CN113137791A - 制冰机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制冰机,其包括蒸发器,该蒸发器构造成当水沿冷冻板竖直向下流动时将水冷冻成冰。分配器沿着冷冻板的顶部分配水,以在水沿着冷冻板向下流动时横跨冷冻板的宽度形成冰。分配器可以集成到蒸发器中。例如,分配器和蒸发器可以具有共同的部件。分配器可以由两个部件形成,这两个部件合在一起形成冷冻板。分配器可以具有有助于沿着冷冻板的宽度提供期望的水分配的各种特征。冷冻板可安装在制冰机外壳内,与蒸发器热连通并向前倾斜。
Description
技术领域
本公开涉及一种包括分配器的类型的制冰机,该分配器引导水沿着冷冻板流动,该冷冻板将水冷冻成冰。
背景技术
制冰机是公知的并且广泛用于商业和住宅用途。一种类型的制冰机包括蒸发器组件,该蒸发器组件包括冷冻板,该冷冻板以二维竖直网格的形式限定多个冰模具。制冷剂管道沿着冷冻板的背面延伸并且形成被配置为冷却冷冻板的蒸发器。水分配器定位在冷冻板上方以将水引导到冷冻板上,水在模具中冷冻成冰。
发明内容
在一个方面,一种制冰机包括冷冻板,冷冻板限定多个模具,制冰机构造成在多个模具中形成冰。冷冻板具有限定模具的敞开前端的前部、限定模具的封闭后端的后部、沿高度间隔开的顶部和底部、以及沿宽度间隔开的第一侧部和第二侧部。邻近所述冷冻板的顶部的分配器被构造成引导通过所述分配器供给的水沿着所述冷冻板的前部沿着所述冷冻板的宽度向下流动。分配器包括沿分配器的宽度间隔开的第一端部和第二端部。底壁从第一端部沿宽度方向延伸到第二端部,并且从上游端部大致向前延伸到下游端部。分配器被构造成引导通过其提供的水沿大致向前的方向从上游端部流到下游端部。堰在上游端部和下游端部之间间隔开的位置处从底壁向上延伸。堰被构造成使得水在其沿着底壁从上游端部流向下游端部时流过堰。底壁包括位于堰的紧上游的斜坡表面,该斜坡表面沿大致向前的方向向上倾斜。
在另一方面,一种制冰机包括冷冻板,冷冻板限定多个模具,制冰机构造成在多个模具中形成冰。冷冻板具有限定模具的敞开前端的前部、限定模具的封闭后端的后部、沿高度间隔开的顶部和底部、以及沿宽度间隔开的第一侧部和第二侧部。邻近所述冷冻板的顶部的分配器被构造成引导通过所述分配器供给的水沿着所述冷冻板的前部沿着所述冷冻板的宽度向下流动。分配器包括沿分配器的宽度间隔开的第一端部和第二端部。底壁从第一端部沿宽度方向延伸到第二端部,并且从上游端部大致向前延伸到下游端部。分配器被构造成引导通过其提供的水沿大致向前的方向从上游端部流到下游端部。底壁的下游端部限定出向下弯曲的表面张力弯曲部。向下弯曲的表面张力弯曲部被构造成使得表面张力致使通过分配器供给的水附着到弯曲部并且被弯曲部向下引导朝向冷冻板的顶端部分。
在另一方面,一种制冰机包括冷冻板,冷冻板限定多个模具,制冰机构造成在多个模具中形成冰。冷冻板具有限定模具的敞开前端的前部、限定模具的封闭后端的后部、沿高度间隔开的顶部和底部、以及沿宽度间隔开的第一侧部和第二侧部。邻近所述冷冻板的顶部的分配器被构造成引导通过所述分配器供给的水沿着所述冷冻板的前部沿着所述冷冻板的宽度向下流动。分配器包括沿分配器的宽度间隔开的第一端部和第二端部。底壁从第一端部沿宽度方向延伸到第二端部,并且从上游端部大致向前延伸到下游端部。分配器被构造成引导通过其提供的水沿大致向前的方向从上游端部流到下游端部。悬伸的前壁具有在底壁上方邻近其下游端部处间隔开的底部边缘区域,使得在底壁和悬伸的前壁之间限定出一限流部。限流部包括在分配器的第一端部和第二端部之间沿宽度方向延伸的间隙,并且被构造成限制水流经限流部到达底壁的下游端部的速率。
在又一方面,一种制冰机包括限定多个模具的冷冻板,制冰机构造成在所述多个模具中形成冰。冷冻板具有沿高度间隔开的顶部和底部以及沿宽度间隔开的第一侧部和第二侧部。分配器沿着冷冻板的宽度邻近冷冻板的顶部延伸。分配器被构造成引导通过分配器供给的水沿着冷冻板的宽度从冷冻板的顶部流动至底部。分配器包括第一分配器部件和第二分配器部件。第二分配器部件被构造成在没有单独的紧固件的情况下可释放地联接到第一分配器部件以形成分配器。
在另一方面,一种制冰机包括冷冻板,冷冻板限定多个模具,制冰机构造成在多个模具中形成冰。冷冻板具有沿高度间隔开的顶部和底部以及沿宽度间隔开的第一侧部和第二侧部。邻近冷冻板的顶部的分配器具有沿着冷冻板的宽度延伸的宽度。分配器具有入口和出口,并限定从入口延伸到出口的分配器流动路径。分配器被构造成引导通过分配器供给的水沿着分配器流动路径并且从出口排放水,使得水沿着冷冻板的宽度从冷冻板的顶部流向底部。分配器包括第一分配器部件和第二分配器部件。第二分配器部件可释放地联接至第一分配器部件以形成分配器。第一分配器部件包括底壁,所述底壁限定沿宽度方向延伸的凹槽,并且第二分配器部件包括大致竖直的堰,所述堰限定沿着分配器的宽度间隔开的多个开口。所述堰具有自由底部边缘区域,所述自由底部边缘区域被接纳在所述凹槽中,使得沿着分配器流动路径流动的水被阻止流动通过堰的底部边缘区域与底壁之间的界面并且被引导以通过多个开口流动穿过所述堰。
在另一方面,一种制冰机包括蒸发器组件,该蒸发器组件包括限定多个模具的冷冻板,蒸发器组件构造成在所述多个模具中形成冰块。冷冻板具有限定模具的敞开前端的前部和沿模具的封闭后端延伸的后部。蒸发器壳体具有后部并且在冷冻板的后部与蒸发器壳体的后部之间限定封闭空间。制冷剂管道被接收在封闭空间中。隔热件基本上填充围绕制冷剂管道的封闭空间。水系统被构造成向冷冻板供应水,使得水在模具中形成冰。蒸发器壳体包括由单个整块材料形成的分配器部件。分配器部件与隔热件直接接触并且具有底壁。水系统被构造成在水被供应到冷冻板时引导水沿着底壁流动。
在又一方面,一种制冰机包括蒸发器组件,该蒸发器组件包括限定多个模具的冷冻板,蒸发器组件被构造成在所述多个模具中形成冰块。冷冻板具有限定模具的敞开前端的前部、沿模具的封闭后端延伸的后部、由单个整块材料形成并限定至少一个模具的顶端的顶壁、以及连接到顶壁并从顶壁向上延伸的至少一个螺柱。分配器被构造成将通过分配器供给的水分配到冷冻板上,使得水在模具中形成冰。分配器包括由单个整块材料形成的分配器部件。分配器部件包括限定流动路径的一部分的底壁,分配器引导水沿着该流动路径流动通过分配器。螺母抵靠分配器部件紧固到每个螺柱上,以将分配器直接安装在冷冻板上。
在另一方面,一种分配器用于接收通过所述分配器供给的水,并引导水沿着制冰机的冷冻板流动,使得水在所述冷冻板上形成冰,所述分配器包括邻近分配器的上游端的后壁、从后壁向前延伸至邻近分配器的下游端的前端部分的底壁、以及从后壁向后突出的管。后壁具有位于底壁的紧上方的开口,管通过该开口与分配器流体连通。底壁包括向后壁向下倾斜的后部区段和向前端部分向下倾斜的前部区段。
在另一方面,一种制冰机包括外壳。冷冻板被接收在所述外壳中。冷冻板包括后壁和与后壁相对的前部。冷冻板还包括从后壁向前延伸的周壁。所述周壁包括顶壁部分、底壁部分、第一侧壁部分和第二侧壁部分。第一侧壁部分和第二侧壁部分限定冷冻板的宽度。冷冻板还包括从连接到底壁部分的下端延伸到连接到顶壁部分的上端的多个高度方向分隔板,以及从连接到第一侧壁部分的第一端延伸到连接到第二侧壁部分的第二端的多个宽度方向分隔板。高度方向分隔板和宽度方向分隔板相互连接以限定位于周壁内侧的多个冰模具。每个宽度方向分隔板限定了在分隔板紧上方的多个模具和在分隔板紧下方的多个模具。每个宽度方向分隔板远离所述冷冻板的后壁向下且向前倾斜,使得每个宽度方向分隔板的上表面与所述后壁之间的夹角大于90°且小于180°。分配器被构造成引导通过所述分配器供给的水沿着所述冷冻板的宽度沿着所述冷冻板向下流动。冷冻板被支撑在外壳中,使得冷冻板的后壁向前倾斜。
