支承轴20b为中心旋转的方式支承于框架21。

马达22使制冰盘19旋转。即，通过马达22驱动，制冰盘19以支承轴20a及支承轴20b为中心旋转。马达22由控制装置14控制。马达22例如设置于框架21。在图3所示的例子中，支承轴20a与马达22连结。也可以在马达22与支承轴20a之间设置减速齿轮。支承轴20b能够旋转地保持于框架21。

图6是用于说明制冰盘19的可动机构的例子的图。止动件23配置在框架21与制冰室4的壁面之间。止动件23例如具备圆盘构件23a和棒状构件23b。在圆盘构件23a的中心部形成贯通孔23c。支承轴20b贯通贯通孔23c。止动件23能够以支承轴20b为中心旋转。棒状构件23b设置于圆盘构件23a。棒状构件23b从圆盘构件23a突出。棒状构件23b与支承轴20b平行地配置。

支承轴20b贯通形成于框架21的贯通孔21a。另外，在框架21上形成长孔21b。图6表示在框架21上长孔21b形成为以支承轴20b为中心的圆弧状的例子。止动件23配置成棒状构件23b贯通长孔21b。即，长孔21b与在止动件23旋转时配置棒状构件23b的位置对应地形成。通过棒状构件23b与长孔21b的边缘抵碰，止动件23的旋转停止。如上所述，制冰盘19能够旋转地支承于框架21。当制冰盘19旋转时，制冰盘19的边缘与棒状构件23b抵碰。止动件23被制冰盘19推动而旋转，直到棒状构件23b与长孔21b的边缘抵碰为止。当棒状构件23b与长孔21b的边缘抵碰时，止动件23的旋转停止。当止动件23的旋转停止时，制冰盘19的位移被棒状构件23b阻碍。

温度传感器24是用于检测制冰盘19中的水或冰的温度的传感器。温度传感器24例如设置于制冰盘19。图4表示温度传感器24配置在制冰盘19的背面的谷间的例子。例如，温度传感器24具备粘贴在制冰盘19的背面的温度检测用的热敏电阻。在图4所示的例子中，温度传感器24被隔热材料28覆盖。由温度传感器24检测出的温度的信息被输入到控制装置14。

加热器25是对制冰盘19中的冰进行加热的加热器的一例。加热器25例如以从背面侧覆盖制冰盘19中的装入水的部分的方式设置于制冰盘19。制冰盘19弹性变形，详细情况将后述。因此，优选加热器25追随制冰盘19的变形而变形。加热器25例如也可以是在硅橡胶上配置有电热丝的面状发热体。

在壳体26中贮存有在制冰盘19中制作的冰。壳体26配置在制冰室4的下部。壳体26配置在制冰盘19的下方。图7是表示壳体26的例子的立体图。在图7所示的例子中，壳体26具备分隔件26a。壳体26的内侧的空间被分隔件26a划分为第1空间26b和第2空间26c。如上所述，制冰盘19以支承轴20a及支承轴20b为中心旋转。第1空间26b是用于接收在制冰盘19向一个方向旋转时从制冰盘19掉落的冰的空间。例如，当制冰盘19向图4所示的B方向旋转时，制冰盘19中的冰落下到第1空间26b中。第2空间26c是用于接收在制冰盘19向与上述一个方向相反的方向旋转时从制冰盘19掉落的冰的空间。例如，当制冰盘19向图4所示的C方向旋转时，制冰盘19中的冰落下到第2空间26c中。分隔件26a也可以能够滑动以能够变更第1空间26b的体积和第2空间26c的体积。分隔件26a也可以能够相对于壳体26的主体部分拆装。

传感器27检测出壳体26装满冰。例如，传感器27具备配置在壳体26的上方的杆。当在壳体26中贮存一定量的冰时，杆被冰推动。通过推动杆，检测出壳体26装满冰。当检测出壳体26装满冰时，传感器27将检测信息输出到控制装置14。

在本实施方式所示的例子中，制冷循环、送风机11、马达12以及风门13是对制冰盘19中的水进行冷却的冷却器的一例。如上所述，通过送风机11驱动，由蒸发器8冷却的空气通过输送管道，被输送到制冰室4。在制冰室4的壁面形成吹出口4a及吸入口4b。冷气从吹出口4a进入制冰室4。图3表示在制冰室4的里侧的壁面上在比制冰盘19高的位置形成吹出口4a的例子。

