CN113028694B - 制冰机和包括制冰机的冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能产生抑制白浊化的冰的制冰机以及包括该制冰机的冰箱。该制冰机包括：具有散热装置的冷却部，散热装置具有用于制冷剂流动的流路；金属板，其被安装成使得金属制的柱状构件向下延伸；制冰机还包括：液体容器，能储存液体；液体供给部，将液体供给至液体容器；液体清除部，清除残留在液体容器内的液体；以及控制部，其控制液体供给部和液体清除部；在控制部的控制下实施的制冰工序中多次重复进行以下步骤的制冰过程：液体供给部将液体供给至液体容器内；成为以下状态达指定的时间：距柱状构件的尖端部的指定范围L浸入供给至液体容器的液体；在经过指定的时间T后液体清除部清除残留在液体容器内的液体。

Description

制冰机和包括制冰机的冰箱

技术领域

本发明涉及冷冻液体以产生冰的制冰机以及包括该制冰机的冰箱。

背景技术

在冷冻液体以产生冰的制冰机当中，提出了通过用冰箱的冷却系统的制冷剂来冷却浸入液体中的冷却突起，以进行制冰(例如，参照专利文献1)。

然而，在专利文献1中记载的制冰机中，由于仅用冰箱的冷却系统的制冷剂来冷却冷却突起，因此冷却突起的最高温度即为制冷剂的蒸发温度，并且到制冰完成为止的时间的缩短是有限度的。

在专利文献1中记载的制冰机中，蓄积在制冰水槽中的水在冷却突起处冷却并成为冰，首先从冷却突起附近开始冻结，最后积存在制冰水槽内的水全部冻结。在这种情况下，在制冰工序初期冻结的冰变成含有少量可溶物或不溶物并且白浊化得到抑制的冰，但是在制冰工序接近结束时，由于蓄积在制冰水槽内的全部的水所含的可溶物或不溶物聚集并且所含有的水冻结，因此存在产生白浊化的冰的问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，并且提供能抑制产生白浊化的冰的制冰机以及包括该制冰机的冰箱。

本发明提供了一种制冰机，包括：冷却部，所述冷却部具有：

散热装置，其具有用于制冷剂流动的流路，以及

金属板，其被安装成使得金属制的柱状构件从基端部至尖端部向下延伸，

其中，通过所述散热装置来冷却所述柱状构件；

所述制冰机还包括：

液体容器，其能储存液体；

液体供给部，其将液体供给至所述液体容器；

液体清除部，其去除残留在所述液体容器内的液体；以及

控制部，其控制所述液体供给部和所述液体清除部；

其中，在所述控制部的控制下实施的制冰工序中多次重复进行以下步骤的制冰过程：

步骤1，所述液体供给部将液体供给至所述液体容器内，

步骤2，成为以下状态达指定的时间：距所述柱状构件的所述尖端部的指定范围浸入供给至所述液体容器的液体，以及

步骤3，在经过所述指定的时间后，所述液体清除部去除残留在所述液体容器内的液体。

根据本发明，多次重复进行以下步骤的制冰过程：步骤1是将液体供给至液体容器内；步骤2是在柱状构件周围产生冰达指定时间；以及步骤3是去除残留在液体容器内的液体。因此，由于在各制冰过程中总是将含有少量可溶物或不溶物的液体冻结，因此可以产生抑制白浊化的冰。如上所述，可以提供能产生抑制白浊化的冰的制冰机。

本发明提供了另一种制冰机，包括：冷却部，所述冷却部具有：

散热装置，其具有用于制冷剂流动的流路，以及

金属板，其被安装成使得金属制的柱状构件从基端部至尖端部向下延伸，

其中，通过所述散热装置来冷却所述柱状构件；

所述制冰机还包括：

液体容器，其能储存液体；

液体供给部，其将液体供给至所述液体容器；

液体清除部，其去除残留在所述液体容器内的液体；以及

控制部，其控制所述液体供给部和所述液体清除部；

其中，在所述控制部的控制下实施的制冰工序中，

在N为2以上的整数并且n为1以上且N以下的整数的情况下，从制冰过程(1)重复至制冰过程(N)；

其中，在制冰过程(n)中实施：

步骤1，所述液体供给部将与制冰过程(n)相对应的液体供给至所述液体容器内，

步骤2，成为以下状态达与制冰过程(n)相对应的时间T：距所述柱状构件的所述尖端部的指定范围浸入供给至所述液体容器的液体，以及

步骤3，在经过所述时间T后，所述液体清除部去除残留在所述液体容器内的液体。

根据本发明，将进行以下步骤的制冰过程(n)重复N次：步骤1是将与制冰过程(n)相对应的液体供给至液体容器内；步骤2是在柱状构件周围产生冰达与制冰过程(n)相对应的指定时间；以及步骤3是去除残留在液体容器内的液体。因此，由于在各制冰过程(n)中总是将含有少量可溶物或不溶物的液体冻结，因此可以产生抑制白浊化的冰。

除此之外，由于在从第1次到第N次的各制冰过程中可以使不同的液体冻结仅不同的时间，因此还可以产生这样的冰：其每一层的厚度不同，并且每一层具有不同的味道或不同的颜色。因此，可以提供能制造与各种各样的用途相对应的冰、或者具有各种各样的口味和美观的冰的制冰机。

此外，本发明的优选的实施方式中，还包括珀耳帖元件，其被布置在所述散热装置与所述金属板之间，其一侧的表面与所述散热装置的表面接触，其另一侧的表面与所述金属板的跟安装了所述柱状构件的表面相反侧的表面接触，其中，通过向所述珀耳帖元件供电使得所述珀耳帖元件的与所述散热装置接触的一侧成为放热侧、而与所述金属板接触的一侧成为吸热侧，进一步对所述柱状构件进行冷却。

