CN113108521B - 制冰机和具有制冰机的冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制冰机和具有制冰机的冰箱，所述制冰机包括具有散热装置和金属件的冷却部、液体容器和液体供给部，所述金属件被安装成使得金属制的棒状构件从基端部至尖端部向下延伸，通过散热装置来冷却棒状构件；所述液体供给部通过液体供给管将液体供给至液体容器内；多个棒状构件和液体供给管排列成一直线列，棒状构件和液体供给管的尖端部位于液体储存区域内，所述液体容器具有沿着多个棒状构件和液体供给管的排列方向而延伸的形状，并且在沿着直线列的方向看，所述液体储存区域具有在棒状构件的外侧产生的冰的外形的形状。所述制冰机及具有制冰机的冰箱能够节省空间、为了制冰而供给的液体的量较少、且能有效率地制冰。

Description

制冰机和具有制冰机的冰箱

技术领域

本发明涉及冷冻液体以产生冰的制冰机以及具有制冰机的冰箱。

背景技术

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

（在先技术文献）

（专利文献）

专利文献1：日本特开第2004-150785号

然而，在专利文献1中记载的制冰机中，由于多个冷却突起是纵横排列地设置的，因此制冰机需要较大的设置空间。特别地，在将制冰机设置在冰箱内部的情况下，如果制冰机在冰箱内的宽度方向上占据较大的区域，则冰箱内的有效收纳区域会减小。假设即使在冰箱内在制冰机的前后方向上有空间，考虑到所储存的食物以及所产生的冰的存取，也难以有效地利用该空间。另外，由于托盘的内部容积与纵横排列的冷却突起相对应地变大，因此需要向托盘供给大量液体。若容纳在托盘内的液体的量较多，则快速且有效率地制冰变得困难。

有鉴于此，有必要对现有的制冰机和冰箱予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提供节省空间、为了制冰而供给的液体的量较少、且能快速有效率地制冰的制冰机和具有制冰机的冰箱。

为实现上述目的，本发明提供了一种制冰机，其包括具有散热装置和金属件的冷却部，所述散热装置具有用于制冷剂流动的流道，所述金属件被安装成使得金属制的棒状构件从基端部至尖端部向下延伸，并通过所述散热装置来冷却所述棒状构件；所述制冰机还包括液体容器和液体供给部，所述液体容器能将液体容纳在上方开口的液体储存区域内；所述液体供给部通过液体供给管将液体供给至所述液体容器内；其中多个所述棒状构件和所述液体供给管排列成一直线列，从所述开口插入的多个所述棒状构件和所述液体供给管的尖端部位于所述液体储存区域内，所述液体容器具有沿着多个所述棒状构件和所述液体供给管的排列方向而延伸的形状，并且在沿着所述直线列的方向看，所述液体储存区域具有沿着在所述棒状构件的外侧产生的冰的外形的形状。

如此，多个棒状构件和液体供给管大致排列成一直线列，并且液体容器沿着该直线列的方向延伸，从而可以节省制冰机的空间。例如，在将该制冰机设置成使得多个棒状构件和液体供给管的直线列的方向沿着冰箱内的前后方向的情况下，由于可以减小制冰机在冰箱内的宽度方向上的占据区域，因此可以有效地利用冰箱内的收纳区域。此外，由于液体储存区域具有沿着所产生的冰的外形的形状，因此液体储存区域的内部容积也可以与所产生的冰的外形相适应地减小。由此还可以减少为了制冰而供给至液体容器的液体的量，由于可以减小托盘的内部容积，因此快速冷却容纳在液体储存区域内的液体，从而可以在短时间内有效率地制冰。藉此，可以提供节省空间、为了制冰而供给的液体的量较少、且能快速有效率地制冰的制冰机。

作为本发明的进一步改进，所述制冰机还包括移动机构，所述移动机构使所述液体容器以在所述液体储存区域侧方的沿所述列延伸的轴为旋转轴而旋转移动，其中，所述液体容器通过所述移动机构而在制冰位置与避让位置之间旋转移动，在所述制冰位置中，所述开口朝向上方并且能在所述液体储存区域内储存液体，并且在所述避让位置中，所述开口朝向侧方并且所述液体容器不在所述棒状构件的下侧。

如此，使液体容器以位于液体储存区域侧方的沿棒状构件和液体供给管的直线列的方向延伸的轴为旋转轴而旋转移动。由于棒状构件和液体供给管排列成一列，因此可以缩短旋转轴与液体容器的旋转最外部之间的距离。于是，由于可以减小液体容器的旋转轨迹，因此在开口朝向侧方的避让位置也可以减小在上下方向上的占据空间。藉此，可以使制冰机在上下方向上也能节省空间。

作为本发明的进一步改进，在所述液体容器处于所述避让位置的状态下，安装有所述液体容器和所述移动机构的框架被构造成能在沿着所述直线列的方向上相对于多个所述棒状构件和所述液体供给管拉出。

如此，由于沿着排列成一列的多个棒状构件和液体供给管的排列方向拉出，因此仍能保持节省空间，又不会与棒状构件和液体供给管干涉，并且安装有液体容器和移动机构的框架可以容易地取出和返回到原位置。由此可以容易地对液体容器和移动机构进行维护。