在制冰室4中，当送风机11驱动时，产生用于冷却制冰盘19中的水的气流。例如，从吹出口4a进入到制冰室4的空气在通过了制冰盘19的上方后，通过制冰盘19的下方。图3表示在制冰室4的里侧的壁面上在比制冰盘19低的位置形成吸入口4b的例子。通过了制冰盘19的下方的空气从吸入口4b进入返回管道。在图3及图4所示的例子中，制冰盘19中的水从上部开始冻结。因此，如果将温度传感器24设置于制冰盘19的背面，则能够根据由温度传感器24检测出的温度的信息，更准确地判定装入制冰盘19的水已冻结。并且，如果温度传感器24被隔热材料28覆盖，则即使产生上述气流，也能够防止冷气直接吹到温度传感器24。

本实施方式所示的冰箱1具备以至少两种模式制作冰的功能。例如，冰箱1能够以第1制冰模式制作冰。冰箱1能够以第2制冰模式制作冰。以下，说明在第1制冰模式下制作块冰的例子。说明在第2制冰模式下制作碎冰的例子。在第2制冰模式下制作的冰的大小比在第1制冰模式下制作的冰的大小小。以下，参照图8及图9，对用于在冰箱1中制作冰的动作进行详细说明。

图8及图9是表示本发明的实施方式1的制冰机的动作例的流程图。图8及图9表示一系列的动作。

控制装置14以转速f_n[rpm]驱动送风机11(S101)。在本实施方式所示的例子中，尾标n表示是任意的值。例如，控制装置14基于由温度传感器9a～9e检测出的温度的信息等控制送风机11。因此，送风机11的转速f_n与当时的状况相应地变化。在本实施方式所示的例子中，转速f_n是比最大值小的某个设定值或0。

接着，控制装置14控制马达17，使泵18驱动一定时间(S102)。由此，贮存在水箱15中的水供给到制冰盘19。在制冰盘19中贮存一定量的水。

在本实施方式中，对使用者能够从操作面板10选择冰的种类的例子进行说明。例如，操作面板10具备第1按钮以及第2按钮。第1按钮及第2按钮可以是具有触点的机械式按钮，也可以是显示在屏幕上的按钮。当按下第1按钮时，表明使用者选择了块冰的第1信息被输入到控制装置14。当按下第2按钮时，表明使用者选择了碎冰的第2信息被输入到控制装置14。选择冰的种类的方法不限定于上述例子。

控制装置14确定使用者所选择的冰的种类(S103)。如果是本实施方式所示的例子，则控制装置14判定从操作面板10输入了第1信息还是输入了第2信息。当从操作面板10输入第1信息时，控制装置14开始用于制作块冰的第1制冰模式(S104)。当从操作面板10输入第2信息时，控制装置14开始用于制作碎冰的第2制冰模式(S114)。

第1制冰模式具备利用冷却器的第1冷却工序。在第1冷却工序中，以第1冷却速度冷却制冰盘19中的水。例如，在第1冷却工序中，通过以转速f_n驱动送风机11，向制冰室4供给冷气。

控制装置14判定由温度传感器24检测出的温度Tit[℃]是否低于第1制冰温度(S105)。第1制冰温度是用于判定制冰盘19中的水已冻结的温度。图8及图9表示第1制冰温度为-13℃的例子。第1制冰温度被预先设定。

当由温度传感器24检测出的温度Tit低于第1制冰温度时，控制装置14判定为在S102中装入制冰盘19的水冻结。当温度Tit低于第1制冰温度时，控制装置14驱动马达22，使制冰盘19正转(S106)。例如，控制装置14使制冰盘19向图4所示的B方向旋转。

当在S106中开始制冰盘19的旋转时，控制装置14开始时间tr1[sec]的计数(S107)。控制装置14判定在S107中开始了计数的时间tr1是否达到了第1设定时间(S108)。第1设定时间是用于对制冰盘19施加一定量的扭转的时间。第1设定时间被预先设定。

如上所述，止动件23的旋转通过棒状构件23b与长孔21b的边缘抵碰而停止。第1设定时间设定为比从制冰盘19开始旋转到棒状构件23b与长孔21b的边缘抵碰为止的时间长的时间。因此，在棒状构件23b抵碰到长孔21b的边缘之后也继续马达22的驱动。当棒状构件23b抵碰到长孔21b的边缘时，制冰盘19的一个端部的旋转停止。该一个端部是连接有支承轴20b的端部。另一方面，即使棒状构件23b抵碰到长孔21b的边缘，制冰盘19的另一个端部也继续旋转。该另一个端部是连接有支承轴20a的端部。由此，对制冰盘19施加扭转，制冰盘19弹性变形。由于制冰盘19弹性变形，从而冰从制冰盘19分离。从制冰盘19分离的冰落下到壳体26中。此时，与凹陷19a的大小相应的大小的冰从制冰盘19落下。即，在S108中，块冰从制冰盘19落下。在壳体26的第1空间中贮存块冰。