根据本发明，由于通过珀耳帖元件从具有柱状构件的金属板侧吸热并向散热装置侧放热，因此除了通过具有用于制冷剂流动的流路的散热装置进行冷却以外还增加了通过珀耳帖元件进行冷却，并且金属板的柱状构件的温度可以是与仅用制冷剂的情况的温度相比更低的温度。藉此，可以在短时间内在金属板的柱状构件周围产生冰。

此外，本发明的优选的实施方式中，还包括转移机构，其使所述冷却部和所述液体容器相对移动；

其中，在所述控制部的控制下进行以下工序：

在所述制冰工序之后，

移动工序，其中，所述转移机构使所述冷却部和所述液体容器相对移动，以使所述液体容器不在所述柱状构件的下侧，以及

脱冰工序，其在所述移动工序之后，其中，向所述珀耳帖元件供电，使得所述珀耳帖元件的与所述散热装置接触的一侧成为吸热侧、而与所述金属板接触的一侧成为放热侧。

根据本发明，在液体容器不在柱状构件的下侧的状态下，通过反转珀耳帖元件的通电方向，可以使柱状构件的温度快速上升，从而实现脱冰。藉此，可以可靠地实现短制冰周期。

此外，本发明的优选的实施方式中，所述液体容器借助于联结部与转移机构联结，所述转移机构带动液体容器顺时针/逆时针旋转。

此外，本发明的优选的实施方式中，还包括排水流路，用于接收从液体容器流出的液体并使其流到指定位置，所述转移机构作用于液体清除部，当使液体容器倾斜时，使液体容器内的液体流出到所述排水流路。

此外，本发明的优选的实施方式中，所述液体供给部包括用于储存液体的储存容器；以及用于将储存容器内的液体供给至液体容器的液体供给/清除泵，液体容器的底面设有液体供给/清除口，其藉由液体供给/清除流路连接到液体供给/清除泵的出入端口，所述液体供给/清除泵既能够将储存容器内的液体供给至液体容器，又能够使液体容器内的液体返回到储存容器。

此外，本发明的优选的实施方式中，所述液体供给部从液体容器的开口上方供给液体，并且通过由与设在液体容器底部的排出口相连的自动阀或排出泵构成的液体清除部，所述液体清除部通过重力或泵的吸力来使液体容器内的液体流出。

此外，本发明的优选的实施方式中，所述液体供给部包括至少两个分类液体容器，用于容纳与至少两个制冰过程相对应的液体。

此外，本发明的优选的实施方式中，每个制冰过程中，所述指定的时间不同。

本发明还提供了一种，冰箱包括上述制冰机，

其中，从用于冷却冰箱内部的冷却系统分岔出来，以将制冷剂供给至所述制冰机的所述散热装置。

根据本发明，用冰箱的冷却系统的制冷剂，可以提供包括能在短时间内产生抑制白浊化的冰的制冰机的冰箱。

如上所述，在本发明中，可以提供能抑制产生白浊化的冰的制冰机、以及包括该制冰机的冰箱。

附图说明

图1是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的制冰机的立体图。

图2是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的制冰机的侧视截面图。

图3是示例性地示出从图2的箭头A-A看到的散热装置的平面形状以及连接到散热装置的冷却系统的图。

图4是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的制冰机的控制结构的方框图。

图5A是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的在制冰机中实施的制冰过程(1)中的步骤1(液体供给)的侧视截面图。

图5B是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的在制冰机中实施的制冰过程(1)中的步骤2(制冰)的侧视截面图。

图5C是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的在制冰机中实施的制冰过程(1)中的步骤3(液体清除)的侧视截面图。

图6A是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的在制冰机中实施的制冰过程(n)中的步骤1(液体供给)的侧视截面图。

图6B是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的在制冰机中实施的制冰过程(n)中的步骤2(制冰)的侧视截面图。

图6C是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的在制冰机中实施的制冰过程(n)中的步骤3(液体清除)的侧视截面图。

图7是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的在制冰机中实施的移动工序的侧视截面图。

图8是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的在制冰机中实施的脱冰工序的侧视截面图。

图9A是示出以下实施例的图(照片)：其中制造了本发明的一个实施方式所涉及的制冰机并且实际进行制冰。

图9B是示出实际制冰得到的冰的图(照片)。

图10是示例性地示出本发明的其他实施方式所涉及的在制冰机中实施的制冰过程(n)中的步骤2(制冰)的侧视截面图。

图11是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的冰箱的侧视截面图。

具体实施方式

接下来，参照附图来说明用于实施本发明的实施方式。另外，接下来说明的制冰机和冰箱是用于具体化本发明的技术思想的事物，除非有特别指出的记载，否则本发明不限于以下内容。在各附图中，存在具有同一功能的构件被附上同一符号的情况。尽管考虑到要点的说明或理解容易性为方便起见而存在分别示出实施方式的情况，但是在不同实施方式中示出的结构的部分置换或组合是可能的。为了使说明清楚，可能存在夸张地示出了各图中示出的构件的大小或位置关系等的情况。在接下来的记载以及附图中，设想制冰机和冰箱设置在水平面上的情况来示出上下方向。

图1是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的制冰机2的立体图。图2是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的制冰机2的侧视截面图。图3是示例性地示出从图2的箭头A-A看到的散热装置10的平面形状以及连接到散热装置10的冷却系统80的图。首先，参照图1至图3来说明本发明的一个实施方式所涉及的制冰机2的概况。

制冰机2包括：能冷冻液体以产生冰的冷却部40；能储存液体的液体容器50；使冷却部40和液体容器50相对移动的转移机构60；以及将液体供给至液体容器50的液体供给部70。本实施方式所涉及的制冰机2被构造成独立的制冰机，并且包括用于向冷却部40供给制冷剂的冷却系统80。然而，本发明不限于此，并且如稍后将描述的，也可能结合到冰箱中并且从冰箱的冷却系统供给制冷剂。制冰机2还包括控制部90，其控制制冰机2的各构成装置。

