CN113490823B - 用于立流式制冰机的蒸发器组件 - Google Patents

Abstract

公开一种用于制冰机(11)的蒸发器组件(12)。该组件包括框架(3)、在框架(3)内间隔一距离并沿第一方向延伸的多个第一冷却表面(1a)。该组件也包括在框架(3)内沿垂直于第一方向的第二方向延伸的多个第二冷却表面(1b)。多个第一冷却表面(1a)和多个第二冷却表面(1b)的相交限定多个冰形成块(A)。进一步，提供具有第一表面(15a)和第二表面(15b)的至少一个传导壁(15)。传导壁(15)的第一表面(15a)被配置为容纳多个冰形成块(A)，并且传导壁(15)的第二表面(15b)被配置为与制冷剂或除霜流体接触。

Description

用于立流式制冰机的蒸发器组件

技术领域

本公开总体上涉及制冷领域。特别但非排它地，本公开涉及一种制冰机。进一步，本公开的实施例公开一种用于生产冰立方体的立流式制冰机的蒸发器组件。

背景技术

冰通过将水暴露在零下的温度形成。当水暴露于冰点温度时，水从液态变成固态。不同形状和尺寸的冰可以通过预定形状的模具生产。最初，将待冷冻的水倒入预定形状的模具中。然后将模具暴露在零下的温度中，导致模具中的水冷冻。随着水变成固态，水获得模具的形状，从而获得模具形状的冰块。通常，家用冰箱使用立方体形状的冰盘，其中冰箱和冰盘适于产生少量的冰。然而，某些行业(诸如食品行业、饮料行业、冷藏行业)使用大量形状和尺寸有特殊要求的冰。较小尺寸的冰通常用于食品/饮料行业，诸如餐馆和酒店。最近，食品和饮料行业对冰的需求有所增加。因此，食品/饮料行业存在在较短的时间内大量制造冰的需要。食品行业和饮料行业中供应的不同形状的冰似乎也在审美上令消费者愉悦。

典型地，冰块可以通过将水或液体倒入预定形状的模具中而生成，并且这些模具将经受零度以下的温度以形成冰。然而，这种过程耗时且繁琐，因此大量冰的生产变得困难。此外，常规生产的冰块在收获(harvest)期间可能会破裂。

随着技术的进步，自动制冰机已经在许多行业得到发展和应用。这些自动制冰机通过将冰制成所需的形状和尺寸使人的干预最小化。制冰机经常适用于需要大量冰的行业，诸如食品行业或饮料行业。制冰机包括储存待冷冻的水的大水箱。来自水箱的水可以由泵馈送到水流动管线。来自水流动管线的水进一步流到蒸发器框架上的多个冷却表面上。蒸发器框架可以包括多个矩形冰形成块，或者任何其他合适形状的冰形成块可以被配置在蒸发器框架上。多个矩形冰形成块的一端被固定连接到背板的一端。背板的另一端提供有制冷剂管。当制冷剂流过制冷剂管时，在冷却表面上流动的水变成冰，这是因为来自水的热量通过蒸发器框架的背板被制冷剂管吸收。背板形成冷却表面，其冷却并固化流经背板的水。随着水在冷却表面上固化，正在形成的冰呈现出提供在蒸发器框架的背板上的冰形成块的形状。

在如上所述的蒸发器组件的配置中，来自流动水的热量通常通过中间表面(诸如背板)被制冷剂管中的制冷剂吸收。因此，蒸发器组件的整体效率可能非常低。因此，冷却流动水流所需的制冷剂的总蓄冷能量显著增加。此外，由于制冷剂管与流动水流之间的热传递通过中间背板发生，所以制冷剂流经制冷剂管的运行温度必须显著降低，或者制冷剂通过制冷剂管循环的持续时间必须显著增加，以便在蒸发器组件的冰形成块中形成冰。因此，常规的蒸发器组件通常需要更多的时间来生产冰，并且制冷剂的后续运行温度必须非常低。因此，蒸发器组件的总运行成本显著增加。