当在S106中开始制冰盘19的旋转后经过第1设定时间时，控制装置14控制马达22，使制冰盘19反转(S109)。例如，控制装置14使制冰盘19向图4所示的C方向旋转。当在S109中开始制冰盘19的旋转时，控制装置14开始时间tr2[sec]的计数(S110)。控制装置14判定在S110中开始了计数的时间tr2是否达到了上述第1设定时间(S111)。当在S109中开始制冰盘19的旋转后经过第1设定时间时，控制装置14使马达22停止。由此，制冰盘19在水平配置的状态下停止(S112)。

接着，控制装置14判定壳体26是否装满冰(S113)。当控制装置14从传感器27被输入检测信息时，控制装置14判定为壳体26装满冰。在该情况下，控制装置14停止用于制作冰的动作。如果控制装置14没有从传感器27被输入检测信息，则控制装置14判定为壳体26未装满冰。在该情况下，控制装置14继续用于制作冰的动作。控制装置14使泵18驱动一定时间，将用于制作接下来的冰的水供给到制冰盘19(S102)。

另一方面，第2制冰模式具备利用冷却器的第2冷却工序和利用加热器的加热工序。加热工序在第2冷却工序之后进行。在第2冷却工序中，以第2冷却速度冷却制冰盘19中的水。第2冷却速度大于第1冷却速度。即，在第2冷却工序中，与第1冷却工序相比水更快速地冷却。该快速冷却是为了使气泡尽可能均匀地分散在冰中而进行的。通过第2冷却工序制成的冰优选因气泡而整体白浊。在第2制冰模式中，通过使被封入冰中的空气膨胀来将冰粉碎。制冰后的加热工序是为了使被封入冰中的空气膨胀而进行的。

当在S114中开始第2制冰模式时，控制装置14以转速f_Max[rpm]驱动送风机11(S115)。在本实施方式所示的例子中，尾标Max表示是最大值。在本实施方式中，表示通过提高送风机11的转速来进行快速冷却的例子。在第2冷却工序中，也可以通过其他方法进行快速冷却。

控制装置14判定由温度传感器24检测出的温度Tit是否低于第1制冰温度(S116)。当由温度传感器24检测出的温度Tit低于第1制冰温度时，控制装置14判定为在S102中装入制冰盘19的水冻结。当温度Tit低于第1制冰温度时，控制装置14使送风机11的转速返回到f_n(S117)。

接着，控制装置14使加热器25的输出为W_Max(S118)。当在S118中开始向加热器25通电时，控制装置14开始时间th1[sec]的计数(S119)。控制装置14判定在S119中开始了计数的时间th1是否达到了第2设定时间(S120)。第2设定时间是用于使被封入冰中的空气膨胀而将冰粉碎的时间。第2设定时间被预先设定。利用加热器25的最大输出的加热进行第2设定时间，从而在制冰盘19上冰变得粉碎。此时的冰的温度例如为-10℃。

当在S118中开始向加热器25通电后经过第2设定时间时，控制装置14停止向加热器25的通电(S121)。另外，当经过第2设定时间时，控制装置14驱动马达22，使制冰盘19反转(S122)。例如，控制装置14使制冰盘19向图4所示的C方向旋转。

当在S122中开始制冰盘19的旋转时，控制装置14开始时间tr1的计数(S123)。控制装置14判定在S123中开始了计数的时间tr1是否达到了第1设定时间(S124)。如上所述，第1设定时间设定为比从开始制冰盘19的旋转到棒状构件23b与长孔21b的边缘抵碰为止的时间长的时间。在棒状构件23b与长孔21b的边缘抵碰后也继续马达22的驱动，由此对制冰盘19施加扭转。由此，制冰盘19弹性变形，在S120中制成的碎冰从制冰盘19落下。在壳体26的第2空间中贮存碎冰。

当在S122中开始制冰盘19的旋转后经过第1设定时间时，控制装置14控制马达22，使制冰盘19正转(S125)。例如，控制装置14使制冰盘19向图4所示的B方向旋转。当在S125中开始制冰盘19的旋转时，控制装置14开始时间tr2的计数(S126)。控制装置14判定在S126中开始了计数的时间tr2是否达到了第1设定时间(S127)。当在S125中开始制冰盘19的旋转后经过第1设定时间时，控制装置14使马达22停止。由此，制冰盘19在水平配置的状态下停止(S128)。