冷却部40从上到下按顺序包括散热装置10、珀耳帖元件30和金属板20。金属板20在板状基部22的下侧表面安装有多个柱状构件24。珀耳帖元件30被布置在散热装置10与金属板20之间，使得其一侧的表面(上表面)与散热装置10的表面(下表面)接触，其另一侧的表面(下表面)与金属板20的安装了柱状构件24的表面相反侧的表面(上表面)接触。然而，冷却部40不限于上述结构，例如，也可以是以下情况：冷却部40不具有珀耳帖元件30，而仅由散热装置10和金属板20构成，通过散热装置10来冷却金属板20。

散热装置10具有平板状的形状，并且由铝、铜之类的导热率高的金属形成。散热装置10在其内部设有用于液态或雾状的制冷剂流动的流路12。在图3中，以虚线箭头示出了制冷剂的流动。在图3中，以平面视图示出了具有三个折返部分的大致M字形的流路12，但是本发明不限于此。根据散热装置10的大小，也可以使用具有一个折返部分的流路或具有三个以上的折返部分的流路。在流路12的两端安装有连接管14A、14B。作为散热装置10的结构，可以举例如下：在金属板上形成沟状流路，或者将作为流路的冷却管接合到金属薄板。在后一种情况下，可能是冷却管接合到金属薄板的单面的情况，也可能是接合金属薄板以覆盖冷却管的周围的情况。考虑到热传导，冷却管和金属薄板优选地以面接触。作为金属薄板的厚度，可以举例为约1至20mm。散热装置10的平面尺寸与稍后描述的金属板20的平面尺寸相同。

在本实施方式所涉及的冷却系统80中，由压缩机82压缩的高压制冷剂气体在冷凝器84中放热并变为液体，在通过毛细管时被减压以降低沸点，并且经由干燥器86从连接管14A进入散热装置10的流路12。在通过流路12时，液态或雾状的制冷剂从周围吸收热量并蒸发。汽化的制冷剂从连接管14B经由冷却系统80的管线返回到压缩机82，并且重复再次被压缩的循环。通过这样的冷却循环，可以将散热装置10冷却到冰点以下的温度。

珀耳帖元件30是利用珀耳帖效应的元件，当两个不同种类的金属或半导体接合并有电流流过时，在接合点处发生热量的吸收/放出。当电流以相对于珀耳帖元件30的指定方向流动时，一侧的表面成为吸热侧，而另一侧的表面成为放热侧。而且，当电流以相对于珀耳帖元件30的逆方向流动时，成为吸热侧的表面和成为放热侧的表面反转。在本实施方式中，可以使用任何已知的珀耳帖元件。作为本实施方式所涉及的珀耳帖元件30的宽度和厚度尺寸，可以举例为大约20至100mm，并且作为其厚度可以举例为大约2至20mm。也可以与散热装置1和金属板20的大小相适应地布置多个珀耳帖元件30。图1中示出了布置两个珀耳帖元件30的情况。

金属板20由铝、铜之类的导热率高的金属形成。金属板20具有平板状的基部22和安装到基部22的多个金属制的柱状构件24。柱状构件24安装在基部22的下表面，使得从基端部24A至尖端部24B向下延伸。

图1中示出了六个柱状构件24安装到基部22的情况。柱状构件24可以举例为具有圆形的截面形状，外径为大约5至20mm，并且长度为大约30至80mm。图1中示出了六个柱状构件24已安装到了基部22的情况。基部22的平面形状由柱状构件24的大小和要安装的个数来确定。散热装置10也采用与金属板20的基部22大致相同的平面形状。作为散热装置10和金属板20的基部22的平面尺寸，可以举例为纵向和横向尺寸为大约40至400mm。作为基部22的厚度，可以举例为大约2至10mm。

本实施方式所涉及的金属板20在柱状构件24的基端部24A侧设有公螺纹，使得与形成在设在基部22的孔部的母螺纹进行螺纹连接。通过这样的结构，可以容易地更换和安装柱状构件24。虽然本实施方式所涉及的柱状构件24具有圆形的截面形状，但是不限于此，也可以换成具有多边形、星形、心形以及任何截面形状的柱状构件。另外，也可以通过熔接或焊接将柱状构件24接合到基部22。考虑到柱状构件24的冷却效果，优选为实心的柱状构件24，但是考虑到可加工性等，也可以采用中空的柱状构件24。

本实施方式所涉及的冷却部40具有这样的固定结构：珀耳帖元件30的两面与散热装置10的表面和金属板20的表面紧贴。例如，可以用诸如螺栓螺母之类的紧固构件将被布置成夹入珀耳帖元件30的散热装置10和金属板20彼此固定。通过紧固从而使螺栓轴经受拉伸应力，可以使散热装置10的下表面与珀耳帖元件30的上表面紧贴，并使珀耳帖元件30的下表面与金属板20的上表面紧贴。然而，不限于该固定方法，可以用任何其他固定手段来形成冷却部40的固定结构。

液体容器50例如由树脂材料形成，并且具有稍微扁平的大致长方体的外形。液体容器50具有由底表面和围绕底表面的四个侧面构成的液体储存区域。液体储存区域的上方具有开口，并且使得金属板20的柱状构件24借助于该开口从而将距尖端部的指定范围布置在液体容器50的液体储存区域内。在距浸入液体中的柱状构件24的尖端部的指定范围内产生冰。作为指定范围，可以举例为距柱状构件24的尖端部的约8mm至40mm。

转移机构60被构造成使得冷却部40和液体容器50相对移动。在本实施方式所涉及的转移机构60中，液体容器50借助于联结部50A与转移机构60联结，使得能以图2中的箭头C所示的点为中心旋转(参照单点划线的双箭头)。当以箭头C所示的点为中心顺时针旋转90度以上时，变为液体容器50不在金属板20的柱状构件24下侧的状态，如图7所示。藉此，在产生在柱状构件24周围的冰落下的情况下，液体容器50不会造成干涉，并且可以使冰收入布置在下方的冰收纳容器54中。另一方面，从该状态开始，通过使液体容器50以箭头C所示的点为中心逆时针旋转，可以回到如图2所示的能在液体容器50内储存液体的状态。