作为本发明的进一步改进，所述制冰机还包括控制部，其控制所述液体供给部和所述移动机构，其中，在所述控制部的控制下进行以下工序：

液体供给工序，所述液体供给部将液体供给至处于所述制冰位置的所述液体容器；

制冰工序，其在所述液体供给工序之后，成为以下状态达指定的时间：距处于冰点以下的所述棒状构件的所述尖端部的指定范围浸入容纳在所述液体储存区域中的液体；

避让工序，其在所述制冰工序之后，所述移动机构将所述液体容器从所述制冰位置旋转移动到所述避让位置；以及

脱冰工序，其在所述避让工序之后，使所述棒状构件变为比冰点更高的脱冰温度，并且在所述棒状构件周围产生的冰从所述棒状构件落下。

如此，可以以较少的液体供给量在短时间内有效率地产生多个冰。

作为本发明的进一步改进，所述液体容器具有弹性，所述液体容器外侧设置的突起与所述框架相抵接，所述液体容器藉由移动机构而进一步旋转，以使所述液体容器扭转，并使在液体容器的内壁附近冻结的冰脱冰。

为实现上述目的，本发明还提供了一种冰箱，其包括上述制冰机，所述制冰机的所述直线列被设置成沿着冰箱内的前后方向，并且，将制冷剂从用于冷却冰箱内部的冷却系统分支出来，并供给至所述制冰机的所述散热装置。

如此，由于可以减小冰箱内的制冰机在宽度方向上的占据区域，因此可以有效地利用冰箱内的收纳区域。此外，通过设置在冰箱内的制冰机，减少了为了制冰而供给的液体的量，从而使得能够快速且有效率地制冰。

附图说明

图1A是本发明的一个实施例的制冰机的立体图。

图1B是图1A所示制冰机将前面的盖子拆除后的立体图。

图1C是图1B所示制冰机另一视角的立体图。

图2A是从斜上侧看本发明制冰机的冷却部、液体容器、移动机构和液体供给/去除管的立体图。

图2B是从斜下侧看本发明制冰机的冷却部、液体容器、移动机构和液体供给/去除管的立体图。

图3是沿图2A中箭头A-A的截面图，并且是本发明制冰机的侧视截面图。

图4是与图3相同的截面图，并且是本发明制冰机的变型例的侧视截面图。

图5是本发明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6A是沿图2A中箭头B-B来看的图，并且展示了处于制冰位置的液体容器与冷却部和液体供给/去除管的位置关系的侧视图。

图6B是沿图2A中箭头B-B来看的图，并且展示了处于避让位置的液体容器与冷却部和液体供给/去除管的位置关系的侧视图。

图7是本发明制冰机的控制结构的方框图。

图8A是本发明在制冰机中实施的液体供给工序的侧视截面图。

图8B是本发明制冰机实施的脱冰工序的侧视截面图。

图8C是本发明在制冰机中实施的液体清除工序的侧视截面图。

图8D是本发明在制冰机中实施的避让工序的侧视截面图。

图8E是本发明在制冰机中实施的脱冰工序的侧视截面图。

图9是本发明冰箱的侧视截面图。

元件符号说明

具体实施方式

以下将结合附图所示的实施方式对本发明进行详细描述。但该实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

以下，基于附图来详细说明本发明的实施例。另外，接下来说明的装置是用于具体化本发明的技术思想的装置，除非有特别指出的记载，否则本发明不限于以下内容。为了使说明清楚，可能存在夸张地示出了各图中元件的大小或位置关系等的情况。在说明书和附图中，上下方向是在假定设置在地面上的制冰机和冰箱的情况下示出的。

（制冰机的一个实施例）

图1A是从斜上方、前侧看本发明制冰机2的立体图。图1B是图1A所示的制冰机2将前面的盖子6拆除的立体图。图1C是从斜上方、后侧看图1B所示的制冰机2的立体图。图2A是从斜上侧看本发明制冰机2的冷却部40、液体容器50、移动机构60和液体供给/去除管70的立体图。图2B是从斜下侧看本发明制冰机2的冷却部40、液体容器50、移动机构60和液体供给/去除管70的立体图。图3是沿图2A中箭头A-A的截面图，并且是示例性地示出本发明制冰机2的侧视截面图。图4是与图3相同的截面图，并且是本发明制冰机2的变型例的侧视截面图。图5是本发明散热装置10的平面形状以及连接到散热装置10的冷却系统的图。图6A是沿图2A中的箭头B-B来看的图，并且示出了处于制冰位置的液体容器50与冷却部40和液体供给/去除管70的位置关系的侧视图。图6B是沿图2A中箭头B-B来看的图，并且示出了处于避让位置的液体容器50与冷却部40和液体供给/去除管70的位置关系的侧视图。在图1C中示出了拆下了一侧的连接管14B的状态，以便能够确认内部结构。首先，参照图1A、图1B、图1C、图2A、图2B、图3、图4、图5、图6A和图6B来说明本发明制冰机2的概况。

所述制冰机2包括：能冷冻液体以产生冰的冷却部40、能贮存液体的液体容器50、使液体容器50旋转移动的移动机构60、将液体供给至液体容器50的液体供给部72、以及去除液体容器50内液体的液体去除部74。在附图中示出了实际上将液体供给至液体容器50并从液体容器50清除液体的液体供给/去除管70。液体供给/去除管70是实现液体供给部72中的液体供给管和液体去除部74中的液体去除管二者的功能的构件。所述冷却部40借助于销42而固定到制冰机2的主体。所述液体供给/去除管70也固定到制冰机2的主体。另一方面，液体容器50和移动机构60安装在框架4上，框架4借助于保持部4A而可装卸地构造在制冰机2的主体上。