接着，控制装置14判定壳体26是否装满冰(S129)。当控制装置14从传感器27被输入检测信息时，控制装置14判定为壳体26装满冰。在该情况下，控制装置14停止用于制作冰的动作。如果控制装置14没有从传感器27被输入检测信息，则控制装置14判定为壳体26未装满冰。在该情况下，控制装置14继续用于制作冰的动作。控制装置14使泵18驱动一定时间，将用于制作接下来的冰的水供给到制冰盘19(S102)。

接着，参照图10及图11，说明碎冰的生成原理。在水中溶解有一定量的空气。冰是水被冷却成为固体而得到的物质。当水结晶化时，作为杂质的空气被排出到晶体外。即，当水冻结时，空气被挤出到冰生长界面。被挤出到冰生长界面的空气集合且被封入内部而形成的是在冰中看到的气泡。

物质随着温度变化而长度变化。相对于温度的长度变化的比例根据物质而不同。将该变化的比例称为线膨胀系数。冰的线膨胀系数为50.7×10^-6[1/K]。由于空气是气体，因此空气的线膨胀系数为绝对温度T的倒数。

例如，将冰的初始温度设为一般的冰箱的制冰室的温度即-18℃。另外，将冰的大小设为20[mm]方块。冰的相对于温度的长度变化ΔL[mm]及被封入冰中的空气的相对于温度的长度变化ΔL[mm]用下式表示。

ΔL＝α×20×{Tn-(-18)}…(1)

α是线膨胀系数。式1表示从初始温度上升到温度Tn时的长度变化ΔL。

图10是表示冰的相对于温度的长度变化和被封入冰中的空气的相对于温度的长度变化的图。在图10中，将通过式1得到的ΔL表示为膨胀距离。图10表示将冰的温度从-18℃提高到0℃时的计算结果。

图11是表示空气的长度变化相对于冰的长度变化之比的图。即，图11表示在各温度下将冰的长度变化设为1的情况下的空气的长度变化。

从图11可知，在上述温度范围内，空气与冰相比膨胀70～80倍。其中，即使-18℃的空气达到-15℃，其长度变化的绝对值也为0.2[mm]。即使-18℃的空气达到-5℃，其长度变化的绝对值也为1[mm]。因此，为了在第2制冰模式下制作碎冰，在第2冷却工序中，优选将大量的气泡尽量接近地封入冰中。为了制作这样的冰，需要在生成大量成为冰的晶体的核的冰核后，在气泡未变大时将气泡取入冰晶体。即，通过尽可能快速地冷却水，能够制作出适合于碎冰的冰。

另外，通过迅速提高被封入冰中的大量的气泡的温度，能够将冰弄碎得更碎。即，能够制作更为精细的碎冰。因此，制冰盘19优选为导热性良好的金属制。另外，加热器25优选为能够同时对大范围进行加热的面状的发热体。

图12是表示本发明的实施方式1的制冰机的其他动作例的流程图。例如，图12及图9表示一系列的动作。

在图12所示的例子中，第1制冰模式具备利用冷却器的第1冷却工序和利用加热器的第1加热工序。第1加热工序在第1冷却工序之后进行。在第1加热工序中，以第1加热速度加热制冰盘19中的冰。另一方面，在第2制冰模式的加热工序中，以第2加热速度加热制冰盘19中的冰。以下，将图9所示的加热工序称为第2加热工序。第2加热速度大于第1加热速度。当制冰盘19为金属制时，与制冰盘19为树脂制的情况相比，冰难以从制冰盘19分离。第1制冰模式的第1加热工序是为了使冰容易从制冰盘19分离而进行的。

图12所示的处理流程相当于在图8所示的处理流程中增加了S130至S132所示的处理。当在S104中开始第1制冰模式时，控制装置14判定由温度传感器24检测出的温度Tit是否低于第1制冰温度(S105)。当由温度传感器24检测出的温度Tit低于第1制冰温度时，控制装置14判定为在S102中装入制冰盘19的水冻结。当温度Tit低于第1制冰温度时，控制装置14使加热器25的输出为W_n(S130)。输出W_n是小于最大输出W_Max的某个设定值。

当在S130中开始向加热器25通电时，控制装置14判定由温度传感器24检测出的温度Tit是否为第2制冰温度以上(S131)。第2制冰温度是用于判定为冰容易从制冰盘19分离的温度。图12表示第2制冰温度为-1℃的例子。第2制冰温度被预先设定。

当由温度传感器24检测出的温度Tit达到第2制冰温度以上时，控制装置14停止向加热器25的通电(S132)。另外，当温度Tit达到第2制冰温度以上时，控制装置14驱动马达22，使制冰盘19正转(S106)。例如，控制装置14使制冰盘19向图4所示的B方向旋转。图12的S106至S113所示的处理与图8的S106至S113所示的处理相同。