转移机构60例如可以通过马达的驱动力来使液体容器50顺时针/逆时针旋转。然而，作为转移机构不限于上述内容，也可以通过利用转移机构60使液体容器50在上下/左右方向上移动来变为液体容器50不在金属板20的柱状构件24下侧的状态。此外，也可以有固定在液体容器50侧并使冷却部40侧移动的转移机构，并且也可以有使液体容器50和冷却部40两者都移动的转移机构。

将液体供给至液体容器50的液体供给部70包括：用于储存液体的储存容器74；以及用于将储存容器74内的液体供给至液体容器50的液体供给/清除泵72。在液体容器50的底面设有液体供给/清除口52，其藉由液体供给/清除流路76连接到液体供给/清除泵72的出入端口。液体供给/清除泵72的旋转轴可在两个方向上旋转，既可以将储存容器74内的液体供给至液体容器50，又可以使液体容器50内的液体返回到储存容器74。

在储存容器74内，可以储存饮用水以及用于产生冰的任何液体。在将液体供给至液体容器50的情况下，液体供给/清除泵72向液体供给方向运转以将储存容器74内的液体抽上来，并且藉由液体供给/清除流路76和液体供给/清除口52而供给至液体容器50。另一方面，在去除残留在液体容器50内的液体的情况下，液体供给/清除泵72向液体清除方向运转，并且藉由液体供给/清除口52和液体供给/清除流路76抽出液体容器50内的液体，并将其返回至储存容器74侧。此时，在储存容器74的返回路径入口处设有过滤器78。在通过过滤器78去除了从液体容器50返回的液体中所含的可溶物或不溶物之后再返回至储存容器74内。可以通过过滤器78的过滤功能来抑制储存容器74内的液体的可溶物或不溶物的浓度的上升，从而产生高品质的冰。

如上所述，在本实施方式中，可以用同一个装置来施行将液体供给至液体容器50的液体供给部70和去除残留在液体容器50内的液体的液体清除部70'。然而，本发明不限于此，也可以用不同的装置来实现液体供给部和液体清除部。例如，也可以通过液体供给部从液体容器50的开口上方供给液体，并且通过由与设在液体容器50底部的排出口相连的自动阀或排出泵构成的液体清除部、用重力或泵的吸力来使液体容器50内的液体流出。此外，也可以将转移机构60用作液体清除部70'，当使液体容器50倾斜时，使液体容器50内的液体流出到外部。在这种情况下，优选地设有排水流路，以接收从液体容器50流出的液体并使其流到指定位置。

图4是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的制冰机2的控制结构的方框图。接下来，将参照图4来对包含控制部90的本实施方式所涉及的制冰机2的控制结构进行说明。通过控制部90控制供给至珀耳帖元件30的电力的方向和大小，可以在两个表面之间形成温度差，使得一侧的表面成为吸热侧而另一侧的表面成为放热侧。此外，通过控制部90对转移机构60的马达的驱动控制，可以使液体容器50旋转，以在制冰位置(参照图5A至图5C、图6A至图6C)和脱冰位置(参照图7)之间移动。

通过控制部90控制液体供给部70的液体供给/清除泵72在液体供给侧运转，可以将液体供给至液体容器50。同样，通过控制部90控制液体清除部70'的液体供给/清除泵72在液体清除侧运转，可以使液体容器50内的液体返回至储存容器74。

如上所述，本实施方式所涉及的制冰机2包括：冷却部40，其具有散热装置10，其具有用于制冷剂流动的流路12，金属板20，其被安装成使得金属制的柱状构件24从基端部24A至尖端部24B向下延伸，以及珀耳帖元件30，其被布置在散热装置10与金属板20之间，其一侧的表面与散热装置10的表面接触，其另一侧的表面与金属板20的跟安装了柱状构件24的表面相反侧的表面接触；液体容器50，其能储存液体；液体供给部70，其将液体供给至液体容器50；以及控制部90，其控制珀耳帖元件30、液体供给部70等；使得距柱状构件24的尖端部24B的指定范围布置在液体容器50的液体储存区域内。

在这样的制冰机2中，由于除了通过具有用于制冷剂流动的流路12的散热装置10进行冷却以外还增加了通过珀耳帖元件30进行冷却，因此可以在与仅用制冷剂来冷却柱状构件24的结构相比更低的温度下进行冷却，并且可以在短时间内在金属板20的柱状构件24周围产生冰。此外，在制冰之后，可以通过反转对珀耳帖元件30的通电方向来升高金属板20的柱状构件24的温度，从而快速地脱冰。藉此，可以提供能实现短制冰周期的制冰机2。

为了使冰因重力而从柱状构件24落下，柱状构件24被布置成从基端部24A至尖端部24B向下延伸。然而，不限于柱状构件24竖直布置的情况，并且柱状构件24斜向下布置的情况也是可能的。构成冷却部40的散热装置10、珀耳帖元件30和金属板20的基部22的主要表面不限于水平布置的情况，并且若柱状构件24被布置成向下延伸的话，构成冷却部40的散热装置10、珀耳帖元件30和金属板20的基部22的主要表面可以被布置成任何方向。

接下来对由控制部90的控制处理进行说明。通过控制部90来实施产生冰的制冰工序、使液体容器50移动的移动工序、以及拆下所产生的冰的脱冰工序。多次重复进行制冰工序的制冰过程，其中：步骤1是将液体供给至液体容器50内；步骤2是在液体容器50内产生冰；以及步骤3是清除残留在液体容器50内的液体。