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，其控制所述制冰机2的各构成装置。作为被冻结以产生冰的液体，可以使用饮用水之类的任何液体。

<冷却部>

根据图3所示的一个实施例和图4所示的变型例，冷却部40的构成构件有所不同。

[一个实施例]

在图3所示的实施例中，所述冷却部40从上到下包括散热装置10和金属件20，并且散热装置10的下表面与金属件20的上表面接合。金属件20在板状基部22的下侧表面安装有多个棒状构件24。

[变型例]

在图4所示的变型例中，所述冷却部40从上到下按顺序包括散热装置10、半导体制冷片30和金属件20。金属件20在板状基部22的下侧表面安装有多个棒状构件24。半导体制冷片30被设置在散热装置10与金属件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）与金属件20的与安装了棒状构件24的表面相反侧的表面（上表面）接触。在任一种情况下，多个棒状构件24都大致地排列成一列。此处，示出了其中包括六个棒状构件24的情况，但是本发明不限于此。作为棒状构件24的个数，可以采用2个以上的任意数量。

[散热装置]

所述散热装置10呈平板状，并且由铝、铜之类的导热率高的金属制成。所述散热装置10在其内部设有供液态或雾状的制冷剂流动的流道12。在图5中，以虚线箭头示出了制冷剂的流动。在图5中，以平面视图示出了具有三个折返部分的大致呈M字形的流道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道或具有三个以上的折返部分的流道。在流道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：在金属件上形成沟状流道，或者将作为流道的冷却管接合到金属薄板。在后一种情况下，可以是冷却管接合到金属薄板的单面，也可以是接合金属薄板以覆盖冷却管的周围。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件20的平面尺寸相同。

在本实施例的冷却系统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的流道12。在通过流道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。

[金属件]

所述金属件20由铝、铜之类的导热率高的金属形成。金属件20具有平板状的基部22和安装到基部22的多个金属制的棒状构件24。所述棒状构件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1A、1B展示了六个棒状构件24安装到基部22的情况。棒状构件24可以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。基部22的平面形状由棒状构件24的大小和要安装的个数来确定。散热装置10也采用与金属件20的基部22大致相同的平面形状。所述散热装置10和金属件20的基部22的平面尺寸，在前后方向上的尺寸可以为大约100至400mm，并且在左右方向上的尺寸可以为大约40至200mm。所述基部22的厚度可以为大约2至10mm。

本实施例中的金属件20在棒状构件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棒状构件24。虽然本实施例的棒状构件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棒状构件。另外，也可以通过熔接或焊接将棒状构件24接合到基部22。考虑到棒状构件24的冷却效果，优选为实心的棒状构件24，但是考虑到可加工性等，也可以采用中空的棒状构件24。

[半导体制冷片]

所述半导体制冷片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。当电流以相对于半导体制冷片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，当电流以相对于半导体制冷片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。在本实施例中，可以使用任何已知的半导体制冷片。本实施例中的半导体制冷片30的宽度和厚度尺寸，为大约20至100mm，并且其厚度为大约2至20mm。另外，也可以与散热装置1和金属件20的大小相适应地设置多个半导体制冷片30。

[冷却部的固定结构]

在未设置半导体制冷片30的情况下，例如，可以用诸如螺栓螺母之类的紧固构件来使之彼此固定，使得散热装置10的下表面与金属件20的上表面紧贴。另一方面，在设置半导体制冷片30的情况下具有这样的固定结构：将半导体制冷片30的两面与散热装置10的下表面和金属件20的上表面紧贴。例如，可以用诸如螺栓螺母之类的紧固构件将被设置成夹入半导体制冷片30的散热装置10和金属件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的下表面与半导体制冷片30的上表面紧贴，并使半导体制冷片30的下表面与金属件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>

所述液体容器50由具有弹性的树脂材料制成。液体容器50具有液体贮存区域R，其由底壁部50A以及从底壁部50A立起设置的侧壁部50B围设形成。液体贮存区域R的上方开口。金属件20的棒状构件24通过该开口S插入液体贮存区域R内，使得距棒状构件24的尖端部24B的预定范围设置在液体贮存区域R内。稍后描述的液体供给/去除管70也通过该开口S而插入到液体储存区域R内。

在本实施例的制冰机2中，通过被制冷剂冷却的散热装置10的冷却，金属制的棒状构件24降至低于冰点的温度。由于使得距棒状构件24的尖端部24B的预定范围设置在液体容器50的液体贮存区域R内，可以在棒状构件24的浸入液体的部分周围产生冰。所述预定范围可以为距棒状构件24的尖端部24B约8mm至40mm。进一步地，在设置有半导体制冷片30的情况下，由于除了通过散热装置10进行冷却以外还增加了通过半导体制冷片30进行冷却，因此可以在更低的温度下进行冷却，并且可以在短时间内在金属件20的棒状构件24周围产生冰。

在本实施例中，六个棒状构件24大致呈直线状地排列，并且液体贮存区域R也沿着大致直线状细长地延伸。在沿着该直线列的方向看的剖视图中，如图3和图4所示，形成液体贮存区域R的底面的底壁部50A和形成侧面的侧壁部50B经由平滑的曲线部而相连，并且上方开口。由底壁部50A和侧壁部50B限定的液体储存区域R具有沿着在棒状构件24的外侧产生的冰的外形的形状。特别地，形成与所产生的冰的外形相适应的倾斜表面。与此同时，围设形成液体储存区域R的液体容器50的外壳也具有沿着在棒状构件24的外侧产生的冰的外形的形状。