图13是表示本发明的实施方式1的制冰机的其他动作例的流程图。例如，图12及图13表示一系列的动作。

在图13所示的例子中，第2制冰模式具备利用冷却器的第2冷却工序和利用加热器的第2加热工序及第3加热工序。第2加热工序在第2冷却工序之后进行。第3加热工序在第2加热工序之后进行。在第2加热工序中，以第2加热速度加热制冰盘19中的冰。在第3加热工序中，以第3加热速度加热制冰盘19中的冰。第2加热速度大于第3加热速度。第2加热速度大于第1加热速度。第3加热工序是为了使冰容易从制冰盘19分离而进行的。

图13所示的处理流程相当于在图9所示的处理流程中增加了S133和S134所示的处理。当在S114中开始第2制冰模式时，控制装置14以转速f_Max驱动送风机11(S115)。

控制装置14判定由温度传感器24检测出的温度Tit是否低于第1制冰温度(S116)。当由温度传感器24检测出的温度Tit低于第1制冰温度时，控制装置14判定为在S102中装入制冰盘19的水冻结。当温度Tit低于第1制冰温度时，控制装置14使送风机11的转速返回f_n(S117)。

接着，控制装置14使加热器25的输出为W_Max(S118)。当在S118中开始向加热器25通电时，控制装置14开始时间th1的计数(S119)。控制装置14判定在S119中开始了计数的时间th1是否达到了第2设定时间(S120)。

当在S118中开始向加热器25的通电后经过第2设定时间时，控制装置14使加热器25的输出为W_n(S133)。当在S133中使加热器25的输出下降时，控制装置14判定由温度传感器24检测出的温度Tit是否为第2制冰温度以上(S134)。图13表示第2制冰温度为-1℃的例子。

当由温度传感器24检测出的温度Tit达到第2制冰温度以上时，控制装置14停止向加热器25的通电(S121)。另外，当温度Tit达到第2制冰温度以上时，控制装置14驱动马达22，使制冰盘19反转(S122)。例如，控制装置14使制冰盘19向图4所示的C方向旋转。

图13的S121至S129所示的处理与图9的S121至S129所示的处理相同。

图14是交替进行图13所示的第2制冰模式和图12所示的第1制冰模式时的时序图。图14所示的区间I对应于图12的S101至S103的处理。区间II对应于图13的S115至S117的处理。第2冷却工序包含在区间II中。区间III对应于图13的S118至S120的处理。第2加热工序包含在区间III中。区间IV对应于图13的S133至S129的处理。第3加热工序包含在区间IV的最初的部分中。区间V对应于图12的S105的处理。第1冷却工序包含在区间V中。区间VI对应于图12的S130至S113的处理。第1加热工序包含在区间VI的最初的部分中。

如上所述，第2冷却工序中的第2冷却速度大于第1冷却工序中的第1冷却速度。在本实施方式中，定义为某一设定温度的规定量的水成为目标温度的冰为止所用的时间越短，冷却速度越大。此外，通过第2冷却工序制成的冰优选因气泡而整体白浊。为了制作这样的冰，冰生长速度需要在2[mm/小时]以上。冰生长速度优选为5[mm/小时]以上。

如上所述，第2加热工序中的第2加热速度大于第1加热工序中的第1加热速度及第3加热工序中的第3加热速度。在本实施方式中，定义为某一设定温度的规定量的冰成为比该设定温度高的目标温度的冰为止所用的时间越短，加热速度越大。

如果是本实施方式所示的例子，则能够使用相同的制冰盘19制作形状不同的冰。不需要为了制作形状不同的冰而使用多个制冰盘。因此，能够使装置小型化。在制冰机设置于冰箱的情况下，能够使冰箱小型化。换言之，能够增大形成于冰箱的其他隔间的容量。在本实施方式中，对制作块冰及碎冰的例子进行了说明。这是一例。也可以使用制冰盘19制作其他形状的冰。

此外，虽然也能够通过用刀具切削冰来制作碎冰，但在使用刀具的情况下，在清洗器具时需要注意。在本实施方式所示的例子中，没有为了制作碎冰而使用刀具。因此，能够容易地进行器具的清洗。

在本实施方式所示的例子中，壳体26具备分隔件26a。在由分隔件26a划分的第1空间贮存块冰。在由分隔件26a划分的第2空间贮存碎冰。由于能够将块冰及碎冰分开贮存，因此使用方便。