首先，对其中多次进行步骤1至步骤3的制冰过程的制冰工序进行说明。

图5A是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的在制冰机2中实施的制冰过程(1)中的步骤1(液体供给)的侧视截面图。在图5A中，以虚线箭头示出了液体的流动。参照图5A来对步骤1进行说明，其中，通过液体供给部70将液体供给至液体容器50的液体储存区域。

在能将液体储存在液体容器50中的制冰位置处，在控制部90的控制下，以液体供给方向来驱动液体供给部70的液体供给/清除泵72的驱动马达。藉此，液体供给/清除泵72将储存容器74内的液体抽上来，并且藉由液体供给/清除流路76和液体供给/清除口52来将液体供给至液体容器50。当通过来自液面传感器的信号或计时器的定时而辨别出液体容器50内的液体高度达到了指定高度时，控制部90停止液体供给/清除泵72的运转。图5A中示出了通过液体供给/清除泵72将液体供给至液体容器50的过程中的阶段。

图5B是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的在制冰机2中实施的制冰过程(1)中的步骤2(制冰)的侧视截面图。参照图5B来对第一回合的制冰过程(1)中的步骤2(制冰)进行说明，其中，在金属板20的柱状构件24周围产生冰。

通过上述步骤1(水供给)使得成为以下状态：距金属板20的柱状构件24的尖端部的指定范围L浸入液体容器50内的液体。在该状态下，在控制部90的控制下，向珀耳帖元件30供电，使得珀耳帖元件30的与散热装置10接触的一侧成为放热侧、而与金属板20接触的一侧成为吸热侧。藉此，除了因在内部流路12流动的制冷剂的蒸发而将散热装置10冷却至冰点以下的温度之外，还通过从金属板20侧吸热并放热至散热装置10侧的珀耳帖元件30的功能来使金属板20的柱状构件24的温度下降到比用制冷剂的情况的温度更低的温度。

然后，当通过由计时器的计时辨别出经过了指定时间T时，控制部90停止向珀耳帖元件30的供电。例如，作为时间T，可以举例为2至8分钟。如图5B所示，通过向珀耳帖元件30通电持续时间T，可以产生冰层，使之覆盖距金属板20的柱状构件24的尖端部的指定范围L。

在步骤2(制冰)中，由于通过珀耳帖元件30从具有柱状构件24的金属板20侧吸热并向散热装置10侧放热，因此除了通过散热装置10进行冷却以外还增加了通过珀耳帖元件30进行冷却，并且柱状构件24的温度成为与仅用制冷剂的情况的温度相比更低的温度。藉此，可以在短时间内在金属板20的柱状构件24周围产生冰。

然而，在步骤2中，仅通过散热装置10进行冷却，于是可以在柱状构件24周围产生冰。即使在这种情况下，也可以产生抑制白浊化的冰。具体地，可以使用仅由散热装置10和金属板20构成的冷却部40，也可以是在由散热装置10、珀耳帖元件30和金属板20构成的冷却部40中不对珀耳帖元件30通电的情况。

图5C是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的在制冰机2中实施的制冰过程(1)中的步骤3(液体清除)的侧视截面图。在图5C中，以虚线箭头示出了液体的流动。参照图5C来对步骤3(液体清除)进行说明，其中，清除残留在液体容器50内的液体。

在控制部90的控制下，以液体清除方向来驱动液体清除部70'的液体供给/清除泵72的驱动马达。藉此，液体供给/清除泵72藉由液体供给/清除口52和液体供给/清除流路76抽出液体容器50内的液体，并将其返回至储存容器74侧。此时，返回至储存容器74的液体在被布置在储存容器74的返回路径入口处的过滤器78过滤之后流入储存容器74。由于通过过滤器78去除了液体内所含的可溶物或不溶物，因此即使将液体再次供给至液体容器50以产生冰，也可以产生高纯度的冰。通过这样的步骤3(液体清除)，可以将新的液体供给至液体容器50，从而快速地开始下一个制冰过程。

如上所述，第一回合的制冰过程(1)结束。在这种情况下，由于新供给至液体容器50的液体的一小部分被冻结、而多数的液体没有冻结而残留，因此变成含有少量可溶物或不溶物的抑制白浊化的冰。

多次重复这样的制冰过程。图6A至图6C是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的在制冰机2中实施的制冰过程(n)的侧视截面图。图6A示出了步骤1(液体供给)，图6B示出了步骤2(制冰)，并且图6C示出了步骤3(液体清除)。在图6A至图6C中，作为示例示出了n＝4的情况，即，用于产生第四层冰的过程(4)的情况。

以与上述同样的方式，在步骤1(液体供给)中将液体供给至液体容器50内。藉此，使得成为以下状态：距柱状构件24的尖端部24B的指定范围L浸入所供给的液体中。然后在步骤2(制冰)中，向珀耳帖元件30供电达仅指定的时间T，使得珀耳帖元件30的与散热装置10接触的一侧成为放热侧、而与金属板20接触的一侧成为吸热侧。指定的时间T在多次进行的制冰过程(n)中可以被设定为相同的时间，也可以被设定为不同的时间。然后进行步骤3，其中，通过液体清除部70'来去除残留在液体容器50内的液体。藉此，第n回合的制冰过程结束。并非是经过时间T，控制部90也可以用光传感器、摄像传感器、接触式传感器等来掌握所产生的冰的大小，并停止向珀耳帖元件30的供电。

藉此，如图6A所示，在已产生的第1层至第n-1层冰之上产生第n层冰。第n层冰与第1层至第n-1层冰同样，由于新供给至液体容器50的液体的一小部分被冻结、而多数的液体没有冻结而残留，因此变成含有少量可溶物或不溶物的抑制白浊化的冰。通过将这样的制冰过程(n)重复1至n次，制冰工序结束。藉此，可以产生从1层至n层层叠的、含有少量可溶物或不溶物的、并且抑制白浊化的冰。