进一步，蒸发器包括使用者往往不能用手触及的多个表面，因此这些部件的清洁往往是不可能的。由于水不断流过这些蒸发器，表面可能会形成细菌，得到的冰立方体往往不卫生。进一步，常规蒸发器的组装是复杂的，并且涉及多个部件，这些部件往往无法拆卸。进一步，通过拆卸蒸发器来清洁蒸发器组件变得复杂，并且需要熟练的技术人员来拆卸和清洁蒸发器。进一步，常规的蒸发器包括蒸发器的隐藏区域，这些区域通常无法清洁。因此，任何细菌或其他杂质的形成都不会被注意到。这些杂质成为流经这些表面的水的一部分，最终形成具有这些杂质的冰。

专利号为“US4580410A”的专利公开一种用于制作冰产品的设备，该设备具有竖直布置的具有冷冻表面的制冷板以及在板的与所述冷冻表面相对的一侧上的制冷剂管。冲洗水喷淋管被布置在制冷板的上述侧的上部，制冰水沿着冷冻表面向下流动以用于形成冰产品。上述申请公开以下配置：其中制冷剂板被提供用于冰的形成并且制冷剂管被配置在制冷剂板的后面，由此，制冷剂必须吸收多个表面(即，制冷剂管和制冷剂板)的热量。因此，多个表面导致较低的运行效率。

进一步，专利号为“US8677774B2”的专利公开一种制冰机，其中制冰部分被配置为设置一对制冰板，该制冰板具有彼此面对的背面并且夹持蒸发管。上述专利还公开其中蒸发器管连同两个板用于制冰的配置。由于多个传导表面(即，蒸发管的表面和制冰板的表面)，制冷剂在从制冰板上流动的水吸收热量之前必须从多个表面吸收热量。因此，制冷剂必须在蒸发管内循环较长的时间，以在制冰板上形成冰，这降低制冰机的运行效率，并增加形成冰块所需的时间。

专利公开号“US20110005263A1”也公开其中制冰板彼此面对设置并大致竖直夹持蒸发管的配置。该配置也包括多个表面，由此，热量损失增加，制冰机的整体运行效率降低。因此，形成冰块所需的时间增加。此外，上述文献的蒸发器包括多个隐藏表面，这使得使用者难以检测和清洁任何杂质。

专利公开号“US2008/0104991A1”公开一种冰立方体盘蒸发器。该蒸发器包括背板以及矩形冰立方体形成隔室的栅格。矩形冰立方体形成隔室的栅格位于背板上。每个隔室由后壁和四个侧壁限定。四个侧壁中的两个侧壁由彼此相对隔开的平行微通道管腿部限定，而另外两个侧壁由导热带限定。进一步，栅格包括多个微通道管腿部和在垂直于微通道管腿部的方向上延伸的带。带被限定有管腿接纳槽，并且带与管腿部一起在组装状态下限定矩形冰立方体形成隔室。限定冰立方体形成隔室的栅格被单独组装，并通过铜焊被连接到基板。

专利公开号“美国2006/0191281A1”公开一种制冰立方体机，该制冰立方体机具有在其上形成冰的蒸发器组件。蒸发器组件使用微通道管道构造，该微通道管道为通道内的制冷剂流动提供几个通道。流经通道的液体制冷剂使水在其上流动的微通道管道的外表面上形成冰。进一步，制冷剂蒸汽通过通道循环，以从蒸发器组件的微通道管道释放冰立方体。微通道管道被嵌入绝缘片中。蒸发器组件也包括固定到蒸发器组件上的水流动表面的多个竖直导向件。