制冰盘19也可以是仅装入水的部分为金属制，剩余的部分为树脂制。如果是这样的制冰盘19，则与所有部分为金属制的制冰盘19相比，能够降低为了使制冰盘19弹性变形所需的力。因此，作为马达22，能够使用小型及低价的马达。

在本实施方式中，例示了具备蒸发器8及送风机11的冷却器。这是一例。作为冷却器，也可以使用直接冷却制冰盘19的装置。例如，冷却器也可以具备设置在制冰盘19的背面的冷却管。冷却器也可以具备设置在制冰盘19的背面的珀尔帖元件。

在本实施方式中，作为加热器，例示了设置在制冰盘19的背面的加热器25。这是一例。例如，作为加热器，也可以使用对制冰盘19的冰吹送暖风的装置。

在本实施方式中，对将壳体26配置在制冰室4的例子进行了说明。这是一例。壳体26也可以配置在制冰室4以外的隔间。另外，在本实施方式中，例示了能够打开制冰室4的门而取出的壳体26。这是一例。也可以通过使冰箱1具备分配器功能，从而能够不打开制冰室4的整个门就取出冰。

实施方式2

在实施方式1中，对通过对快速冷却的冰进行加热来将冰破碎的例子进行了说明。在本实施方式中，对通过扭转制冰盘19而对冰施加力、从而将冰破碎的例子进行说明。

在本实施方式所示的例子中，马达22产生用于使制冰盘19弹性变形的力。如上所述，在快速冷却的冰中封入有大量空气。因此，如果使制冰盘19弹性变形，则能够使制冰盘19中的冰变得粉碎。但是，在本实施方式所示的例子中，在制冰盘19被扭转时，需要防止在冰破碎之前冰从制冰盘19脱离。

图15是表示冰与不锈钢的剪切附着强度的图。图16是表示冰与聚苯乙烯的剪切附着强度的图。图15及图16引自以下文献。

“前野纪一，《冰的附着与摩擦》，日本雪冰学会，Vol.68，No.5，p.449-455(2006)”

附着强度越大，冰越难以分离。在本实施方式所示的例子中，制冰盘19优选至少装入水的部分为金属制。例如，在制冰盘19为不锈钢的成型品的情况下，装入水的部分优选在从模具脱离后没有进行研磨作业。在制冰盘19为树脂制的情况下，例如，优选装入水的部分的表面比其他部分的表面粗糙。在实施方式1所示的例子中，也可以应用这样的制冰盘19。

图17及图18是表示本发明的实施方式2的制冰机的动作例的流程图。图17及图18表示一系列的动作。图17所示的处理流程与图12所示的处理流程相同。

控制装置14以转速f_n[rpm]驱动送风机11(S201)。另外，控制装置14控制马达17，使泵18驱动一定时间(S202)。由此，贮存在水箱15中的水供给到制冰盘19。在制冰盘19中贮存一定量的水。

控制装置14确定使用者所选择的冰的种类(S203)。例如，当从操作面板10输入第1信息时，控制装置14开始用于制作块冰的第1制冰模式(S204)。当从操作面板10输入第2信息时，控制装置14开始用于制作碎冰的第2制冰模式(S214)。

第1制冰模式具备利用冷却器的第1冷却工序和利用加热器的第1加热工序。在第1冷却工序中，以第1冷却速度冷却制冰盘19中的水。例如，在第1冷却工序中，通过送风机11以转速f_n驱动，向制冰室4供给冷气。第1加热工序在第1冷却工序之后进行。在第1加热工序中，以第1加热速度加热制冰盘19中的冰。第1加热工序是为了使冰容易从制冰盘19分离而进行的。

控制装置14判定由温度传感器24检测出的温度Tit[℃]是否低于第1制冰温度(S205)。图17表示第1制冰温度为-13℃的例子。第1制冰温度被预先设定。

当由温度传感器24检测出的温度Tit低于第1制冰温度时，控制装置14判定为在S202中装入制冰盘19的水冻结。当温度Tit低于第1制冰温度时，控制装置14使加热器25的输出为W_n(S230)。

当在S230中开始向加热器25通电时，控制装置14判定由温度传感器24检测出的温度Tit[℃]是否为第2制冰温度以上(S231)。图17表示第2制冰温度为-1℃的例子。第2制冰温度被预先设定。

当由温度传感器24检测出的温度Tit达到第2制冰温度以上时，控制装置14停止向加热器25的通电(S232)。另外，当温度Tit达到第2制冰温度以上时，控制装置14驱动马达22，使制冰盘19正转(S206)。例如，控制装置14使制冰盘19向图4所示的B方向旋转。图17的S206至S213所示的处理与图12的S106至S113所示的处理相同。