图7是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的在制冰机2中实施的移动工序的侧视截面图。参照图7来对移动工序进行说明，其在制冰工序中产生冰之后，其中，移动液体容器50以使得液体容器50不在金属板20的柱状构件24下侧。在控制部90的控制下，驱动转移机构60的马达，以使液体容器50顺时针旋转直到液体容器50不在金属板20的柱状构件24下侧的脱冰位置(参照单点划线的箭头)。此时，在金属板20的柱状构件24的下方布置有用于接收落下的冰的冰收纳容器54。

在上述记载中，通过液体供给/清除泵72来进行步骤3(液体清除)，但是本发明不限于此，还可以在通过转移机构60使液体容器50倾斜时使残留在液体容器50内的液体从液体容器50流出并去除所述液体。在这种情况下，转移机构60将完成液体清除部70'的功能。

图8是示例性地示出本发明的一个实施方式所涉及的在制冰机中实施的脱冰工序的侧视截面图。参照图8来对脱冰工序进行说明，其在移动工序之后，其中，在金属板20的柱状构件24周围产生的冰从柱状构件24离开，并收纳到冰收纳容器54中。

在控制部90的控制下，向珀耳帖元件30供电，使得珀耳帖元件30的与散热装置10接触的一侧成为吸热侧、而与金属板20接触的一侧成为放热侧。藉此，金属板20的柱状构件24的温度快速上升，于是与柱状构件24接触的区域的冰融化。藉此，冰由于重力而从柱状构件24离开并落下，并收纳在布置在下方的冰收纳容器54中。向珀耳帖元件30的电量供给可以在按计时器计时经过了指定时间时停止，也可以在冰收纳容器54的下侧设有载荷传感器等，并在用传感器检测出来有冰收纳在冰收纳容器54中时停止向珀耳帖元件30的电量供给。

在脱冰工序中，在液体容器50不在金属板20的柱状构件24的下侧的状态下，通过反转对珀耳帖元件30的通电方向，可以使柱状构件24的温度快速上升，从而实现脱冰。藉此，可以可靠地实现短制冰周期。假设在用仅由散热装置10和金属板20构成的冷却部40的情况下，可以通过改变在散热装置10内流动的制冷剂的温度、或对柱状构件24施加振动来实施脱冰工序。

如上所述，在本实施方式所涉及的制冰机2中，在控制部90的控制下实施的制冰工序中，多次重复进行以下步骤的制冰过程：步骤1，液体供给部70将液体供给至液体容器50内；步骤2，成为以下状态达指定时间T：距柱状构件24的尖端部24B的指定范围L浸入供给至液体容器50的液体；以及步骤3，在经过指定时间T之后，液体清除部70'去除残留在液体容器50内的液体。藉此，由于在重复进行的各过程中将含有少量可溶物或不溶物的液体冻结，因此可以产生白抑制浊化的冰。因而可以提供能产生抑制白浊化的冰的制冰机。特别地，在除了通过散热装置10进行冷却之外还通过珀耳帖元件30进行冷却的情况下，可以在更短的时间内产生抑制白浊化的冰。

图9A是示出以下实施例的图(照片)：其中，制造本发明的一个实施方式所涉及的制冰机2并且实际进行制冰。图9B是示出实际制冰得到的冰的图(照片)。参照图9A和图9B来对以下实施例进行说明：其中，制造如下面示出的规格的制冰机2并且实际进行制冰。

(1)散热装置

(a)高木制作所制造的P-200S

(b)尺寸：120x120mm，厚度10mm

(c)推荐流量：2至5L/min

(2)珀耳帖元件(使用以下两个珀耳帖元件)

(a)尺寸：40x40mm，厚度4mm

(b)最大吸热量(Qcmax)：51W

(c)最大温差(ΔTmax)：66℃

(3)金属板

(a)材质：铝合金

(b)柱状构件个数：6个

(c)柱状构件尺寸：外径8mm，长度40mm

(4)制冰液体：水

(4)制冰工序中的冷却循环

重复进行制冰过程(1)至制冰过程(5)，制冰过程(n)进行下述步骤1至步骤3。

制冰过程(n)(n为1以上且5以下的整数)

(a)步骤1(液体供给)

(b)步骤2(制冰)：向珀耳帖元件30的通电时间T＝5分钟

(c)步骤3(液体清除)

在如图9A所示的制冰装置2中进行制冰，经过约6分钟以进行一次制冰过程(n)，并且经过约30分钟以重复实施制冰过程(1)至制冰过程(5)。此后，进行移动工序和脱冰工序，从开始起总共约40分钟可以产生如图9B所示的抑制白浊化的冰G。所产生的冰的尺寸具有最大直径约25mm、高度约18mm的圆顶形的形状，并且具有与柱状构件的外形相对应的凹部。

如上所述，证实了通过上述实施方式所涉及的制冰机2可以在短时间内产生抑制白浊化的冰。

图10是示例性地示出本发明的其他实施方式所涉及的在制冰机2中实施的制冰过程(n)中的步骤2(制冰)的侧视截面图。在本实施方式所涉及的制冰机2中与上述一个实施方式的不同之处在于这一点：在重复进行的制冰过程(n)的步骤2中，可以在每个制冰过程(n)中向液体容器50供给不同的液体。

作为示例，图10中示出了可以向液体容器50供给五种不同液体的这样的结构。也就是说，液体供给部E包括五个分类液体容器92(1)至92(5)，其用于容纳与制冰过程(1)至制冰过程(5)相对应的液体。图10中示出了n＝4的情况的制冰过程(n)的步骤2。也就是说，示出了产生G(1)至G(4)的4层冰的情况。在各制冰过程(n)的步骤1中，通过由控制部90控制的切换阀93，将容纳在与各制冰过程(n)相对应的分类液体容器92(n)中的液体供给至液体容器50。在本实施方式中，液体由于重力而在液体供给路径94内流下，并从上方流入液体容器50。然而，本发明不限于此，例如，也可以用泵来进行供给。