其它方面将部分地显而易见,并且部分地在下文中指出。
附图说明
图1是制冰机的示意图;
图2是支撑在冰柜上的制冰机的透视图;
图3是制冰机的子组件的透视图,该子组件包括支承件、蒸发器组件、集水槽、安装板和传感器配件;
图4是图3的子组件的分解透视图;
图5是图3的子组件的侧视图;
图6是制冰机的冷冻板的透视图;
图7是冷冻板的分解透视图;
图8是冷冻板的竖直截面图;
图9是蒸发器组件的透视图;
图10是蒸发器组件的侧视图;
图11是蒸发器组件的俯视图;
图12是蒸发器组件的分解透视图;
图13是蒸发器组件的后视图,其中后壁被去除以显示蛇形蒸发器管道;
图14是沿图11的线14-14的平面截取的蒸发器组件的截面图;
图15是蒸发器组件的透视图,其中顶部分配器部件被移除,并且示出了底部分配器部件/顶部蒸发器壳体部件以及与其相关联的部件,它们从蒸发器组件的其余部分分解;
图16是在穿过冷冻板的支柱的平面中截取的图15中所示的蒸发器组件的部件的放大竖直截面图;
图17是安装在支承件上的蒸发器组件的竖直截面图;
图18是蒸发器组件的分配器的透视图;
图19是分配器的分解透视图;
图20是分配器的竖直截面图;
图20A是图20的一部分的放大图;
图21是底部分配器部件的顶部透视图;
图22是底部分配器部件的底部透视图;
图23是类似于图15的竖直截面图,除了截面的平面穿过底部分配器部件的入口管的中心;
图24是底部分配器部件的端部的放大透视图;
图25是顶部分配器部件的透视图;
图26是顶部分配器部件的底部平面图;
图27是顶部分配器部件的后视图;
图28是顶部分配器部件的端部的放大透视图;
图29是蒸发器组件的透视图,其中顶部分配器部件在底部分配器部件的前面间隔开;
图30是接纳在示意性示出的制冰机外壳中的图3的子组件的竖直截面图,其中,截面的平面位于图3所示的支承件的竖直侧壁的右侧壁部的紧邻内侧,并且其中,顶部分配器部件被示出为位于外壳外侧的移除位置;
图31是在穿过接纳在底部分配器部件的细长凹槽中的底部分配器部件的细长舌状物的平面上向下看的分配器的端部的放大水平截面图;以及
图32是在穿过分段堰的平面中截取的分配器的竖直截面图。
在所有附图中,相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
参照图1,制冰机的一个实施例总体上以附图标记10表示,本公开详述了制冰机10的示例性特征,这些特征可单独或组合使用以提高制冰均匀性、冰获取性能、能量效率、组装精度和/或维修或维护的可接近性。本公开的一个方面涉及一种蒸发器组件,其包括蒸发器、冷冻板和水分配器。如下面将进一步详细解释的,在一个或多个实施例中,蒸发器组件的部件被一起集成到单个单元中。在某些实施例中,水分配器包括具有水分配特征的构造,其提供沿着冷冻板的宽度的均匀水流。在示例性实施例中,水分配器被配置成提供对分配器内部的便捷访问以便修理或维护。在一个或多个实施例中,蒸发器组件构造成将冷冻板以减少使用重力和热量被动地获取冰所花费的时间的取向安装在制冰机内。在下文中还将描述制冰机10的其它方面和特征。尽管本公开描述了组合了多个不同特征的制冰机,但是应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,其它制冰机可以使用本文公开的特征中的任何一个或多个。
在提供蒸发器组件的示例性实施例的详细描述之前,本公开从制冰机10的概述开始。
I.制冷系统
参照图1,制冰机10的制冷系统包括压缩机12、排热热交换器14、用于降低制冷剂的温度和压力的制冷剂膨胀装置18、蒸发器组件20(广义地,冰形成装置)和热气阀24。如图所示,排热热交换器14可包括用于冷凝从压缩机12排出的压缩制冷剂蒸气的冷凝器。在其它实施例中,例如,在利用二氧化碳制冷剂的其中排热是跨临界的制冷系统中,排热热交换器能够从制冷剂排热而不冷凝制冷剂。所示的蒸发器组件20将蒸发器21(例如,蛇形制冷剂管道)、冷冻板22和水分配器25集成为一个单元,如将在下面进一步详细描述的。在一个或多个实施例中,热气阀24用于将来自压缩机15的温热的制冷剂直接引导到蒸发器21,以在冰已经达到期望厚度时从冷冻板22移除或收获冰块。
制冷剂膨胀装置18可为任何合适的类型,包括毛细管、恒温膨胀阀或电子膨胀阀。在制冷剂膨胀装置18是恒温膨胀阀或电子膨胀阀的某些实施例中,制冰机10还可包括放置在蒸发器管道21的出口处的温度传感器26以控制制冷剂膨胀装置18。在制冷剂膨胀装置18是电子膨胀阀的其它实施例中,制冰机10还可包括放置在蒸发器管道21的出口处的压力传感器(未示出)以控制制冷剂膨胀装置19,如本领域已知的。在利用气态冷却介质(例如,空气)来提供冷凝器冷却的某些实施例中,冷凝器风扇15可被定位成将气态冷却介质吹过冷凝器14。一种形式的制冷剂经由制冷剂管线28a、28b、28c、28d循环通过这些部件。
II.水系统
仍参照图1,所示制冰机10的水系统包括集水槽组件60,该集水槽组件包括贮水器或集水槽70、水泵62、水管线63和水位传感器64。制冰机10的水系统还包括供水管线(未示出)和进水阀(未示出),以用于用来自水源(未示出)的水填充集水槽70。所示的水系统还包括排放管线78和设置在其上的排放阀79(例如,清洗阀、排放阀),以用于从集水槽70排出水。集水槽70可定位在冷冻板22下方以捕获从冷冻板落下的水,从而使得水可通过水泵62再循环。水管线63将水泵62流体地连接到水分配器25。在制冰循环期间,泵62构造成将水泵送经过水管线63并泵送经过分配器25。如将在下面更详细地讨论的,分配器25包括水分配特征结构,该水分配特征结构将通过分配器供给的水均匀地分配在冷冻板22的前部。在示例性实施例中,水管线63以这样的方式布置,即,当不制冰时,至少一些水可以从分配器通过水管线排出并且进入集水槽。
在示例性实施例中,水位传感器64包括远程气压传感器66。然而,应当理解,在制冰机10中可使用任何类型的水位传感器,包括但不限于浮子传感器、声传感器或电连续性传感器。所示的水位传感器64包括构造成将传感器联接到集水槽70(也参见图4)上的配件68。配件68流体连接到气动管69。气动管69提供配件68和气压传感器66之间的流体连通。集水槽70中的水将空气截留在配件68中,并将空气压缩一定的量,该量随着集水槽中的水位而变化。因此,集水槽70中的水位可以使用气压传感器66检测到的压力来确定。包括远程气压传感器的水位传感器的示例性实施例的附加细节在美国专利申请公开号2016/0054043中描述,该专利申请通过引用整体结合于此。
在所示实施例中,集水槽组件60还包括安装板72,其被构造成将水泵62和水位传感器配件68两者可操作地支撑在集水槽70上。图4中示出了安装板72的示例性实施例。如在标题为ICE MAKER(制冰机)、于2020年1月18日提交的共同未决的美国专利申请号16/746828(该申请通过引用整体结合于此)中所述,安装板72可限定一体的传感器安装件/支座74,用于在感测位置处将传感器配件68可操作地安装在集水槽70上,在该感测位置处水位传感器64可操作以检测集水槽中的水量。安装板72还可限定用于将水泵62安装在集水槽70上的泵安装件76,以用于通过水管线63和分配器25从集水槽泵送水。传感器安装件74和泵安装件76中的每一个可包括锁定特征结构,该锁定特征结构便于将水位传感器64和水泵62中的相应一个可释放地连接到集水槽70。
III.控制器