另一方面，第2制冰模式具备利用冷却器的第2冷却工序和利用马达22的制冰盘19的变形工序。变形工序在第2冷却工序之后进行。在第2冷却工序中，以第2冷却速度冷却制冰盘19中的水。第2冷却速度大于第1冷却速度。

当在S214中开始第2制冰模式时，控制装置14以转速f_Max[rpm]驱动送风机11(S215)。在本实施方式中，也表示通过提高送风机11的转速来进行快速冷却的例子。在第2冷却工序中，也可以通过其他方法进行快速冷却。

控制装置14判定由温度传感器24检测出的温度Tit是否低于第1制冰温度(S216)。当由温度传感器24检测出的温度Tit低于第1制冰温度时，控制装置14判定为在S202中装入制冰盘19的水冻结。当温度Tit低于第1制冰温度时，控制装置14使送风机11的转速返回f_n(S217)。

接着，控制装置14驱动马达22，使制冰盘19反转(S222)。例如，控制装置14使制冰盘19向图4所示的C方向旋转。当在S222中开始制冰盘19的旋转时，控制装置14开始时间tr1[sec]的计数(S223)。控制装置14判定在S223中开始了计数的时间tr1是否达到了第1设定时间(S224)。

如上所述，第1设定时间设定为比从开始制冰盘19的旋转到棒状构件23b与长孔21b的边缘抵碰为止的时间长的时间。在棒状构件23b与长孔21b的边缘抵碰后也驱动马达22的继续，由此对制冰盘19施加扭转。由此，制冰盘19弹性变形，制冰盘19中的冰变得粉碎。即，在S224中，碎冰从制冰盘19落下。在壳体26的第2空间贮存碎冰。

当在S222中开始制冰盘19的旋转后经过第1设定时间时，控制装置14控制马达22，使制冰盘19正转(S225)。图18的S225至S229所示的处理与图9的S125至S129所示的处理相同。

在本实施方式所示的例子中，也能够起到与在实施方式1中公开的例子所起到的效果相同的效果。即，如果是本实施方式所示的例子，则能够使用相同的制冰盘19制作形状不同的冰。不需要为了制作形状不同的冰而使用多个制冰盘来。因此，能够使装置小型化。在制冰机设置于冰箱的情况下，能够使冰箱小型化。换言之，能够增大形成于冰箱的其他隔间的体积。在本实施方式中，对制作块冰及碎冰的例子进行了说明。这是一例。也可以使用制冰盘19制作其他形状的冰。

此外，虽然也能够通过用刀具切削冰来制作碎冰，但在使用刀具的情况下，在清洗器具时需要注意。在本实施方式所示的例子中，没有为了制作碎冰而使用刀具。因此，能够容易地进行器具的清洗。

在本实施方式中未说明的特征与在实施方式1中公开的特征相同。

如图2所示，控制装置14具备例如包括处理器29和存储器30的处理电路作为硬件资源。控制装置14通过处理器29执行存储在存储器30中的程序，从而实现上述的各功能。

处理器29也被称为CPU(Central Processing Unit)、中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机或DSP。作为存储器30，也可以采用半导体存储器、磁盘、软盘、光盘(Optical Disk)、压缩盘(Compact Disk)、小型盘(Mini Disc)或DVD。在能够采用的半导体存储器中，包括RAM、ROM、闪存、EPROM以及EEPROM等。

也可以通过硬件实现控制装置14具有的各功能的一部分或全部。作为实现控制装置14的功能的硬件，也可以采用单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC、FPGA或者它们的组合。

产业上的可利用性

本发明能够应用于用水制作冰的各种装置。

附图标记说明

1冰箱、2主体、2a门、3冷藏室、4制冰室、4a吹出口、4b吸入口、5冷冻室、6蔬菜室、7压缩机、8蒸发器、9a～9e温度传感器、10操作面板、11送风机、12马达、13风门、14控制装置、15水箱、16管、17马达、18泵、19制冰盘、19a凹陷、19b切口、20a支承轴、20b支承轴、21框架、21a贯通孔、21b长孔、22马达、23止动件、23a圆盘构件、23b棒状构件、23c贯通孔、24温度传感器、25加热器、26壳体、26a分隔件、26b第1空间、26c第2空间、27传感器、28隔热材料、29处理器、30存储器。

Claims (14)