在各制冰过程(n)的步骤2中，在距柱状构件24的尖端部24B的指定范围L浸入供给至液体容器50的液体的状态下，向珀耳帖元件供电仅时间T。此时，可以改变在各过程中向珀耳帖元件30通电的时间T。也就是说，向珀耳帖元件30供电达仅与制冰过程(n)相对应的时间T，使得珀耳帖元件30的与散热装置10接触的一侧成为放热侧、而与金属板20接触的一侧成为吸热侧。

在各制冰过程(n)的步骤3中，在经过时间T后，液体清除部F清除残留在液体容器50内的液体。在本实施方式中，通过由控制部90控制的开/关阀96从关闭改为打开，使得残留在液体容器50内的液体因重力在液体清除路径95内流下并流入液体接收容器97。然而，本发明不限于此，也可以通过泵来清除残留在液体容器50内的液体。在这种情况下，可以经由过滤器返回到原来的分类液体容器92(n)。藉此，还可以再利用去除了可溶物或不溶物的液体。

通过这样的结构，例如，在各制冰过程(n)中产生的每个层中，可以产生不同味道的冰或不同颜色的冰。藉此，可以产生在人品尝时改变味道、或在融化时改变颜色的冰。另外，通过使颜色从下侧冰层到上侧冰层变浅，使得能够从外部确认下侧冰的颜色，因此还可以产生具有附加了色调渐变的外观的冰。除此之外，通过使各过程(n)中的制冰时间T不同，还可以任意改变冰层的厚度。

如上所述，在本实施方式中，在控制部90的控制下实施的制冰工序中，在N为2以上的整数并且n为1以上且N以下的整数的情况下，从制冰过程(1)重复至制冰过程(N)，在制冰过程(n)中，实施以下步骤：步骤1，液体供给部E将与工序(n)相对应的液体供给至液体容器50内；步骤2，在距柱状构件24的尖端部24B的指定范围L浸入供给至液体容器50的液体的状态下，对珀耳帖元件30供电达仅与工序(n)相对应的时间T，使得珀耳帖元件30的与散热装置10接触的一侧成为放热侧、而与金属板20接触的一侧成为吸热侧；以及步骤3，在经过时间T之后，液体清除部F去除残留在液体容器50内的液体。

通过在与各制冰过程(n)相对应的仅时间T内对与各制冰过程(n)相对应的液体进行制冰，在得到抑制白浊化的冰的同时，还可以产生每一层厚度不同的、每一层味道不同的、或者具有不同颜色的冰。因此，可以提供能制造与各种各样的用途相对应的冰、或者具有各种各样的口味和美观的冰的制冰机。

图11是示例性地示出本发明的一个实施例所涉及的冰箱100的侧视截面图。在图11中，以虚线箭头示出了制冷剂的流动。将参照图11来对本发明的一个实施方式所涉及的冰箱100进行说明。冰箱100包括上述实施方式所涉及的制冰机2。

冰箱100包括冷冻室102A和冷藏室102B。在冷冻室102A和冷藏室102B的背面侧设有以隔板106隔开的入口侧流路104A、104B。在冷冻室102A侧的入口侧流路104A中布置有蒸发器140，在其上方布置有风扇170。在冷冻室102A的背面侧外部的机械室中布置有与蒸发器140连通的压缩机110。由压缩机110压缩的制冷剂(气体)在冷凝器120中液化，在通过毛细管时被减压以降低沸点，并且经由干燥器130到达三通阀160。尽管干燥器130在图11中示为在机械室内，但其实际上被布置在三通阀160附近。

通过三通阀160使制冷剂在直接流入冰箱100的蒸发器140的流路与在制冰机2的散热装置10内流动之后流入蒸发器140的流路之间切换。在不用制冰机2进行制冰的情况下，制冷剂直接流入蒸发器140。然后，制冷剂在蒸发器140中带走冰箱内气体的热量并汽化，并且汽化的制冷剂在压缩机110中再次压缩，重复这样的循环。构造了如上所述的压缩机110、冷凝器120、干燥器130、蒸发器140等连通的冰箱的冷却系统150。

在用制冰机2进行制冰的情况下，通过三通阀160的切换，制冷剂藉由连接管14A流入散热装置10的流路12。在通过流路12时，液态或雾状的制冷剂的一部分从周围吸收热量并蒸发，并且汽化的制冷剂藉由连接管14B到达蒸发器140的入口侧。由于在散热装置10中汽化的制冷剂的量小于在冷却系统150中循环的制冷剂的容量，因此当制冷剂进入蒸发器140时，制冷剂整体上保持液态或雾状状态。因此，制冷剂在蒸发器140中带走冰箱内气体的热量并汽化，并且汽化的制冷剂在压缩机110中再次压缩，重复这样的循环。也可以不用三通阀160进行切换，通常使得直接产生流入蒸发器140的制冷剂流和经过散热装置10后流入蒸发器140的制冷剂流。

在冷冻室102A侧的入口侧流路104A与冷藏室102B侧的入口侧流路104B之间布置有风门180。图11中示出了风门180关闭的状态。在风门180关闭的状态下，当驱动压缩机110和风扇170时，冷冻室102A内的气体流动，并且通过了蒸发器140的冷气从设在隔板106处的吹出口106A流入冷冻室102A内。如图11的单点划线箭头所示，流入的气体在冷冻室102A内循环，并再次返回入口侧流路104A内的蒸发器140的下侧。可以通过这样的通过蒸发器140而被冷却的气体的循环来对冷冻室102A内进行冷却。在风门180打开的状态下，冷气也在冷藏室102B侧循环。