藉此，液体储存区域R的内部容积可以与所产生的冰的外形相适应地减小。这样还可以减少为了制冰而供给至液体容器的液体的量。进一步地，可以用冷却部40快速地降低容纳在液体储存区域R内的液体的温度，藉此可以实现在短时间内产生冰的高效率地制冰。在本实施例中，液体容器50设有肋条50C，其与构成液体容器50的侧壁部50B相连并且部分地覆盖上方的开口。

<轴部>

如图2A、2B所示，在液体容器50中设有沿液体储存区域R的延伸方向延伸的轴部52。液体容器50的轴部52的一侧的端部与稍后描述的移动机构60的驱动轴联结。另一方面，液体容器50的轴部52的另一侧的端部以自由旋转的方式支撑在安装在制冰机2的框架4上的轴承部62处。移动机构60也安装在框架4上。

通过这样的结构，使得液体容器50能以轴部52的中轴线C为旋转中心旋转。通过移动机构60的驱动力，可以使液体容器50以位于液体容器50的端部区域的中轴线C为旋转中心旋转移动。也就是说，本实施例的制冰机2包括移动机构60，移动机构60使液体容器50以中轴线C为旋转轴而旋转移动，中轴线C在液体容器50的液体储存区域R侧方并且沿着多个棒状构件24的排列方向延伸。

此外，液体容器50上设有突起54，所述突起54位于所述液体容器50沿所述直线列的方向上的一侧。如稍后将描述的，在突起54与制冰机2的框架4抵接的状态下，所述液体容器50藉由移动机构60旋转，以使具有弹性的液体容器50扭转并使液体容器50内的冰脱落。

<移动机构>

所述移动机构60被设置成可使所述液体容器50旋转移动。在所述移动机构60的驱动马达起动且驱动轴部52旋转时，液体容器50以中轴线C为旋转中心旋转。移动机构60可以通过例如驱动马达的驱动力来使液体容器50顺时针/逆时针旋转移动（参照图2B中的双箭头所示）。

如图3、图4和图6A所示的液体容器50的位置称为制冰位置。在液体容器50处于制冰位置的情况下，液体容器50的液体储存区域R的开口S朝向上方，因此液体能够贮存在液体贮存区域R内。所述金属件20的棒状构件24距尖端部24B的预定范围通过该开口设置在液体贮存区域R内。通过移动机构60，可以使液体容器50以中轴线C为旋转中心从制冰位置开始旋转（如图2A、2B和图6B所示），并且旋转到液体容器50的液体储存区域R的开口S朝向侧方且液体容器50不在金属件20的棒状构件24下侧的位置为止，此时所述该液体容器50的位置称为避让位置。液体容器50在制冰位置与避让位置之间的旋转角度主要取决于金属件20的棒状构件24和液体容器50的位置关系、以及作为旋转中心的中轴线C的位置而有所不同，不过优选为70度至120度的范围。

如上所述，多个棒状构件24和液体供给/去除管70被大致设置成一列，并且液体容器50具有沿着多个棒状构件24和液体供给/去除管70所排的列而延伸的形状，于是可以实现制冰机2在横向方向上节省空间。在沿着中轴线C看的侧视图中，移动机构60也在液体容器50的侧方，并且被设置成与液体容器50部分重叠，因此有助于在横向方向上节省空间。

液体容器50以在液体储存区域R侧方的、沿多个棒状构件24和液体供给/去除管70排成的列的方向延伸的中轴线C为旋转轴而旋转移动。由此可以缩短中轴线C与液体容器50的旋转最外部之间的距离。于是，由于可以减小液体容器50的旋转轨迹，因此在开口S朝向侧方的避让位置也可以减小在上下方向、斜方向上的占据空间。藉此，可以使所述制冰机2在上下方向上也能节省空间。

通过移动机构60，也可以使液体容器50以中轴线C为旋转轴从制冰位置开始旋转，越过避让位置，并且旋转到液体容器50的开口S朝向下方的位置。在这种情况下，设在液体容器50外面的突起54与制冰机2的框架抵接，在这种状态下，通过液体容器50藉由移动机构60而进一步旋转，可以使具有弹性的液体容器50扭转，并使在液体容器50的内壁附近冻结的冰脱冰。

<液体供给部/液体去除部>

在本实施例中，所述制冰机还具有将液体供给至液体容器50内的液体供给部72和从液体容器50内排出液体的液体去除部74的机构。所述液体供给部72和液体去除部74主要由贮存液体的贮存容器、能在吸入方向和吐出方向上反转的液体供给/去除泵、液体供给/去除管70、以及连接它们的液体供给/去除流道构成。通过液体供给部72和液体去除部74，减少了零部件个数，特别地，由于仅液体供给/去除管70插入液体容器50内，因此可节省液体容器50周围的空间。