再次参照图1,制冰机10还可包括控制器80。在一个或多个实施例中,控制器80可远离制冰装置20和集水槽70定位,或者可包括一个或多个机载处理器。控制器80可包括用于控制制冰机10、包括制冷系统和水系统的各种部件的操作的处理器82。控制器80的处理器82可以包括非暂时性处理器可读介质,其存储表示用于致使处理器执行过程的指令的代码。处理器82可以是例如商业上可获得的微处理器、专用集成电路(ASIC)或ASIC的组合,其被设计成实现一个或多个特定功能,或启用一个或多个特定的装置或应用。在某些实施例中,控制器80可以是模拟或数字电路,或者是多个电路的组合。控制器80还可以包括一个或多个存储器部件(未示出),用于以控制器可检索的形式存储数据。控制器80可以将数据存储在所述一个或多个存储器部件中或从所述一个或多个存储器部件检索数据。
在各种实施例中,控制器80还可包括输入/输出(I/O)部件(未示出)以与制冰机10的各种部件通信和/或控制制冰机10的各种部件。在某些实施例中,例如,控制器80可从以下装置接收输入,例如一个或多个指示、信号、消息、命令、数据和/或任何其它信息:水位传感器64、用于确定何时收获冰的收获传感器(未示出)、电源(未示出)、冰位传感器(未示出)和/或各种传感器和/或开关(包括但不限于压力换能器、温度传感器、声学传感器等)。在各种实施例中,基于例如那些输入,控制器80能够例如通过向压缩机12、冷凝器风扇15、制冷剂膨胀装置18、热气阀24、进水阀(未示出)、排放阀79和/或水泵62发送一个或多个指示、信号、消息、命令、数据和/或任何其它信息来控制此类部件。
IV.外壳/冰柜
参照图2,制冰机10的一个或多个部件可被储存在限定一内部空间的制冰机10的外壳29内。例如,上述制冰机10的制冷系统和水系统的部分或全部可容纳在外壳29的内部空间中。在所示实施例中,外壳29安装在储冰箱组件30的顶部上。储冰箱组件30包括具有冰孔(未示出)的储冰箱31,由制冰机10产生的冰通过该冰孔落下。冰随后被储存在空腔36中直到被取出。储冰箱31还包括开口38,其提供通向空腔36和储存在其中的冰的通路。空腔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的壁可用各种隔热材料隔热,以便延缓储存在储冰箱31中的冰的融化,所述隔热材料包括但不限于玻璃纤维隔热材料或者例如由聚苯乙烯或聚氨酯等构成的开孔或闭孔泡沫。门40可以打开以提供进入空腔36的通路。
所示的外壳29包括机柜50(广义地,固定外壳部分)和门52(广义地,可移动或可移除的外壳部分)。在图2中,储冰箱组件30的门40被升起,使得其部分地遮挡制冰机门52。门52可相对于机壳50移动(例如,在铰链上),以选择性地提供到达制冰机10的内部空间的通路。因此,技术人员可打开门52,以根据维修或维护的需要通过门口/通道(未示出;广义地,检修口)接近制冰机10的内部部件。在一个或多个其它实施例中,门可以其它方式打开,例如通过从机柜移除门组件。
V.内部支承件
参照图3-5,所示的制冰机10包括一件式支承件110,其构造成在外壳29内部支撑制冰机的若干部件。例如,所示的支承件110构造成在非常精确的位置处支撑集水槽70、安装板72和蒸发器组件20,以限制这些部件错位的可能性。发明人已经认识到,使用水位作为控制输入的制冰机控制方案需要将水位传感器精确地放置在集水槽中。如果水位传感器的位置偏离指定位置甚至很小的量(例如,毫米或更小),则控制方案可能被中断。发明人还认识到,用于安装内部制冰机部件的传统组件的零件的总尺寸公差可能导致错位。此外,发明人已经认识到,将蒸发器组件精确地定位在制冰机中可提高重力驱动制冰和冰获取性能。
在所示的实施例中,支承件110包括基部112和竖直支承壁114。所示的竖直支承壁包括第一侧壁部分116、第二侧壁部分118和在第一侧壁部分和第二侧壁部分之间沿宽度方向延伸的后壁部分120。大的开口122在侧壁部分116、118的前端边缘之间沿宽度方向延伸。当制冰机10完全组装时,该开口122位于外壳29的前部通道268(图30)附近,使得当门52打开时技术人员可以通过该开口接近支撑在竖直壁上的部件。
每个侧壁部分116、118包括一体的蒸发器安装件124(广义地,冷冻板安装件)。蒸发器安装件124构造成将蒸发器组件20支撑在制冰机10中的操作位置。每个侧壁部分116、118还包括在蒸发器安装件124下方间隔开的一体的安装板安装件126。安装板安装件126构造成支撑安装板72,使得安装板能够将水位传感器配件68和泵62安装在制冰机10中的操作位置处。用于将集水槽70附接到制冰机的一体的集水槽安装件128在每个侧壁部分116、118的安装板安装件126下方间隔开。在图3-5中,仅示出了由右侧壁部分116限定的安装件124、126、128,但是应当理解,在所示实施例中,左侧壁部分118具有基本相同的镜像安装件。
限定安装件124、126、128的侧壁部分116、118中的至少一个由单个整块材料形成。例如,在一个或多个实施例中,整个竖直支承壁114由单个整块材料形成。在所示的实施例中,包括基部112和竖直支承壁114的整个支承件110由单个整块材料形成。在一个或多个实施例中,支承件110是单个模制件。在所示的实施例中,整体式支承件110通过压缩模塑形成。由单个部件形成支承件110消除了在多部件支承组件中出现的公差的叠加,从而提高了安装在支承件上的部件的放置精度。
蒸发器安装件124构造成将蒸发器组件20安装在外壳29中的竖直支承壁114上,使得冷冻板22向前倾斜。为了实现这一点,在所示实施例中的每个蒸发器安装件124包括下连接点130和与下连接点向前间隔开的上连接点132。如图5所示,连接点130、132沿相对于竖直支承壁114的后壁部分120的平面BP以向前倾斜的角度α定向的假想线IL1间隔开。在使用中,制冰机10定位成使得后壁部分120的平面BP基本平行于铅垂竖直轴线VA。这样,假想线IL1相对于铅垂竖直轴线VA向前倾斜角度α。
在所示的实施例中,上连接点130和下连接点132中的每一个包括螺钉孔。在使用中,蒸发器20定位在侧壁部分116、118之间,并且螺钉(未示出)穿过每个螺钉孔被放置到与蒸发器组件20相关联的相应的预先形成的螺钉孔中。如下所述,预先形成的蒸发器螺钉孔布置成使得当它们与蒸发器安装件螺钉孔130、132对准时,冷冻板22向前倾斜。应当理解,在一个或多个实施例中,整体式蒸发器安装件可包括除螺钉孔之外的其它类型的连接点。例如,可以明确地想到,螺钉孔130、132中的一个或两个可以由一体形成的螺柱或其它结构代替,该螺柱或其它结构可以用于在适当位置处将冷冻板对准和附接到支承件。
每个安装板安装件126包括一对大致水平间隔开的锥形螺钉孔134(广义地,连接点)。类似地,每个集水槽安装件128包括一对大致水平间隔开的安装孔136(广义地,连接点)。同样,在一个或多个实施例中,安装板安装件126和集水槽安装件128的孔134、136可由其它类型的整体连接点代替。
如图4所示,在一个或多个实施例中,集水槽70大致尺寸设计和布置成被接纳在竖直支承壁114的侧壁部分116、118之间的空间中。沿宽度方向间隔开的集水槽70的第一端部和第二端部中的每一个包括位于间隔开的位置处的一对突起138。集水槽70的每个端部上的突起138构造成被接收在由集水槽安装件128中的相应一个限定的一对安装孔136中。通过被接收在安装孔136中,突起138将集水槽70定位在沿着支承件110的高度的精确指定的位置处。另外,螺钉(未示出)被插入通过每个安装孔136并拧入每个突起138中,以将集水槽70在指定位置紧固到支承件110上。