专利公开号“JPH1096574A”公开一种制冰设备。该设备包括以蛇形方式竖直设置的扁平传热管。传热管被限定有制冰表面。水在制冰表面上流动，并被在传热管内流动的制冷剂冷却。该设备包括相对于传热管以预定间隔竖直延伸的竖直分隔壁。该设备也包括提供在传热管的相邻水平部件之间的横向分隔壁，并且与传热管一起限定制冰分隔部件。横向分隔壁的厚度等于或小于扁平传热管的厚度，在扁平传热管中，在除冰时冰的下落有利于缩短除冰时间。上述引用的文献包括组装在一起形成蒸发器的多个单独部件。组装在一起的单独部件的热效率低于由单种材料形成的部件的热效率。因此，制冷剂必须循环较长的时间，以便在制冰板上形成冰，这降低操作效率。

本公开旨在克服上述一个或多个局限或与常规技术相关联的任何其他局限。

发明内容

通过提供由传导壁限定的多个通道，克服常规工艺的一个或多个缺点。传导壁由第一表面和第二表面限定，其中第一表面与水接触，并且同一传导壁的第二表面与制冷剂接触。因此，冰以更快的速率形成，并提高蒸发器组件的整体运行效率。

在本公开的非限制性实施例中，公开一种用于立流式制冰机的蒸发器组件。蒸发器组件包括框架和多个第一冷却表面。多个第一冷却表面中的每个在框架内间隔一距离并沿第一方向延伸。进一步，多个第二冷却表面在框架内间隔一距离并沿垂直于第一方向的第二方向延伸。多个第一冷却表面和多个第二冷却表面的相交限定多个冰形成块。提供具有第一表面和第二表面的至少一个传导壁，其中传导壁的第一表面被配置为容纳多个冰形成块，并且传导壁的第二表面被配置为与制冷剂和除霜流体中的至少一种接触。

在本公开的实施例中，至少一个传导壁中的每个的第二表面被限定有多个通道。

在本公开的实施例中，多个通道中的每个通过配置至少一个传导壁中的两个使得至少一个传导壁的第二表面彼此面对来形成。

在本公开的实施例中，框架由非传导材料制成。

在本公开的实施例中，多个第一方向是竖直方向，并且第二方向是水平方向。

在本公开的实施例中，第二冷却表面被限定有用于容纳多个第一冷却表面的多个槽。

在本公开的实施例中，多个通道中的每个被竖直地配置为一个在另一个上方。

在本公开的实施例中，多个通道由一个位于另一个上方的多个矩形管限定。

在本公开的实施例中，每个传导壁的顶端被固定连接到水平冷却表面。

在本公开的实施例中，至少一个传导带从多个通道延伸到提供在蒸发器组件下方的流体储液器。

在本公开的实施例中，至少一个可枢转挡板被连接到框架。

在本公开的实施例中，框架容纳至少一个水流动管线和至少一个除霜流体喷淋管线。

在本公开的实施例中，至少一个侧板被布置为平行于多个竖直冷却表面并且被配置为封闭多个冰形成块。

在本公开的实施例中，多个冰形成块与制冷剂管的传导壁直接接触。

在本公开的实施例中，传导壁和在传导壁顶端的水平冷却表面由单个金属片形成。

在本公开的实施例中，传导壁具有卷曲的轮廓。

在本公开的非限制性实施例中，公开一种立流式制冰机。该制冰机包括一个或多个蒸发器组件。一个或多个蒸发器组件中的每个包括框架和多个第一冷却表面。多个第一冷却表面中的每个在框架内间隔一距离并且沿第一方向延伸。进一步，多个第二冷却表面在框架内间隔一距离并且沿垂直于第一方向的第二方向延伸。多个第一冷却表面和多个第二冷却表面的相交限定多个冰形成块。至少一个流体流动管线位于一个或多个蒸发器组件的每个的上游侧，用于将液体供应到多个冰形成块上。进一步，提供具有第一表面和第二表面的至少一个传导壁，其中传导壁的第一表面被配置为容纳多个冰形成块，并且传导壁的第二表面被配置为与制冷剂和除霜流体中的至少一种接触。至少一个除霜流体管位于多个传导壁的上游侧，用于将除霜流体选择性地供应到多个传导壁上。