如上所述，本实施方式所涉及的冰箱100包括上述实施方式所涉及的制冰机2，可以从用于冷却冰箱内部的冷却系统150分岔出来，以将液态或雾状的制冷剂供给至制冰机2的散热装置10。在制冰机2中，通过制冰机2的控制部90来多次重复进行以下步骤的制冰过程：步骤1是将液体供给至液体容器50内；步骤2是在柱状构件24周围产生冰达指定时间T；以及步骤3是去除残留在液体容器50内的液体，于是在各制冰过程中总是将含有少量可溶物或不溶物的液体冻结，可以产生抑制白浊化的冰。特别地，在除了通过利用冰箱100的冷却系统150的散热装置10进行冷却以外还增加了通过珀耳帖元件30进行冷却的情况下，可以在与仅用制冷剂的情况的温度相比更低的温度下进行冷却，并且可以在短时间内在金属板20的柱状构件24周围产生冰。此外，在制冰之后，可以通过反转对珀耳帖元件30的通电方向来升高金属板20的柱状构件24的温度，从而快速地脱冰。藉此，可以实现短制冰周期。如上所述，可以提供包括能产生抑制白浊化的冰的制冰机2的冰箱。

尽管已经说明了本发明的实施方式和实施方式，但是本公开内容可以在结构细节方面有所变化，可以实现在实施方式、实施方式中的要素的组合和顺序的变化等而不会脱离所请求的本发明的范围和思想。

Claims (11)

1.一种制冰机，其特征在于，包括：

冷却部，所述冷却部具有：

散热装置，其具有用于制冷剂流动的流路，以及

金属板，其被安装成使得金属制的柱状构件从基端部至尖端部向下延伸，

其中，通过所述散热装置来冷却所述柱状构件；

所述制冰机还包括：

液体容器，其能储存液体；

液体供给部，其将液体供给至所述液体容器；

液体清除部，其去除残留在所述液体容器内的液体；以及

控制部，其控制所述液体供给部和所述液体清除部；

其中，在所述控制部的控制下实施的制冰工序中多次重复进行以下步骤的制冰过程：

所述液体供给部将液体供给至所述液体容器内，

成为以下状态达指定的时间：距所述柱状构件的所述尖端部的指定范围浸入供给至所述液体容器的液体，以及

在经过所述指定的时间后所述液体清除部去除残留在所述液体容器内的液体。

2.一种制冰机，其特征在于，包括：

冷却部，所述冷却部具有：

散热装置，其具有用于制冷剂流动的流路，以及

金属板，其被安装成使得金属制的柱状构件从基端部至尖端部向下延伸，

其中，通过所述散热装置来冷却所述柱状构件；

所述制冰机还包括：

液体容器，其能储存液体；

液体供给部，其将液体供给至所述液体容器；

液体清除部，其去除残留在所述液体容器内的液体；以及

控制部，其控制所述液体供给部和所述液体清除部；

其中，在所述控制部的控制下实施的制冰工序中，

在N为2以上的整数并且n为1以上且N以下的整数的情况下，从制冰过程(1)重复至制冰过程(N)；

其中，在制冰过程(n)中实施：

所述液体供给部将与制冰过程(n)相对应的液体供给至所述液体容器内，

成为以下状态达与制冰过程(n)相对应的时间T：距所述柱状构件的所述尖端部的指定范围浸入供给至所述液体容器的液体，以及

在经过所述时间T后所述液体清除部去除残留在所述液体容器内的液体。

3.根据权利要求1或2所述的制冰机，其特征在于，

其还包括珀耳帖元件，其被布置在所述散热装置与所述金属板之间，其一侧的表面与所述散热装置的表面接触，其另一侧的表面与所述金属板的安装了所述柱状构件的表面相反侧的表面接触；

其中，通过向所述珀耳帖元件供电使得所述珀耳帖元件的与所述散热装置接触的一侧成为放热侧、而与所述金属板接触的一侧成为吸热侧，进一步对所述柱状构件进行冷却。

4.根据权利要求3所述的制冰机，其特征在于，

还包括转移机构，其使所述冷却部和所述液体容器相对运动；

其中，在所述控制部的控制下进行以下工序：

在所述制冰工序之后，

移动工序，其中，所述转移机构使所述冷却部和所述液体容器相对运动，以使所述液体容器不在所述柱状构件的下侧，以及

脱冰工序，其在所述移动工序之后，其中，向所述珀耳帖元件供电，使得所述珀耳帖元件的与所述散热装置接触的一侧成为吸热侧、而与所述金属板接触的一侧成为放热侧。

5.根据权利要求4所述的制冰机，其特征在于，所述液体容器借助于联结部与转移机构联结，所述转移机构带动液体容器顺时针/逆时针旋转。

6.根据权利要求4所述的制冰机，其特征在于，还包括排水流路，用于接收从液体容器流出的液体并使其流到指定位置，所述转移机构作用于液体清除部，当使液体容器倾斜时，使液体容器内的液体流出到所述排水流路。

7.根据权利要求1或2所述的制冰机，其特征在于，所述液体供给部包括用于储存液体的储存容器；以及用于将储存容器内的液体供给至液体容器的液体供给/清除泵，液体容器的底面设有液体供给/清除口，其藉由液体供给/清除流路连接到液体供给/清除泵的出入端口，所述液体供给/清除泵既能够将储存容器内的液体供给至液体容器，又能够使液体容器内的液体返回到储存容器。

8.根据权利要求1或2所述的制冰机，其特征在于，所述液体供给部从液体容器的开口上方供给液体，并且通过由与设在液体容器底部的排出口相连的自动阀或排出泵构成的液体清除部，所述液体清除部通过重力或泵的吸力来使液体容器内的液体流出。

9.根据权利要求1或2所述的制冰机，其特征在于，所述液体供给部包括至少两个分类液体容器，用于容纳与至少两个制冰过程相对应的液体。

10.根据权利要求1所述的制冰机，其特征在于，每个制冰过程中，所述指定的时间不同。

11.一种冰箱，其特征在于，

其包括根据权利要求1至10中的任一项所述的制冰机，

其中，从用于冷却冰箱内部的冷却系统分岔出来，以将制冷剂供给至所述制冰机的所述散热装置。