当在控制部90的控制下将液体供给/去除泵驱动至液体供给侧时，贮存容器内的液体经由液体供给/去除流道从液体供给/排出泵流至液体供给/去除管70，并从液体供给/去除管70的尖端开口70A流入液体容器50内。当在控制部90的控制下将液体供给/去除泵驱动至液体去除侧时，液体容器50内的液体被从液体供给/去除管70的尖端开口70A吸入，经由液体供给/去除流道，从液体供给/去除管70流经液体供给/排出泵并流入贮存容器内。此时，优选的是，在返回的液体流入贮存容器内之前，使其通过过滤器。可以通过过滤器的过滤功能来抑制贮存容器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。然而，所述液体供给部72和液体去除部74仅是一个示例，并且液体供给部72和液体去除部74中的每一个也可以包括各自的液体供给泵和液体去除泵、以及各自的液体供给管和液体去除管。

在任一种情况下，液体容器50都能够在制冰位置中贮存液体，并在上方开口。藉此，由于液体供给/去除管70（或液体供给管和液体去除管）的尖端区域简单地从上方的开口S插进液体容器50内，因此可以容易防止在液体容器50旋转移动时的各构件之间的干扰。

此外，液体供给/去除管70（或液体供给管和液体去除管）与多个棒状构件24一起大致排列成一列。由于液体容器50被形成为沿着该列的方向延伸，因此可节省制冰机2的空间。在液体供给/清除口设在液体容器50的底部的情况下，当液体容器50旋转移动时，与其他构件的干扰增加，并且液体供给/清除软管的处理变得复杂。

<框架的装卸机构>

液体容器50通过轴部52而自由旋转地安装在移动机构60的驱动轴和轴承部62上，并且移动机构60的驱动轴和轴承部62安装在框架4上。当液体容器50处于制冰位置时，棒状构件24和液体供给/去除管70插入液体容器50的液体储存区域R内。然而，当液体容器50通过移动机构60而旋转移动到避让位置时，棒状构件24和液体供给/去除管70位于液体容器50的外侧，并且变为液体容器50不在棒状构件24和液体供给/去除管70下方的状态。如此，即使液体容器50和移动机构60在沿着多个棒状构件24和液体供给/去除管70排列的方向上移动，它们也不会相互干涉。

如图1C所示，在框架4的两侧设有突出形成的保持部4A，并且保持部4A可滑动地安装到制冰机2的主体侧。此外，框架4的后壁部4B处设有凹口8。藉此，可以沿图1C的箭头所示的方向拉出安装有液体容器50和移动机构60的框架4。也就是说，在液体容器50处于避让位置的状态下，液体容器50和移动机构60安装于其上的框架4被构造成能在沿着多个棒状构件24和液体供给/去除管70排列的方向上相对于多个棒状构件24和液体供给/去除管70拉出。藉此，可以从制冰机2上拆除液体容器50和移动机构60。

同样，从制冰机2上将液体容器50和移动机构60拆除后的框架4可以在与上述相反的方向上滑动而返回到框架4的初始的安装位置。此外，由于棒状构件24和液体供给/去除管70大致排列成一列，因此可使用于避免干涉的凹口8的宽度变窄，并且可以使框架4的机械强度更加优化。

因为将制冷剂供给至散热器10的配管是固定的，所以安装有多个棒状构件24的冷却部40不容易移动。因为用来供给或清除液体的配管是固定的，所以液体供给/去除管70也不容易移动。另一方面，通过移动机构60在连接器部处拆下电力线缆和信号线缆，可以容易地移动安装有液体容器50和移动机构60的框架4。

由于沿着多个棒状构件24和液体供给/去除管70的排列方向拉出，因此既能保持节省空间，又不会与棒状构件24和液体供给/去除管70干涉，并且安装有液体容器50和移动机构60的框架4可以容易地取出和返回到原位置，进而可以容易地对液体容器50和移动机构60进行维护。

如上所述，本实施例中的制冰机2包括：冷却部40，其具有散热装置10，该散热装置10具有用于制冷剂流动的流道12，以及金属件20，其被安装成使得金属制的棒状构件24从基端部24A至尖端部24B向下延伸，其中通过散热装置10来冷却棒状构件24；液体容器50，其能将液体容纳在上方开口的液体储存区域R内；以及液体供给/去除部72，其通过液体供给/去除管70将液体供给至液体容器50内；多个棒状构件24和液体供给/去除管70大致排成一列，从开口S插入的多个棒状构件24和液体供给/去除管70的尖端部位于液体储存区域R内，液体容器50具有沿着多个棒状构件24和液体供给/去除管70排列方向延伸的形状，并且在从沿着该列的方向看的剖视图中，液体储存区域R具有沿着在棒状构件24的外侧产生的冰的外形的形状。藉此，可以提供节省空间、为了制冰而供给的液体的量较少、且能快速有效率地制冰的制冰机2。

（控制部）

图7是本发明制冰机2的控制结构的方框图。接下来，将参照图7来进行对包含控制部90的本实施例的制冰机2的控制结构的说明。在此，以包含半导体制冷片30的控制结构为例进行说明。通过控制部90对移动机构60的马达的驱动控制，可以使液体容器50旋转，以在制冰位置和避让位置之间旋转移动，同时使液体容器50扭转以进行脱冰。

通过控制部90控制用作液体供给部72的液体供给/清除泵并将其驱动至液体供给侧，可以将液体供给至液体容器50。同样，通过控制部90控制用作液体去除部74的液体供给/清除泵并将其驱动至液体去除侧，可以使液体容器50内的液体返回至贮存容器。进一步地，在设置有半导体制冷片30的情况下，通过控制部90控制供给至半导体制冷片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。