前述概述仅是示例性的，并不旨在以任何方式进行限制。除了上述示例性的方面、实施例和特征，通过参见附图和以下描述，进一步的方面、实施例和特征将变得显而易见。

附图说明

在所附描述中阐述本公开的新颖特征和特性。然而，当结合附图阅读时，通过参考下面对示例性实施例的描述，将最好地理解本公开本身以及优选的使用模式、进一步的宗旨及其优点。现在参见附图，仅以示例的方式描述一个或多个实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件，其中:

图1例示根据本公开的实施例的在制冰机中采用的具有流体储液器的蒸发器组件的示意性前视图。

图2例示根据本公开的实施例的在制冰机中采用的具有流体储液器的蒸发器组件沿着图1的轴线M-M的截面侧视图。

图3例示根据本公开的实施例的在制冰机中采用的蒸发器组件的示意性侧视图，示出由竖直布置的平行传导壁限定的多个通道。

图4例示根据本公开的实施例的由平行传导壁限定的通道，其中每个传导壁的顶部被连接到水平冷却表面。

图5和图6例示根据本公开的实施例的在立流式制冰机中采用的蒸发器组件的透视图。

图7例示图6中蒸发器组件的分解透视图，其中蒸发器组件的非传导部分从蒸发器组件的传导部分移除。

图8例示根据本公开的实施例的蒸发器组件的截面侧视图，示出在冷却循环期间的操作。

图9和图10例示根据本公开的实施例的蒸发器组件的前视图，示出在收获循环期间的操作。

图11例示根据本公开的实施例的蒸发器组件的截面侧视图，其中传导板从蒸发器组件延伸到储液器。

图12和图13例示根据本公开的实施例的在单侧上具有冰形成块的蒸发器组件的侧视图和透视图。

图14和图15例示根据本公开的实施例的在冷却循环和收获循环期间在单侧上具有冰形成块的蒸发器组件的侧视图。

图16例示根据本公开的实施例的在配置有传导带的单侧组件上的冰形成块的侧视图。

图17例示根据本公开的实施例的在制冰机中采用且具有卷曲的竖直传导壁的蒸发器组件的示意性侧视图，示出由竖直布置的平行传导壁限定的多个通道。

图18例示根据本公开的实施例的制冰机的前视图。

图19例示根据本公开的实施例的制冰机沿着图18的轴线M-M截取的截面侧视图。

图20例示根据本公开的实施例的蒸发器组件中使用的制冷剂管的等距视图。

图21例示根据本公开的实施例的蒸发器组件中使用的制冷剂管的前视图。

图22例示根据本公开的实施例的具有多个铜板的制冷剂管的侧视图。

图23例示根据本公开的实施例的蒸发器组件的前视图。

图24例示根据本公开的实施例的蒸发器组件的等距视图。

图25例示根据本公开的另一实施例的蒸发器组件的截面侧视图，示出在冷却循环期间的操作。

图26例示根据本公开的实施例的蒸发器组件的前视图，示出在收获循环期间的操作。

图27例示根据本公开的实施例的具有蒸发器组件的制冰组件的前视图。

图28例示根据本公开的实施例的在制冰机中采用的在单侧上具有冰形成块的蒸发器组件的示意性侧视图，示出多个制冷剂管。

图29例示根据本公开的实施例的在单侧上具有冰形成块的蒸发器组件的等距视图。

图30例示根据本公开的实施例的蒸发器组件的侧视图。

图31例示根据本公开的实施例的在冷却循环期间在操作中在单侧上具有冰形成块的蒸发器组件的侧视图。