1.一种制冰机，能够分别以第1制冰模式及第2制冰模式制作冰，其中，所述制冰机具备：

制冰盘；

冷却器，其对所述制冰盘中的水进行冷却；以及

加热器，其对所述制冰盘中的冰进行加热，

所述第1制冰模式具备利用所述冷却器的第1冷却工序，

在所述第1冷却工序中，以第1冷却速度冷却所述制冰盘中的水，

所述第2制冰模式具备利用所述冷却器的第2冷却工序和所述第2冷却工序后的利用所述加热器的加热工序，

在所述第2冷却工序中，以第2冷却速度冷却所述制冰盘中的水，

所述第2冷却速度大于所述第1冷却速度，

在所述加热工序中，所述制冰盘中的冰被粉碎。

2.如权利要求1所述的制冰机，其中，

所述第1制冰模式还具备所述第1冷却工序后的利用所述加热器的第1加热工序，

在所述第1加热工序中，以第1加热速度加热所述制冰盘中的冰，

在所述第2制冰模式的所述加热工序中，以第2加热速度加热所述制冰盘中的冰，

所述第2加热速度大于所述第1加热速度。

3.如权利要求1所述的制冰机，其中，

所述第1制冰模式还具备所述第1冷却工序后的利用所述加热器的第1加热工序，

在所述第1加热工序中，以第1加热速度加热所述制冰盘中的冰，

所述第2制冰模式的所述加热工序具备所述第2冷却工序后的第2加热工序和所述第2加热工序后的第3加热工序，

在所述第2加热工序中，以第2加热速度加热所述制冰盘中的冰，

在所述第3加热工序中，以第3加热速度加热所述制冰盘中的冰，

所述第2加热速度大于所述第1加热速度及所述第3加热速度。

4.如权利要求1至3中任一项所述的制冰机，其中，

所述制冰盘的至少装入水的部分为金属制。

5.如权利要求1至3中任一项所述的制冰机，其中，

所述制冰盘为树脂制，装入水的部分的表面比其他部分的表面粗糙。

6.如权利要求1至3中任一项所述的制冰机，其中，

所述加热器是从背面侧覆盖所述制冰盘中的装入水的部分的面状发热体。

7.如权利要求1至3中任一项所述的制冰机，其中，

所述制冰机还具备：

温度传感器，其设置于所述制冰盘；以及

隔热材料，其覆盖所述温度传感器。

8.如权利要求1至3中任一项所述的制冰机，其中，

所述制冰机还具备配置在所述制冰盘的下方的壳体，

所述制冰盘被支承为能够以轴为中心旋转，

所述壳体具备用于划分第1空间和第2空间的分隔件，

所述第1空间是用于接收在所述制冰盘以所述轴为中心向一个方向旋转时从所述制冰盘掉落的冰的空间，

所述第2空间是用于接收在所述制冰盘以所述轴为中心向与所述一个方向相反的方向旋转时从所述制冰盘掉落的冰的空间。

9.一种制冰机，能够分别以第1制冰模式及第2制冰模式制作冰，其中，所述制冰机具备：

制冰盘；

冷却器，其对所述制冰盘中的水进行冷却；

加热器，其对所述制冰盘中的冰进行加热；以及

马达，其产生用于使所述制冰盘弹性变形的力，

所述第1制冰模式具备利用所述冷却器的第1冷却工序和所述第1冷却工序后的利用所述加热器的加热工序，

在所述第1冷却工序中，以第1冷却速度冷却所述制冰盘中的水，

所述第2制冰模式具备利用所述冷却器的第2冷却工序和所述第2冷却工序后的利用所述马达的变形工序，

在所述第2冷却工序中，以第2冷却速度冷却所述制冰盘中的水，

所述第2冷却速度大于所述第1冷却速度，

在所述变形工序中，所述制冰盘中的冰被粉碎。

10.如权利要求9所述的制冰机，其中，

所述制冰盘的至少装入水的部分为金属制。

11.如权利要求9所述的制冰机，其中，

所述制冰盘为树脂制，装入水的部分的表面比其他部分的表面粗糙。

12.如权利要求9至11中任一项所述的制冰机，其中，

所述加热器是从背面侧覆盖所述制冰盘中的装入水的部分的面状发热体。

13.如权利要求9至11中任一项所述的制冰机，其中，

所述制冰机还具备：

温度传感器，其设置于所述制冰盘；以及

隔热材料，其覆盖所述温度传感器。

14.如权利要求9至11中任一项所述的制冰机，其中，

所述制冰机还具备配置在所述制冰盘的下方的壳体，

所述制冰盘被支承为能够以轴为中心旋转，

所述壳体具备用于划分第1空间和第2空间的分隔件，

所述第1空间是用于接收在所述制冰盘以所述轴为中心向一个方向旋转时从所述制冰盘掉落的冰的空间，

所述第2空间是用于接收在所述制冰盘以所述轴为中心向与所述一个方向相反的方向旋转时从所述制冰盘掉落的冰的空间。

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