与集水槽70类似,所示的安装板72包括在宽度方向上间隔开的第一端部和第二端部。安装板114的每个端部限定一对预成形的螺钉孔,该螺钉孔被构造成与支承件110的相应安装件126的螺钉孔134对准。螺钉(广义地,机械紧固件;未示出)穿过螺钉孔134并拧入预先形成在安装板72中的孔中,以在沿支承件高度的精确指定位置处将安装板连接到支承件110上。在一个或多个实施例中,埋头螺钉(例如,具有锥形头部的螺钉)用于将安装板72连接到支承件110。埋头螺钉在锥形螺钉孔134中自定心。
可以看出,具有整体式安装件124、126、128的单件式支承件110可用于确保蒸发器组件20、安装板72和集水槽70在制冰机10中被支承在指定位置。支承件110可由此将冷冻板22定位成最佳地平衡期望的性能特性,诸如制冰期间的水分配和冰收获的容易性/速度。此外,支承件110可相对于集水槽70定位安装板72,使得安装在传感器安装件74中的压力传感器配件68相对于集水槽精确地定位,以使用传感器64精确地检测水位。同样地,支承件110相对于集水槽70定位安装板72,使得泵62精确地定位,以在泵安装在泵安装件76上时将水从集水槽70泵送通过制冰机10。
VI.冷冻板
参照图6-8,现在将在转向蒸发器组件20的将冷冻板附接至支承件110的其它部件之前描述冷冻板22的示例性实施例。冷冻板22限定多个模具150,制冰机10构造成在模具中形成冰。冷冻板22具有限定模具150的敞开前端的前部、限定模具的封闭后端的后部、沿高度HF间隔开的顶部和底部、以及沿宽度WF间隔开的右侧部(广义地,第一侧部)和左侧部(广义地,第二侧部)。
在整个本公开中,当术语“前/前部”、“后/后部”、“背部”、“向前”、“向后”等用于指代蒸发器组件20的任何部分时,冷冻板模具150的敞开前端和封闭后端的相对位置提供空间参照系。例如,限定模具150的敞开前端的冷冻板22的前部在向前方向FD(图8)上与冷冻板的后部间隔开,并且沿着模具的封闭后端延伸的冷冻板的后部在向后方向RD上与冷冻板的前部间隔开。
在图示的实施例中,冷冻板22包括盘152,其具有限定冷冻板的后部的后壁154。合适地,盘152由导热材料例如铜形成,任选地具有一个或多个涂有食品安全材料的表面。如本领域已知的,蒸发器管道21热联接到冷冻板22的后壁154,用于在制冰循环期间冷却冷冻板,并在收获循环期间加热冷冻板。
盘152还包括从后壁154向前延伸的周壁156。周壁156包括顶壁部分、底壁部分、右侧壁部分(广义地,第一侧壁部分)和左侧壁部分(广义地,第二侧壁部分)。周壁156的侧壁部分限定冷冻板22的相对侧,并且周壁的顶壁部分和底壁部分限定冷冻板的顶端和底端。在一个或多个实施例中,周壁156可由一个或多个离散件形成,所述离散件接合到后壁154或盘152,或者整个盘可由单个整块材料形成。适当地,周壁156密封至后壁154,使得沿冷冻板22流下的水不会通过冷冻板的后部泄漏。
多个高度方向和宽度方向的分隔板160、162固定到盘上,以形成冰块模具150的网格。在示例性实施例中,每个高度方向的分隔板160和每个宽度方向的分隔板162由单个整块材料形成。每个高度方向的分隔板160具有右横向侧表面(广义地,第一横向侧表面)和平行于右横向侧表面定向的左横向侧表面(广义地,第二横向侧表面)。每个宽度方向的分隔板162具有底表面和平行于底表面定向的顶表面。高度方向的分隔板162从密封地连接到周壁156的底壁部分的下端延伸到密封地连接到周壁的顶壁部分的上端。所述多个宽度方向的分隔板160类似地从密封地连接到周壁156的右侧壁部分的第一端延伸到密封地连接到周壁的左侧壁部分的第二端。
通常,高度方向的分隔板160和宽度方向的分隔板162以在周壁156内限定多个冰模具150的方式相互连接。例如,在所示实施例中,每个高度方向的分隔板160具有多个竖直间隔开的、向前开口的槽164;每个宽度方向的分隔板具有多个水平间隔开的、向后开口的槽166;并且高度方向和宽度方向的分隔板在槽164、166处互锁以形成格子。适当地,每个宽度方向的分隔板162限定了在分隔板紧上方的多个模具150(例如,至少三个模具)和在分隔板紧下方的多个模具(例如,至少三个模具)。每个高度方向的分隔板160同样限定了紧邻分隔板的一个横向侧的多个模具150(例如,至少三个模具)和紧邻分隔板的相对横向侧的多个模具(例如,至少三个模具)。
分隔板160、162中的每一个都具有前边缘和后边缘。后边缘可以适当地密封地连接到冷冻板盘152的后壁154。当冷冻板22被组装时,分隔板160、162中的一些或全部(例如,至少宽度方向的分隔板)的前边缘基本上位于冷冻板22的前平面FP(图8)上。在一个或多个实施例中,前平面FP平行于后壁154。
形成在冷冻板22中的多个冰模具150是具有基本上完全由高度方向和宽度方向的分隔板160、162限定的周边的内部冰模具。模具150中的其它模具是周边模具,其周边的部分由冷冻板盘152的周壁156形成。每个内部冰模具150具有基本上完全由一个宽度方向分隔板162的底表面限定的上端和基本上完全由相邻的一个宽度方向分隔板的顶表面限定的下端。另外,每个内部模具150具有基本上完全由高度方向分隔板162的右横向侧表面限定的左横向侧和基本上完全由相邻高度方向分隔板的左横向侧表面限定的右横向侧。
如图8所示,每个宽度方向分隔板162从冷冻板22的后壁154向下且向前倾斜,使得每个宽度方向分隔板的上表面与后壁之间的夹角β大于90°。在一个或多个实施例中,夹角β为至少100°且小于180°。可以看出,每个宽度方向分隔板16的顶表面与前平面FP之间的夹角基本上等于夹角β。此外,可以看出,每个水平分隔板162的底表面与后壁154之间的夹角(以及每个水平分隔板162的底表面与前平面FP之间的夹角)基本上等于180°减去β。在一个或多个实施例中,盘的周壁156的顶部和底部定向成基本上平行于宽度方向的分隔板162。
一系列螺柱168在围绕冷冻板22的周边的间隔开的位置处从周壁156向外延伸。如将在下面进一步详细解释的,螺柱168用于将冷冻板22固定到蒸发器壳体170,该蒸发器壳体将蒸发器组件20附接到支承件110。螺柱168被适当地成形和布置成将冷冻板22连接到蒸发器壳体170,并进一步连接到支承件110,使得当冷冻板安装在制冰机10中时冷冻板的后壁154和前平面FP向前倾斜。
VII.蒸发器壳体
参照图9-14,现在将更详细地描述蒸发器壳体170。通常,蒸发器壳体170构造成支撑蒸发器管道21和冷冻板22。如将在下面进一步详细解释的,水分配器25直接集成到蒸发器壳体170中(即,形成蒸发器壳体的一部分)。蒸发器壳体170包括框架,该框架包括一起围绕冷冻板22的周边延伸的底部部件172、顶部部件174以及第一和第二侧部件176。在一个或多个实施例中,底部部件172、顶部部件174和相对的侧部件176中的每一个由单个整块材料(例如,模制塑料)形成。底部部件172、顶部部件174和相对的侧部件176的内表面可以包括垫圈(未示出)以帮助蒸发器壳体的防水密封。在所示实施例中,蒸发器壳体170的顶部部件174形成两件式分配器25的底部部件(广义地,第一部件)。
后壁178支撑在组装好的框架部件172、174、176、178上,与冷冻板22的后壁154成间隔开的关系。如图14所示,蒸发器壳体170在冷冻板22的后壁154和壳体的后壁178之间限定封闭空间180。如在美国专利申请公开号2018/0142932中所解释的,在一个或多个实施例中,两个分离的隔热层182、184填充封闭空间176并彻底隔离蒸发器管道21,该专利申请公开通过引用整体结合于此。
底部部件172、顶部部件174、相对的侧部件176和/或后壁178可具有便于将它们以各种方式组装在一起以形成蒸发器壳体170的特征结构,包括卡扣配合特征结构、螺栓和螺母等。例如,每个框架部件172、174、176包括螺柱开口186,其布置成接收冷冻板22的周壁156的相应壁部分上的螺柱168。在图12中可见一些螺柱孔186,在一个或多个实施例中,后壁178通过超声波焊接连结到组装的框架部件172、174、176。