图32例示根据本公开的实施例的在收获循环期间在操作中在单侧上具有冰形成块的蒸发器组件的侧视图。

附图仅出于例示的目的描绘本公开的实施例。本领域技术人员从下面的描述中将容易认识到，在不脱离本文描述的公开内容的原理的情况下，可以采用本文例示的系统的替代实施例。

具体实施方式

前面已经概括地概述了本公开的特征和技术优点，以便可以更好地理解以下的本公开的描述。在下文中将描述本公开的附加特征和优点，其形成本公开的主题。本领域技术人员应当理解，所公开的概念和特定实施例可以容易地用作修改或设计用于实现本公开的相同目的的其他装置的基础。本领域技术人员还应该认识到，这样的等同构造并不脱离本公开的的精神和范围。当结合附图考虑时，将从以下描述中更好地理解被认为是本公开的特征的新颖特征(就其组织而言)以及进一步的目的和优点。然而，应明确地理解，提供每个附图仅是出于例示和描述的目的，并且不旨在限定对本公开的限制。。

在本文件中，词语“示例性的”在本文中用于表示“用作示例、实例或例示”。本文描述为“示例性”的本主题的任何实施例或实施方式不一定被解释为比其他实施例优选或有利。

虽然本公开易于进行各种修改和替代形式，但是其特定实施例已经通过示例在附图中示出，并且将在下面描述。然而，应该理解的是，这并不旨在将本公开限制于所公开的特定形式，相反，本公开将覆盖落入本公开范围内的所有变型、等同物和替代物。

术语“包括”、“包括有”或其任何其他变体旨在涵盖非排他性的内含物，使得包含一系列部件的组件不仅包括那些部件，还可以包括未明确列出的或这种组件固有的其他部件。换句话说，由“包括……”表达的装置或组件中的一个或多个元件，在没有更多约束的情况下，不排除组件中其他元件或附加元件的存在。

本公开的实施例公开一种用于立流式制冰机的蒸发器组件。在常规的蒸发器组件中，来自流动水的热量通常通过中间表面(诸如背板)被制冷剂管中的制冷剂吸收。由于制冷剂管与流动水流之间的热传递通过中间背板发生，制冷剂流经制冷剂管的运行温度必须显著降低，或者制冷剂应当通过制冷剂管循环的持续时间必须显著增加。因此，常规的蒸发器组件通常需要更多的时间来形成冰。因此，降低制冰机的效率，并且蒸发器组件的总运行成本显著增加。

因此，本公开公开一种用于立流式制冰机的蒸发器组件，以克服常规组件的局限性。

本公开的蒸发器组件包括多个蒸发器框架。多个蒸发器框架中的每个可以包括多个冷却表面，其中冷却表面可以被配置为形成许多冰形成块。进一步，由多个传导壁限定的多个通道被提供在蒸发器框架之间，使得多个冰形成块与多个传导壁直接接触。多个传导壁中的每个传导壁可以由第一表面和第二表面限定，并且传导壁可以被配置为彼此平行，使得在传导壁之间限定通道。平行传导壁的第二表面可以彼此面对以限定通道。第一表面用作多个冰形成块的基表面。冰形成块在一端被传导壁的第一表面密封，而冰形成块的另一端保持打开以用于流体流动。进一步，在冷却循环期间，流体在冷却表面上流动，并与传导壁的第一表面直接接触，其中由传导壁限定的通道中的制冷剂使流体固化并形成冰。因此，冰可以在每个冰块内部逐层形成，并且冰逐渐具有冰形成块的形状。进一步，在收获循环期间，加热的除霜流体可以被喷淋到多个制冷剂管上。加热的除霜流体使多个冰形成块中的冰部分融化。冰从制冷剂管的表面脱离，落到挡板上。挡板进一步将冰块引导到冰存储容器上。