在控制部90的控制下，液体供给部72将液体供给至处于制冰位置的液体容器50的液体储存区域内。例如，控制部90控制冷却系统80内的切换阀，使得在冷却系统80中变为低温的制冷剂流动到散热装置10内。通过其中流动有低温制冷剂的散热装置10进行冷却，可以使金属件20的棒状构件24达到冰点以下的制冰温度。藉此，可以在棒状构件24的浸入液体的区域周围产生冰。

进一步地，在设置有半导体制冷片30的情况下，由于除了通过其中流动有低温制冷剂的散热装置10进行冷却以外还可以增加通过设置在散热装置10与金属件20之间的半导体制冷片30进行冷却，因此可以在与仅用制冷剂来冷却棒状构件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件20的棒状构件24周围产生冰。

控制部90控制移动机构60，使得液体容器50从制冰位置旋转移动到液体容器50不在金属件20的棒状构件24下侧的避让位置。然后，通过控制部90使棒状构件24变为比冰点更高的脱冰温度，进而使得所产生的冰从棒状构件24落下。从棒状构件24落下后收纳于设置在下方的冰收纳容器56中。

在未设置半导体制冷片30的情况下，作为使棒状构件24变为脱冰温度的一种手段，考虑以下方式：通过控制部90调换冷却系统80内的切换阀，使得代替通过了冷凝器84和毛细管而变为低温的制冷剂，使刚从压缩机82出来的高温制冷剂流动到散热装置10，藉此使散热装置10的温度上升，并且通过热传导而使金属部20的棒状构件24的温度也上升，从而达到高于冰点的脱冰温度。

在设置有半导体制冷片30的情况下，通过控制部90对半导体制冷片30通电，使得与散热装置10的表面接触的一侧成为吸热侧而与金属件20的表面接触的一侧成为发热侧，藉此可以使金属件20的棒状构件24的温度上升，以快速地变为脱冰温度。在这种情况下，即使是在冷却系统80中变为低温的制冷剂在散热装置10中流动的状态下，也可以通过半导体制冷片30使棒状构件24的温度变为脱冰温度。

（控制处理）

接下来对控制部90的控制处理进行说明。图8A至图8E是本发明制冰机2实施的各工序时的侧视截面图，图8A展示了液体供给工序，图8B展示了制冰工序，图8C展示了液体去除工序，图8D展示了避让工序，图8E展示了脱冰工序。

（制冰过程）

以从初始状态开始的情况为例进行说明，在初始状态下，液体容器50处于制冰位置，并且没有液体贮存在液体容器50内。在此对以下工序进行详细说明：将液体供给至液体容器50的液体供给工序，在棒状构件24周围产生冰的制冰工序，使液体容器50从制冰位置旋转移动至避让位置的避让工序，以及使所产生的冰从棒状构件24落下的脱冰工序。

<液体供给工序（参照图8A）>

液体供给部72将液体供给至处于制冰位置的液体容器50的上方开口。具体来说，在控制部90的控制下，以液体供给方向来驱动液体供给部72的液体供给/去除泵的驱动马达。藉此，液体供给/去除泵将贮存容器内的液体抽上来，并且藉由液体供给/去除流道和液体供给/去除管70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/去除泵的运转。通过液体供给工序，使得成为以下状态：距金属件20的棒状构件24的尖端部24B的预定范围L浸入液体容器50内的液体。

<制冰工序（参照图8B）>

在上述液体供给工序之后经过预定时间达到制冰温度，进行制冰工序：距处于制冰温度的金属件20的棒状构件24的尖端部24B的预定范围L浸入容纳在液体容器50中的液体。

具体来说，在控制部90的控制下，在冷却系统80中变为低温的制冷剂流动到散热装置10。通过在内部流道12流动的制冷剂的蒸发而变为冰点以下的温度的散热装置10进行冷却，使得金属件20的棒状构件24变为冰点以下的制冰温度。

另一方面，在设置有半导体制冷片30的情况下，通过在控制部90的控制下向半导体制冷片30供电使得半导体制冷片30的与散热装置10接触的一侧成为放热侧、而与金属件20接触的一侧成为吸热侧，对制冰温度的棒状构件24进行进一步冷却。也就是说，由于通过半导体制冷片30从具有棒状构件24的金属件20侧吸热并向散热装置10侧放热，因此除了通过具有用于低温制冷剂流动的流道的散热装置进行冷却以外还增加了通过半导体制冷片30进行冷却，并且金属件20的棒状构件24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件20的棒状构件24周围产生冰。

然后，当通过计时器的计时辨别出经过了预定时间T时，结束制冰工序。如图8B所示，可以产生冰G，使之覆盖距金属件20的棒状构件24的尖端部的预定范围L。可以将包括半导体制冷片30的情况和不包括它的情况相对应地将预定时间T设定为不同的值。在包括半导体制冷片30的情况中，结束制冰工序，控制部90停止向半导体制冷片30的供电。

<液体去除工序（参照图8C）>

在上述制冰工序之后，在控制部90的控制下，液体去除部74去除残留在液体容器50内的液体。具体来说，在控制部90的控制下，以液体去除方向来驱动液体供给/去除泵。藉此，液体供给/去除泵藉由液体供给/去除管70和液体供给/去除流道抽出液体容器50内的液体，并将其返回至贮存容器。此时，返回至贮存容器的液体在被设置在贮存容器的返回路径入口处的过滤器过滤之后流入贮存容器。