参照图15和图16,更详细地示出了壳体部件172、174、176如何附接至冷冻板72的一个示例。具体地,示出了顶部壳体部件174,但是应当理解的是,其他壳体部件可以以类似的方式附接至冷冻板。顶部部件174包括限定螺柱开口186的前部区段。在所示实施例中,每个螺柱开口186包括埋头螺钉凹部,该埋头螺钉凹部包括环形肩部192。顶部部件174定位在冷冻板22的顶部,使得一个螺柱168被接收在开口186中的每一个中。在所示的实施例中,垫圈194位于冷冻板22的顶部与顶部部件174的底部之间,以密封两个部件之间的界面。螺母196被紧固到每个螺柱168上以将顶部部件174附接到冷冻板22。此外,因为壳体顶部部件174形成分配器25的底部部件,所以将螺母196紧固到螺柱上也将分配器直接附接到所示实施例中的冷冻板。每个螺母196被拧紧抵靠相应的埋头凹部186的肩部192(广义上,螺母被直接拧紧抵靠顶部壳体部件170或底部分配器部件)。在所示的实施例中,帽198放置在埋头凹部186的顶部上。适当地,帽198的顶部基本上与部件174的表面齐平,以便为流过分配器25的水提供光滑表面。
VIII.蒸发器组件的安装使得冷冻板向前倾斜
再次参照图9和10,蒸发器壳体170的每个侧部件176包括在竖直间隔开的位置处的预成形的下和上螺钉开口200、202。上和下螺钉开口200、202被构造为定位成与支承件110的相应侧壁部分116、118的螺钉开口130、132对准。当每个侧部件176通过螺柱168被固定到冷冻板22时,螺钉开口200、202沿大致平行于冷冻板22的后壁154和前平面FP定向的假想线IL2间隔开。参考图17,当螺钉(未示出)通过对准的下螺钉开口130、200和对准的上螺钉开口132、202将蒸发器组件20固定到支承件110时,蒸发器壳体170的假想线IL2与支承件的向前倾斜的假想线IL1对齐。
因此,螺钉开口130、132、200、202将冷冻板22定位在支承件110上,使得后壁154和前平面FP相对于铅垂竖直轴线VA和支承件110的后平面BP以向前倾斜的角度α定向。在一个或多个实施例中,后壁154/前平面FP和铅垂竖直轴线VA/后平面BP之间的夹角α至少为约1.5°。例如,在示例性实施例中,夹角α为约2.0°。因此,所示的制冰机10构造成将冷冻板22安装在外壳29中,使得后壁154向前倾斜。应当理解,尽管在所示实施例中使用单件式支承件110和蒸发器壳体170的侧部件176以倾斜取向安装冷冻板22,但是在其它实施例中可以使用安装冷冻板的其它方式。
可以相信,制冰机领域中的传统观点认为,将具有网格型分隔板的冷冻板定向成使得冷冻板的后壁向前倾斜将不利地影响制冰机的水分配性能。然而,由于由水分配器25产生的高质量流量分配——例如,使用一个或多个下述水分配特征结构实现——即使冷冻板22安装成后壁154向前倾斜,水也被有效地分配至模具150。此外,倾斜的冷冻板22使得制冰机10能够利用重力快速收获冰。在一个或多个实施例中,制冰机10被构造成执行收获循环,通过该收获循环,冰从冷冻板22的模具150释放,其中在收获循环期间施加在冰上的基本上唯一的力是重力。例如,通过致动热气阀24以将热的制冷剂气体重新引导回到蒸发器管道21,从而加热冷冻板22来执行收获循环。模具150中的冰开始融化并沿着倾斜的宽度方向的分隔板162向前滑下,离开冷冻板,并进入冰柜30中。在其中施加在冰上的力基本上仅为重力的收获循环中,没有机械致动器、加压空气射流等被用于强制地将冰推离冷冻板22。相反,轻微融化的冰由于重力而从冷冻板22掉落。
IX.水分配器
现在参考图9和18-19,现在将描述分配器25的示例性实施例。如上所述,分配器包括形成蒸发器壳体170的顶部部件的底部部件174。分配器25还包括可释放地附接到底部部件174以形成分配器的顶部部件210。虽然所示出的分配器25包括直接集成到蒸发器壳体170中的两件式分配器,但是应当理解,在其它实施例中,分配器可由其它数量的部件形成并以其它方式附接到制冰机。如图9所示,分配器25安装在蒸发器组件20上邻近冷冻板22的顶部,并具有大致沿冷冻板22的宽度WF延伸的宽度WD。分配器25从邻近冷冻板22的右侧的右端部(广义地,第一端部)沿宽度方向延伸至邻近冷冻板的左侧的左端部(广义地,第二端部)。
分配器25具有限定入口212的后上游端部和限定出口214的前下游端部。下游端部邻近冷冻板22的前上角部沿宽度方向延伸,并且上游端部在与下游端部向后间隔开的位置处沿宽度方向延伸。在所示的实施例中,入口212由分配器上游端部处的开口形成,出口214由分配器25的暴露的下前边缘限定。在使用中,该边缘被布置成使得水从边缘流出到冷冻板22的顶部。可以设想,在其它实施例中,入口和/或出口可以具有其它构造。
如图20所示,分配器25限定了从入口212大致向前延伸到出口214的分配器流动路径FP。分配器25通常被构造为沿分配器流动路径FP引导通过分配器提供的水,以从出口214排出水,使得水从冷冻板22的顶部沿冷冻板的宽度WF大致均匀地流向底部。如将在下面进一步详细解释的,分配器25包括多个水分配特征,其引导沿着流动路径FP流动的水沿着分配器的基本上整个宽度大致均匀地分配。
在描述分配器25如何组装和用于将水分配到冷冻板22上之前,现在将详细描述底部部件174和顶部部件210中的每一个。
IX.A.分配器底部部件
参照图21至图22,底部分配器部件174具有位于分配器25的右端部处的右端壁216(广义地,第一端壁)、位于分配器的左端部处的左端壁218(广义地,第二端壁)以及从右端壁沿宽度方向延伸至左端壁的底壁220。参照图23,如上所述,底部分配器部件174直接附接到冷冻板22。此外,在所示的实施例中,底部分配器部件174与填充冷冻板的后壁154与蒸发器壳体170的后壁178之间的封闭空间180的隔热件184直接接触。底壁220的前部区段222大致位于冷冻板22上方以将分配器部件174如上所述地安装在冷冻板上,并且底壁的后部区段224大致位于封闭空间180上方以直接接触隔热件184。
在所示的实施例中,后部区段224包括在底壁的后端部向下延伸的后支腿226和在与后支腿向前间隔开的位置向下延伸的前支腿228。前支腿226和后支腿224中的每一个在底部分配器部件174的右端壁216与左端壁218之间沿宽度方向地延伸。后支腿226与蒸发器壳体170的后壁178密封地接合(例如,后支腿超声焊接到后壁)。底壁220限定位于前支腿226和后支腿228之间的下凹部230。下凹部230在右端壁216和左端壁218之间沿宽度方向延伸,并形成封闭空间180的顶部。因此,隔热件184的一部分被接纳在凹部230中,并且沿着限定凹部的三个侧面直接接触底部分配器部件。这被认为是分配器和蒸发器之间的热损失。
参照图24,在所示实施例中的每个端壁216、218包括沿内表面形成的细长舌状物232。图24中仅示出了左端壁218,但是应当理解,右端壁216具有基本相同的镜像舌状物232。细长舌状物232沿平行的、大致前后方向纵向延伸。细长舌状物232通常被构造成形成凸形配件,该凸形配件将底部分配器部件174可释放地联接到顶部分配器部件210而不使用单独的紧固件。每个细长舌状物232具有前端部分和与前端部分纵向间隔开的后端部分。在前端部分和后端部分之间,每个舌状物包括轻微的凹陷234。