以下段落参见图1至图32描述本公开。

图1例示在制冰机(11)中采用的具有流体储液器(7)的蒸发器组件(12)的前视图。制冰机(11)包括蒸发器组件(12)和蒸发器框架(3)。蒸发器框架(3)包括多个第一冷却表面(1a)和多个第二冷却表面(1b)。第一冷却表面(1a)被配置在第一方向(即，竖直方向)上，并且将进一步被称为竖直冷却表面(1a)。第二冷却表面(1b)被配置为沿着作为水平方向的第二方向，并且将进一步被称为水平冷却表面(1b)。竖直冷却表面(1a)和水平冷却表面(1b)可以配置为形成不同形状的冰形成块(A)或制冰区域。如图1可见，竖直冷却表面(1a)和水平冷却表面(1b)可以形成矩形或正方形的冰形成块(A)。在实施例中，多个冷却表面(1)形成多个冰形成块(A)。进一步，蒸发器框架(3)也提供有流体流动管线(4)。如图7可见，多个导管可以被配置在框架(3)的顶端。在实施例中，流体流动管线(4)可以由合适的装置支撑，并且可以被可脱离地附接到蒸发器框架(3)的顶部。流体流动管线(4)可以进一步被联接到流体储液器(7)。来自流体储液器(7)的流体可以被泵送到流体流动管线(4)，其中流体流动管线(4)可以在流体流动管线(4)的底表面上提供有多个孔(未示出)。流体沿着多个水平冷却表面(1b)通过孔流出流体流动管线(4)。进一步，蒸发器组件(12)也配置有多个通道(C)。

如图3可见，多个通道(C)中的每个可以通过将单个金属部件配置到两个平行传导壁(15)中来限定。进一步，蒸发器框架(3)上的冷却表面(1)形成多个冰形成块(A)，其中冰形成块(A)的一端保持打开，并且冰形成块(A)的另一端由传导壁(15)密封。进一步，蒸发器组件(12)包括除霜流体喷淋器(5)。如图9可见，除霜流体喷淋器(5)可以用于向多个通道(C)供应或喷淋热流体，即，温度相对较高的流体。除霜流体管线(5)可以被联接到合适的除霜流体罐(未示出)，其中来自除霜流体罐的除霜流体可以被泵送到除霜流体管线(5)。进一步，如图1可见，蒸发器框架(3)在其底表面设置有挡板(6)，并且挡板(6)被可枢转地联接到蒸发器框架(3)。蒸发器框架(3)也可以提供有多个延伸表面，挡板(6)可以通过铰链被可枢转地联接到该延伸表面。

在本公开的实施例中，蒸发器框架(3)可以由塑料或其他合适的聚合材料制成。

在本公开的实施例中，细长的切口部分可以被提供在流体流动管线(4)的底部上，用于贯穿蒸发器框架(3)连续供应流体。

在本公开的实施例中，多个冷却表面(1)可以被配置为不同的形状，以形成圆形和/或椭圆形和/或三角形的冰形成块(A)。本领域技术人员也可以根据冰块(8)的期望形状来配置冷却表面(A)，以形成其他随机或固定的几何形状。

现在参见图2，图2是制冰机(11)中采用的具有流体储液器(7)的蒸发器组件(12)的侧视图，表示沿图1的截面M-M截取的截面图。制冰机(11)的蒸发器组件(12)可以具有蒸发器框架(3)在多个通道(C)的任一侧上的对称配置。如图2可见，在多个通道(C)的任一侧上的多个冷却表面(1)可以形成多个矩形或正方形的冰形成块(A)。进一步，除霜流体喷淋器(5)被容纳在蒸发器组件(12)的中心。除霜流体喷淋器(5)位于多个通道(C)的正上方，使得除霜流体喷淋器(5)将热流体供应或喷淋到多个通道(C)的传导壁(15)上。此外，两条水流动线路(4)被提供在除霜流体喷淋器(5)的两侧，并且水流动线路(4)通过多个孔向冰形成块(A)供应水。进一步，挡板(6)也可以被提供在蒸发器框架(3)的侧面。如图2可见，冰形成块(A)的一侧可以保持打开，以使待冷却和固化的水能够流动，而冰形成块(A)的另一端可以由通道(C)的传导壁(15)密封。