液体供给/去除管70的尖端开口70A被设置在距液体容器50的底面为高度H的位置，因此至少距底面高度H的区域内的液体会残留。在稍后描述的避让工序中，液体容器50旋转移动到避让位置，液体容器50通过设在液体容器50上的肋条50C而具有能在处于避让位置时容纳指定量的液体的结构。使得即使在液体去除工序之后，残留在液体容器50内的距底面高度H的区域中的液体的量也低于在避让位置能贮存在液体容器50中的预定量。

如上所述，在液体去除工序中，在制冰工序之后，液体去除部74去除残留在液体容器50内的液体的一部分，以使得残留在液体容器50内的液体的量减少到预定量以下。以此方式，由于可以通过液体去除部74将残留在液体容器50内的液体的量减少到预定量以下，因此可以在稍后描述的避让工序中可靠地在残留的液体仍旧贮存在液体容器50内的情况下旋转移动液体容器50。

<避让工序（参照图8D）>

在上述制冰工序之后，在控制部90的控制下，在残留的液体仍旧贮存在液体容器50内的情况下，移动机构60将液体容器50从制冰位置旋转移动到液体容器50不在金属部20的棒状构件24下侧的避让位置。通过驱动移动机构60的驱动马达，使液体容器50从制冰位置旋转70度至120度到避让位置。通过这样的移动旋转角度，即使在稍后描述的脱冰工序中所产生的冰从金属部20的棒状构件24落下，也没有与液体容器50发生干扰的风险。

液体容器50设有肋条50C，肋条50C与构成液体容器50的侧壁部50B相连并且部分地覆盖上方的开口，因此使得在避让位置中，预定量的液体通过肋条50C而被拦在液体容器50内。通过在液体容器50中设置如此的结构，在避让工序中的液体容器50的旋转移动期间以及在脱冰工序中的处于避让位置期间，没有液体从液体容器50流出的风险。藉此，可以预防液体向周围飞溅、流出的液体冻结并粘附之类的问题。

<脱冰工序（参照图8E）>

在避让工序之后，在控制部90的控制下，使金属部20的棒状构件24变为脱冰温度，并且在棒状构件周围产生的冰G从棒状构件24落下。落下的冰G收纳于设置在下方的冰收纳容器56中。使金属部20的棒状构件24变为脱冰温度，在不包括半导体制冷片30的情况中，代替低温制冷剂，可以通过使刚从压缩机82出来的高温制冷剂流动到散热装置10来使散热装置10的温度上升，并且通过热传导而使金属部20的棒状构件24的温度上升，从而变为高于冰点的脱冰温度。

另一方面，在设置有半导体制冷片30的情况下，通过对半导体制冷片30通电，使得与散热装置10的表面接触的一侧成为吸热侧而与金属件20的表面接触的一侧成为发热侧，藉此可以使金属件20的棒状构件24的温度上升，以快速地变为脱冰温度。藉此，可以可靠地实现短制冰周期。在这种情况下，在冷却系统80中变为低温的制冷剂仍旧在散热装置10中流动的状态下，也可以通过半导体制冷片30使棒状构件24的温度变为脱冰温度。通过如上所述的控制处理，可以以较少的液体供给量在短时间内有效率地产生多个冰。

在上述脱冰工序之后，在控制部90的控制下，在残留的液体仍旧储存在液体容器50内的情况下，移动机构60将液体容器50从避让位置向制冰位置旋转移动，从而进行下一个制冰过程。在执行下一个制冰过程时，可以利用所残留的液体。残留的液体已在前一个制冰过程中被金属件20的棒状构件24所冷却，并且变为比新供给的液体的温度更低的低温。由此，在第二回合以后的制冰过程的制冰工序中，由于要冻结的液体的温度预先较低，因此可以在短时间内有效率地进行制冰。

在完成了一系列制冰过程之后，残留的液体被冻结。然后，通过移动机构60使液体容器50旋转并越过避让位置，设在液体容器50外面的突起54与制冰机2的框架抵接，并且使具有弹性的液体容器50扭转，从而可以使液体容器50的已冻结的残留液脱冰。

（本发明的一个实施例的冰箱）

图9是本发明的一个实施例的冰箱100的侧视截面图。在图9中，以虚线箭头示出了制冷剂的流动。将参照图9来对本发明的冰箱100进行说明。冰箱100包括上述制冰机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隔开的入口侧流道104A、104B。在冷冻室102A侧的入口侧流道104A中设置有蒸发器140，在其上方设置有风扇170。在冷冻室102A的背面侧外部的机械室中设置有与蒸发器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9中展示为在机械室内，但其实际上被设置在三通阀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的流道与在制冰机2的散热装置10内流动之后流入蒸发器140的流道之间切换。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。所述压缩机110、冷凝器120、干燥器130、蒸发器140等相连通以构成冰箱的冷却系统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的流道12。在通过流道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，通常使得始终产生流入蒸发器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侧的入口侧流道104A与冷藏室102B侧的入口侧流道104B之间设置有风门180。图9中展示了风门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9的点划线箭头所示，流入的气体在冷冻室102A内循环，并再次返回入口侧流道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，本实施例的冰箱100包括上述实施例所涉及的制冰机2，可以从用于冷却冰箱内部的冷却系统150分支出来，以将液态或雾状的低温制冷剂供给至制冰机2的散热装置10。藉此，冷却部40的金属件20的棒状构件24可以变为制冰温度。此外，在制冰机2设置有半导体制冷片30的情况下，由于除了通过利用冰箱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半导体制冷片30进行冷却，因此与仅用制冷剂的情况相比，可以进一步降低棒状构件24的制冰温度。