参照图19和20,底壁220从后上游端部大致向前延伸到前下游端部。后壁236从底壁220的上游端部向上延伸。入口开口212形成在后壁236中。在所示的实施例中,入口开口236在后壁236上在端壁216、218之间的间隔开的位置处大致居中。因此,广义地说,水通过其被引导到分配器25的内部的入口开口212在分配器的第一端部与第二端部之间沿宽度方向间隔开。在使用期间,分配器25被构造成引导水从入口开口212沿着底壁220在从底壁的上游端部至下游端部的大致向前方向FD上流动。
一体的入口管238从后壁236向后突出,并经由入口开口212通过后壁流体连通。管238随着其远离后壁236延伸而向下和向后倾斜。入口管238构造成联接到制冰机的水管线63(图1)。因此,当制冰时,泵62将水从集水槽70泵送通过水管线63并经由一体的入口管238进入分配器25。当没有制冰时,分配器25中的残留水可通过入口管238沿水管线63排出,并进入集水槽70。
在所示的实施例中,底壁220的后部区段224沿着底壁的基本上整个宽度向下和向后倾斜。相反地,底壁220的前部区段222沿着基本上整个宽度向下和向前倾斜。前部区段222因此形成径流(runoff)区段,水沿着径流区段向前和向下朝向底壁220的下游端部流动。在倾斜的后部区段224与倾斜的前部区段222之间,底壁包括中间区段,该中间区段包括宽度方向凹槽240。宽度方向凹槽被构造成当顶部分配器部件联接到底部分配器部件174时密封地接收顶部分配器部件210的一部分。在一个或多个实施例中,凹槽240在宽度方向上是凸起的(参见图33)。底壁220的顶点位于宽度方向凹槽240的紧上游。底壁的后部区段224从顶点向后壁236向下倾斜。如图23所示,底壁220的后部区段224包括限定顶点的斜坡表面242和最后(或最上游)表面部分244(广义地,上游段)。斜坡表面242和最后表面部分244从右端壁216沿宽度方向延伸到左端壁218。斜坡表面242在大致向前的方向上向上倾斜,并在大致向后的方向上向下倾斜。最后表面部分244在大致向前的方向上比斜坡表面242更缓慢地向上倾斜。最后表面部分244相对于斜坡表面242以小于180°的角度定向,使得最后表面部分以比所示实施例中的斜坡表面更平缓的角度沿大致向后的方向向下倾斜。
底壁220构造成在制冰机10停止制冰时被动地将水从分配器25排出。只要制冰机10停止制冰,分配器25的前部中的残留水就沿着底壁220的倾斜的前部区段222(径流区段)向前流动,并从出口214排出到冷冻板22上。类似地,分配器25的后部中的残留水沿着倾斜的后部区段224向后流动,并通过入口开口212排入入口管238中。被向前引导的水沿着冷冻板22向下流动,然后从冷冻板流出而进入集水槽70。被向后引导的水向下流动通过水管线63进入集水槽70。因此,分配器25被构造成在制冰机10不制冰时将基本上所有剩余的水引导到集水槽70中。此外,在一个或多个实施例中,集水槽70构造成在制冰机10未使用时通过排放管线78排放其中接收的基本上所有的水。如可以看到的,分配器25的底壁220的形状便于在不制冰时制冰机10的完全被动排水。
参照图21,侧向转向壁246从底壁220沿着最后表面部分244向上延伸。侧向转向壁246在后壁236和斜坡表面242之间间隔开。侧向转向壁246从底壁220向上延伸至顶部边缘,该顶部边缘在组装的分配器25的顶部下方间隔开(参见图20)。转向壁246从与右端壁216间隔开的右端部(广义地,第一端部)沿宽度方向延伸到与左端壁216间隔开的左端部(广义地,第二端部)。侧向转向壁246定位在入口开口214的前面。当水通过入口开口流入分配器25时,侧向转向壁246构造成使至少一些水侧向向外转向,迫使水围绕侧向转向壁的左端和右端流动。
参照图20A和23,底壁220的下游端部限定了从右端壁216到左端壁218沿宽度方向延伸的向下弯曲的表面张力弯曲部247。向下弯曲的表面张力弯曲部247被配置为使得表面张力致使沿着底壁220流动的水附着到弯曲部并且被弯曲部向下引导朝向冷冻板22的顶端部分。在一个或多个实施例中,表面张力弯曲部270至少部分地由至少1mm的半径R限定。在某些实施例中,表面张力弯曲部270由小于10mm的半径限定。在一个或多个实施例中,表面张力弯曲部270由在从1mm至3mm的闭区间范围内的半径限定。在示例性实施例中,表面张力弯曲部270由1.5mm的半径限定。
底壁220还包括瀑布表面249,其从表面张力弯曲部274大致向下延伸至限定分配器212的出口214的底部边缘。瀑布表面249从右端壁216沿宽度方向延伸到左端壁218。瀑布表面249大致构造成使得表面张力导致通过分配器25提供的水附着到瀑布表面并沿着瀑布表面向下流到冷冻板22的顶端部分上。在一个或多个实施例中,瀑布表面249在制冰机10中向前倾斜,使得瀑布表面大致平行于向前倾斜的冷冻板22的后壁254(和前平面FP)定向。
IX.B.顶部分配器部件
参照图25-27,顶部分配器部件210具有在分配器25的右端部处的右端壁250(广义地,第一端壁)和在分配器的左端部处的左端壁252(广义地,第二端壁)。顶部分配器部件210的宽度略小于底部分配器部件174的宽度,使得顶部分配器部件构造成嵌套在底部分配器部件的端壁216、218之间。
参照图28,在所示实施例中的每个端壁250、252包括沿着外表面的细长凹槽254。图28中仅示出了左端壁252,但是应当理解,右端壁250具有基本相同的镜像凹槽254。通常,细长凹槽254被构造成形成互补的凹形配件,该凹形配件与由细长舌状物232形成的凸形配件配合,以在不使用单独的紧固件的情况下将顶部分配器部件210可释放地联接到底部分配器部件174。细长凹槽254大致平行,沿大致前后方向纵向延伸。每个细长凹槽254的后端部限定了喇叭形开口,相应的细长舌状物174可以通过该开口进入凹槽。每个端壁还限定了在凹槽254的前端和后端之间间隔开的位置处突出到凹槽中的隆起256。
再次参照图25至图27,顶部分配器部件210包括从右端壁250沿宽度方向延伸至左端壁252的顶壁258。顶壁258从后边缘区域大致向前延伸。前壁260从顶壁的前端部分大致向下延伸至自由的底部边缘区域。在所示的实施例中,两个手柄部分262从前壁260向前延伸。
如图26-27所示,顶部分配器部件210还包括堰264,其在后边缘区域与前壁260之间间隔开的位置处从顶壁258向下延伸。堰264从右端壁250沿宽度方向延伸到左端壁252,并且具有自由底部边缘区域,该自由底部边缘区域构造成被接收在底部分配器部件174的宽度方向凹槽240中。如图27所示,堰264的底部边缘区域在宽度方向上是凸起的。堰264在沿着分配器25的宽度WD的间隔开的位置处限定多个开口266。堰264的在开口266下方的底部部分构造成阻挡水,直到水位到达开口的底部。开口266被构造成使得水在被引入通过分配器25时可通过开口。相邻的开口由堰264的部分分开,使得堰被构造为形成分段堰,该分段堰允许水在沿着分配器25的宽度WD的间隔开的节段处(通过开口)穿过。
IX.C.两件式分配器组件
参照图29至图30,为了组装分配器25,顶部分配器部件210在宽度方向上与底部分配器部件174的端壁216、218之间的空间对准。然后,顶部部件210沿向后方向RD移动到后壁216、218之间的空间中,使得底部部件的细长舌状物232可滑动地容纳在顶部部件的细长凹槽254中。
如图30所示,蒸发器组件20适当地设置在制冰机外壳29的内部,使得顶部部件210可通过诸如机柜50的门口的进入开口268安装/移除。在所示实施例中,门口268在向前方向FD上与蒸发器组件20的前部间隔开。此外,支承件110中的前开口122位于蒸发器组件20的前部和门口268之间。因此,顶部分配器部件210可通过使该部件沿向后方向RD移动通过门口268和开口122来安装。通过使顶部分配器部件210沿向前方向FD移动通过开口122和门口268而将其移除。