在脱冰工序中，可用切换阀（未图示）将来自压缩机110的高温制冷剂供给至制冰机2的散热装置10。藉此，冷却部40的金属件20的棒状构件24可以变为比冰点更高的脱冰温度。此外，在制冰机2包括半导体制冷片30的情况中，在来自冷却系统150的低温制冷剂仍旧供给至散热装置10的状态下，可以通过对半导体制冷片30的通电方向进行与制冰时相反的方向转动来升高金属件20的棒状构件24的温度，从而快速地脱冰。此外，在脱冰工序中，还可以调换三通阀160，使得不将制冷剂供给至散热装置10。

在如上所述的包括上述制冰机2并且从用于冷却冰箱内部的冷却系统150分支出来以将制冷剂供给至制冰机2的散热装置10的冰箱100中，为了制冰而供给的液体的量减少，冷却效率较高，并且能在短时间内制冰。

在本实施例中，制冰机2被设置成使得多个棒状构件24和液体供给/去除管70排列的方向沿着冰箱内的前后方向。于是，由于可以减小冰箱内的制冰机在宽度方向上的占据空间，因此可以抑制冰箱内的有效收纳区域的减少。假设有以下情况：将制冰机2设置在冰箱内，假设使得在平面图中具有同样的面积，但前后方向的尺寸较小而宽度方向的尺寸较大。在这种情况下，由于在冰箱内的制冰机2在宽度方向上的占据空间变大，因此限制了储物空间。另一方面，存在产生冰箱内的制冰机在前后方向上的空间的可能性。然而，制冰机后侧的空间中存取食品等存在困难，并且当将食品等放在制冰机前侧的空间中时，变得难以取出在制冰机中产生的冰，因此减小了冰箱内的有效收纳空间。

在如上所述的冰箱100中，由于可以减小冰箱100内的制冰机2在宽度方向上的占据空间，因此可以有效地利用冰箱内的收纳区域。此外，通过包括在冰箱内的制冰机2，减少了为了制冰而供给的液体的量，从而使得能够快速且有效率地制冰。特别地，使得安装于框架4上的液体容器50和移动机构60能从制冰机2的主体装卸。因此，可以容易地从冰箱100的前侧开口存取框架4，并且可以容易地对液体容器50和移动机构60进行维护。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种制冰机，其特征在于，包括：

冷却部，其具有：

散热装置，其具有用于制冷剂流动的流道，以及

金属件，其被安装成使得金属制的棒状构件从基端部至尖端部向下延伸，并通过所述散热装置来冷却所述棒状构件；

所述制冰机还包括：

液体容器，其能将液体容纳在上方开口的液体储存区域内；以及

液体供给部，其通过液体供给管将液体供给至所述液体容器内；

其中多个所述棒状构件和所述液体供给管排列成一直线列，从所述开口插入的多个所述棒状构件和所述液体供给管的尖端部位于所述液体储存区域内，所述液体容器具有沿着多个所述棒状构件和所述液体供给管的排列方向而延伸的形状，并且在沿着所述直线列的方向看，所述液体储存区域具有沿着在所述棒状构件的外侧产生的冰的外形的形状。

2.根据权利要求1所述的制冰机，其特征在于：所述制冰机还包括移动机构，所述移动机构使所述液体容器以在所述液体储存区域侧方的沿所述列延伸的轴为旋转轴而旋转移动，其中，所述液体容器通过所述移动机构而在制冰位置与避让位置之间旋转移动，在所述制冰位置中，所述开口朝向上方并且能在所述液体储存区域内储存液体，并且在所述避让位置中，所述开口朝向侧方并且所述液体容器不在所述棒状构件的下侧。

3.根据权利要求2所述的制冰机，其特征在于：在所述液体容器处于所述避让位置的状态下，安装有所述液体容器和所述移动机构的框架被构造成能在沿着所述直线列的方向上相对于多个所述棒状构件和所述液体供给管拉出。

4.根据权利要求2或3所述的制冰机，其特征在于：所述制冰机还包括控制部，其控制所述液体供给部和所述移动机构，其中，在所述控制部的控制下进行以下工序：

液体供给工序，所述液体供给部将液体供给至处于所述制冰位置的所述液体容器；

制冰工序，其在所述液体供给工序之后，成为以下状态达指定的时间：距处于冰点以下的所述棒状构件的所述尖端部的指定范围浸入容纳在所述液体储存区域中的液体；

避让工序，其在所述制冰工序之后，所述移动机构将所述液体容器从所述制冰位置旋转移动到所述避让位置；以及

脱冰工序，其在所述避让工序之后，使所述棒状构件变为比冰点更高的脱冰温度，并且在所述棒状构件周围产生的冰从所述棒状构件落下。

5.根据权利要求3所述的制冰机，其特征在于：所述液体容器具有弹性，所述液体容器外侧设置的突起与所述框架相抵接，所述液体容器藉由移动机构而进一步旋转，以使所述液体容器扭转，并使在液体容器的内壁附近冻结的冰脱冰。

6.一种冰箱，其特征在于：其包括根据权利要求1至5中的任一项所述的制冰机，其中，所述制冰机的所述直线列被设置成沿着冰箱内的前后方向，并且，将制冷剂从用于冷却冰箱内部的冷却系统分支出来，并供给至所述制冰机的所述散热装置。