每个舌状物232被构造成当顶部分配器部件210沿向后方向RD朝向底部分配器部件174移动时可滑动地接收在相应的凹槽254中。也就是说,舌状物232和凹槽254的平行纵向取向便于简单地通过沿向后方向RD移动顶部分配器部件而将顶部分配器部件210联接到底部分配器部件174。因此,由舌状物232和凹槽254形成的互补配件被配置成通过顶部分配器部件210从门口268向内移动到外壳29的内部中来接合。此外,互补配件232、254构造成简单地通过在向前方向FD上朝向门口268推动顶部分配器部件210远离底部分配器部件174而脱离。当需要维护或修理分配器25时,技术人员仅打开门52(图2),抓住把手262,并沿向前方向FD通过门口268向外拉动顶部分配器部件210。为了更换顶部分配器部件210,技术人员将部件插入通过门口268,将凹槽254的开口端与舌状物232对准,并且向后推动顶部部件。然后,舌状物232可滑动地容纳在凹槽254中,并且互补配件由此将顶部分配器部件210联接至底部分配器部件174,而不使用任何附加的紧固件,例如螺钉或铆钉。
尽管所示实施例使用底部分配器部件的细长舌状物232作为凸形配件,并且使用顶部分配器部件的细长凹槽254作为互补的凹形配件,但是在一个或多个实施例中,可以利用互补整体配件的其它形式或布置来将一个分配器部件可释放地联接到另一个分配器部件。例如,可以明确地设想,在某些实施例中,一个或多个凸形配件可以形成在顶部分配器部件上,并且一个或多个互补的凹形配件可以形成在底部分配器部件上。进一步设想的是,配件可以形成在分配器的端部之外的替代或附加位置处。
参照图31,每对互补配件包括制动件,该制动件被构造成将相应的舌状物232保持在沿着相应的凹槽254的联接位置处。更具体地说,形成在凹槽254中的隆起256被构造成被容纳在舌状物232的凹陷234中,以在互补配件处于联接位置时提供制动件。制动件阻止顶部分配器部件210从底部分配器部件174的意外移除,并且当舌状物232沿着凹槽254滑动到联接位置时提供可触知的卡扣。应当理解,在一个或多个实施例中,制动件可以以其它方式形成。
参照图20和32,当顶部分配器部件210沿向后方向RD滑动以将分配器部件联接在一起时,堰264的底部边缘区域沿底壁220的下游(前部)区段222滑动。当顶部分配器部件210到达联接位置时,堰264的底部边缘区域被接收在凹槽240中。在一个或多个实施例中,将堰264放置在凹槽240中需要将顶部部件210向后推动经过与底部部件174的轻微干涉。当堰264的底部边缘区域被接收在凹槽240中时,堰密封地接合底壁220,使得沿着分配器流动路径FP流动的水被阻止流动通过堰的底部边缘区域与底壁之间的界面,并且替代地被引导以通过多个开口266横跨堰流动。
堰264在前壁260和后壁236之间间隔开的位置处沿着组装的分配器25的中间部分沿宽度方向延伸。在分配器25的该中间部分,顶部分配器部件210和底部分配器部件174之间的唯一连接是在分配器的左端部和右端部处的舌状物-凹槽连接。因此,在所示实施例中,分配器25的中间部分包括在分配器的第一端部和第二端部处的联接器,该联接器限制顶部分配器部件210相对于底部分配器部件174的向上运动,但是分配器在这些联接器之间的位置处基本上不受顶部分配器部件相对于底部分配器部件沿着分配器的中间部分的向上运动的限制。然而,因为堰264的底部边缘区域在宽度方向上是凸起的,并且凹槽240在宽度方向上对应地是凹入的(图32),所以即使当分配器部件174、210在使用期间弯曲和变形时,也维持堰与底壁220之间的密封,并且水被可靠地引导以流动通过开口266,而不是向下通过堰与底壁之间的界面。
IX.D.水流过分配器
参考图20,分配器25构造成引导水从入口212流到出口214,使得水沿着底壁220和顶壁258之间的流动路径FP流动,然后沿着表面张力弯曲部247和瀑布表面249向下引导到冷冻板22的顶部上。最初,水从入口管238大致沿向前方向流动通过后壁236中的入口开口212。然后水遇到侧向转向壁246。侧向转向壁246使至少一些水侧向向外转向,使得水继续向前通过侧向转向壁的端部与分配器25的端部之间的宽度方向间隙。
在流过侧向转向壁246之后,水遇到斜坡表面242和分段堰264。斜坡表面242位于堰264的紧上游,使得沿分配器25的底壁220流动的水在流过堰之前必须沿斜坡表面向上流动。堰264被构造成使得开口266在底壁220上方间隔开(例如,开口的底部边缘在斜坡表面242的顶点上方间隔开)。因此,在所示实施例中,水在其可以流过开口266跨越堰之前必须沿着斜坡表面242向上流动,并且沿着堰264的高度的一部分向上流动。在一个或多个实施例中,堰264被构造成使得分配器25的在堰上游的部分用水回填到一定水平,该水平在水开始通过开口溢出堰之前大致对应于开口266的底部边缘的高度。在某些实施例中,在分配器25的上游部分充满水至与开口的底部边缘的高度相对应的水平之前,斜坡表面242可引导沿斜坡表面在向前方向FD上流动的至少一些水流过开口266。在流过堰264之后,水向下滴落到底壁220的倾斜的前部径流区段222上,然后向下和向前流动。
可以看出,前部径流区段222的上部后边缘在开口266下方间隔开比斜坡表面242的顶点大得多的距离。因此,水从分段堰264落到前部径流区段222上相对较大的距离,这可在冲击时产生湍流,从而增强分配器25中的水的分配。在一个或多个实施例中,开口266的底部边缘与前部径流区段222的上部后边缘之间的垂直距离为至少5mm;例如至少7mm,例如至少10mm;例如大约12到13mm。
参照图20A,在组装好的分配器25中,顶部分配器部件210的前壁260形成悬于底壁220之上的悬伸前壁。前壁260的底部边缘区域在底壁220的向前/向下倾斜的前部径流区段222上方间隔开,使得在径流区段和悬伸前壁之间限定出一限流部270。限流部270包括在分配器25的第一端部与第二端部之间沿宽度方向延伸的间隙(例如,连续间隙)。通常,限流部270被构造成限制水流过限流部流向出口214的速率。在一个或多个实施例中,限流部270具有小于10mm,例如小于7mm的从径流区段222竖直延伸到前壁260的底部的高度;例如小于5mm;例如大约2到3mm。
沿着前部区段222向前流动的水到达限流部270,并且限流部阻止或减慢水的流动。在一个或多个实施例中,悬垂的前壁260用作一种倒置堰。限流部270使水流减慢到水开始稍微回填分配器25的前部的程度。这在限流部270后面形成小的贮水器。计量的水量从该回填的贮水器连续地通过限流部270沿着分配器25的基本上整个宽度WD流动。
表面张力弯曲部247——以及更广泛地底壁220的下游端部——向前突出于悬伸的前壁260和限流部270。在水流过(例如,计量)限流部270之后,水在其大致向前流动时附着在向下弯曲的表面张力弯曲部247上。表面张力弯曲部247将水向下引导到瀑布表面249上。水附着在瀑布表面249上并沿其向下流动。最后,水从瀑布表面249的出口边缘214排出到冷冻板22的顶端部分上。
由于水分配特征结构,例如侧向转向壁246、斜坡表面242、分段堰264、限流部270、表面张力弯曲部247和瀑布表面249中的一个或多个,水从出口214以基本均匀的流速沿分配器25的宽度WD排出。因此在制冰周期期间,分配器25引导通过分配器供给的水沿冷冻板的宽度WF大致均匀地沿冷冻板22的前部向下流动。此外,分配器25控制流动的水的动力学,使得水在向下流动时大致附着到冷冻板22的前部的表面。因此,分配器25使得冰能够沿着冷冻板22的高度HF和宽度WF以大致均匀的速率形成。
X.用途
再次参照图1,在使用期间,制冰机10在制冰周期和收获周期之间交替。在每个制冰周期期间,制冷系统被操作以冷却冷冻板22。同时,泵62从集水槽70通过水管线63并进一步通过分配器25提供水。分配器25沿着冷冻板22的顶部分配水,水在模具150中沿着冷冻板22的高度HF和宽度WF以大体均匀的速率冷冻成冰。当冰达到适于收获的厚度时,泵62关闭并且热气阀24将热制冷剂气体重新引导到蒸发器管道21。热气体使冷冻板22变暖,从而使冰融化。融冰由于重力作用从向前倾斜的冷冻板22落入柜30中。当完成采冰时,泵62可被重新启动以开始新的制冰循环。但是如果不需要额外的冰,则打开排放阀79。分配器25中的残留水如上所述排入集水槽70,集水槽中的水通过排放管线78排出。当水位传感器64检测到集水槽70是空的时,排放阀79可以关闭。如果需要修理或维护分配器25,技术人员可以简单地打开外壳的门52,并如上所述拉出顶部部件210。当移除和更换顶部分配器部件210时,不使用紧固件。
当介绍本发明或其优选实施例的元件时,冠词“一”、“一种”、“该”和“所述”意图表示存在一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是开放性的,并且表示除了所列元件之外还可以存在另外的元件。
鉴于上述内容,可以看出,实现了本发明的几个目的,并且获得了其它有利的结果。
由于在不背离本发明范围的情况下可以对上述产品和方法进行各种改变,因此上述说明书中包含的所有主题都应当被解释为说明性的而非限制性的。
Claims (23)
1.一种制冰机,包括:
冷冻板,所述冷冻板限定多个模具,所述制冰机构造成在所述多个模具中形成冰,所述冷冻板具有限定所述模具的敞开前端的前部、限定所述模具的封闭后端的后部、沿高度间隔开的顶部和底部、以及沿宽度间隔开的第一侧部和第二侧部;以及
分配器,所述分配器邻近所述冷冻板的顶部,所述分配器被构造成引导通过所述分配器供给的水沿着所述冷冻板的宽度沿着所述冷冻板的前部向下流动,所述分配器包括:
沿所述分配器的宽度间隔开的第一端部和第二端部;
底壁,所述底壁从所述第一端部沿宽度方向延伸到所述第二端部,并且从上游端部大致向前延伸到下游端部,其中所述分配器被构造成引导通过所述分配器供给的水沿大致向前的方向从上游端部流向下游端部,以及堰,其在所述上游端部与所述下游端部之间间隔开的位置处从所述底壁向上延伸,所述堰被构造成使得水在沿着所述底壁从所述上游端部流向所述下游端部时流过所述堰;
其中所述底壁包括位于所述堰的紧上游的斜坡表面,所述斜坡表面沿大致向前的方向向上倾斜。
2.根据权利要求1所述的制冰机,其中,所述底壁包括位于所述斜坡表面上游的上游段,所述斜坡表面相对于所述上游段成一角度定向。
3.根据权利要求1所述的制冰机,其中,所述堰包括分段堰。
4.根据权利要求1所述的制冰机,其中,所述底壁包括从所述堰向下倾斜至下游端部的径流区段。
5.根据权利要求4所述的制冰机,其中,所述分配器还包括悬伸的前壁,所述前壁具有在径流区段上方间隔开的底部边缘区域,从而在径流区段和悬伸的前壁之间形成限流部。
6.根据权利要求5所述的制冰机,其中,所述限流部包括在分配器的第一端部和第二端部之间连续延伸的间隙。
7.根据权利要求5所述的制冰机,其中,底壁的下游端部向前突出于悬伸的前壁。
8.根据权利要求1所述的制冰机,其中,底壁的下游端部限定一向下延伸的表面张力弯曲部,所述表面张力弯曲部构造成使得表面张力致使通过分配器供给的水附着在所述表面张力弯曲部上并通过该表面张力弯曲部被向下导向冷冻板的顶端部分。
9.根据权利要求1所述的制冰机,其中,所述分配器包括邻近所述底壁的上游端部的入口开口,所述入口开口在所述分配器的第一端部和第二端部之间间隔开。
10.根据权利要求9所述的制冰机,其中,所述分配器还包括侧向转向壁,所述侧向转向壁在所述入口开口和所述堰之间间隔开的位置处从所述底壁向上延伸,所述侧向转向壁从与所述分配器的第一端部间隔开的第一端部沿宽度方向延伸到与所述分配器的第二端部间隔开的第二端部。
11.一种制冰机,包括:
冷冻板,所述冷冻板限定多个模具,所述制冰机构造成在所述多个模具中形成冰,所述冷冻板具有限定所述模具的敞开前端的前部、限定所述模具的封闭后端的后部、沿高度间隔开的顶部和底部、以及沿宽度间隔开的第一侧部和第二侧部;以及
分配器,所述分配器邻近所述冷冻板的顶部,所述分配器被构造成引导通过所述分配器供给的水沿着所述冷冻板的宽度沿着所述冷冻板的前部向下流动,所述分配器包括:
沿所述分配器的宽度间隔开的第一端部和第二端部,以及
底壁,所述底壁从所述第一端部沿宽度方向延伸到所述第二端部,并且从上游端部大致向前延伸到下游端部,其中所述分配器被构造成引导通过所述分配器供给的水沿大致向前的方向从上游端部流向下游端部,
其中,所述底壁的下游端部限定一向下弯曲的表面张力弯曲部,所述向下弯曲的表面张力弯曲部构造成使得表面张力致使通过所述分配器供给的水附着在所述弯曲部上并且通过所述弯曲部被向下导向所述冷冻板的顶端部分。
12.根据权利要求11所述的制冰机,其中,所述分配器还包括从表面张力弯曲部大致向下延伸到冷冻板的顶端部分的瀑布表面,所述瀑布表面构造成使得表面张力致使通过分配器供给的水附着到瀑布表面并沿瀑布表面向下流到冷冻板的顶端部分上。
13.根据权利要求11所述的制冰机,其中,所述表面张力弯曲部至少部分地由至少1mm的半径限定。
14.根据权利要求11所述的制冰机,其中,所述分配器还包括悬伸的前壁,所述前壁具有在底壁上方间隔开的底部边缘区域,从而在底壁和悬伸的前壁之间形成限流部。
15.根据权利要求14所述的制冰机,其中,限流部间隙在分配器的第一端部和第二端部之间连续延伸。
16.根据权利要求14所述的制冰机,其中,所述表面张力弯曲部向前突出于悬伸的前壁。
17.根据权利要求11所述的制冰机,其中,所述分配器包括在表面张力弯曲部上游的堰。
18.一种制冰机,包括:
冷冻板,所述冷冻板限定多个模具,所述制冰机构造成在所述多个模具中形成冰,所述冷冻板具有限定所述模具的敞开前端的前部、限定所述模具的封闭后端的后部、沿高度间隔开的顶部和底部、以及沿宽度间隔开的第一侧部和第二侧部;以及
分配器,所述分配器邻近所述冷冻板的顶部,所述分配器被构造成引导通过所述分配器供给的水沿着所述冷冻板的宽度沿着所述冷冻板的前部向下流动,所述分配器包括:
沿所述分配器的宽度间隔开的第一端部和第二端部,
底壁,所述底壁从所述第一端部沿宽度方向延伸到所述第二端部,并且从上游端部大致向前延伸到下游端部,其中所述分配器被构造成引导通过所述分配器供给的水沿大致向前的方向从上游端部流向下游端部,以及
悬伸的前壁,所述前壁具有邻近所述底壁的下游端部在所述底壁上方间隔开的底部边缘区域,从而在所述底壁与所述悬伸的前壁之间限定限流部,所述限流部包括在所述分配器的第一端部和第二端部之间沿宽度方向延伸的间隙,并且被构造成限制水流过所述限流部流向所述底壁的下游端部的速率。
19.根据权利要求18所述的制冰机,其中,所述间隙的高度小于10mm。
20.根据权利要求18所述的制冰机,其中,所述间隙在分配器的第一端部和第二端部之间连续延伸。
21.根据权利要求18所述的制冰机,其中,所述底壁跨越所述限流部向前和向下倾斜。
22.根据权利要求18所述的制冰机,其中,所述底壁的下游端部向前突出于悬伸的前壁。
23.根据权利要求18所述的制冰机,其中,所述分配器包括位于所述限流部上游的堰。
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