图3例示由竖直布置的平行传导壁(15)限定的多个通道(C)，并且图4例示由平行传导壁(15)限定的单个通道(C)。任何传导金属片可以被设定形状或被形成为限定两个平行传导壁(15)。金属片可以被形成为使得两个平行传导壁(15)可以分隔开小的预定距离。因此，两个平行传导壁(15)被设定形状为限定通道(C)或导管。传导壁(15)也由第一表面(15a)和第二表面(15b)限定。制冷剂在通道(C)内流动，并且制冷剂与传导壁(15)的第二表面(15b)接触。进一步，通道(C)被配置为使得两个传导壁(15)的第二表面(15b)彼此面对。传导壁(15)的第一表面(15a)容纳竖直冷却表面(1a)，并且传导壁(15)的第一表面(15a)在一端封闭冰形成块(A)。进一步，多个传导壁(15)中的每个的顶部可以被连接到水平冷却表面(1b)。在传导壁(15)顶部的具有水平冷却表面(1b)的两个平行传导壁(15)可以由单个金属片形成。在实施例中，水平冷却表面(1b)可以通过焊接或通过本领域已知的任何其他方法被单独结合或被连接到传导壁(15)的顶部。水平冷却表面(1b)也可以提供有多个槽(16)，以用于容纳竖直冷却表面(1a)，如图4可见。槽(16)可以是等距的，并且槽(16)延伸通过水平冷却表面(1b)的宽度。进一步，如图3可见，多个通道(C)可以配置为一个在另一个上方。每个通道(C)的底端可以位于传导壁(15)的顶部之间，并且传导壁(15)的底端可以热结合，例如被焊接(18)到连续传导壁(15)的顶部。因此，可以形成多个封闭通道(C)，这有利于制冷剂的流动。顶部通道(C)的顶端可以通过焊接或连接传导壁(15)之间的盖(17)来封闭。

图5和图6例示蒸发器组件(12)的透视图。竖直冷却表面(1a)和水平冷却表面(1b)在传导壁(15)的第一表面(15a)上形成多个冰形成块(A)。冰形成块(A)或冰形成区域在一侧是打开的，而冰形成块(A)的另一侧是密封的，这是因为它们与传导壁(15)的第一表面(15a)直接接触。进一步，多个通道(C)可以通过连接器(14)互连，连接器(14)允许制冷剂在多个通道(C)之间连续流动。连接器(14)如图23和图24所示。制冷剂最初进入顶部通道(C)，并通过连接器(14)流过所有通道(C)。制冷剂进一步从底部通道(C)离开。图5公开布置为形成多个冰形成块(A)的冷却表面(1)，并且图5中公开的所有表面都是传导表面。在实施例中，图5中公开的所有表面由铜或任何其他高导热金属制成。进一步，图6例示图5的由非传导框架(3)容纳的传导表面。非传导框架(3)可以是聚合材料。容纳在框架上的流体流动管线(4)和除霜流动管线(5)也可以是非传导材料。进一步，提供在底端的挡板(6)也可以是非传导材料。

进一步，图7例示具有可拆卸框架(3)的蒸发器组件(12)的透视图。布置成限定多个冰形成块的多个水平冷却表面(1b)和竖直冷却表面(1a)可以由多个侧板(19)封闭。一旦多个冰形成块(A)被配置，则侧板(19)可以被提供在冰形成块(A)的两端。侧板(19)可以被配置为平行于竖直冷却表面(1a)。进一步，至少一个螺钉(20)可以被提供给侧板(19)，并且这些螺钉(20)可以与框架(3)中限定的至少一个装置(21)对准。框架(3)可以通过螺钉(20)和装置(21)容易地并且可移除地附接到侧板(19)。上述配置使得使用者能够容易地拆卸蒸发器组件(12)，从而使得蒸发器组件(12)的清洁更容易。进一步，包括蒸发器组件(12)的冷却表面(1a和1b)的每一个部件都可以被拆卸。因此，清洁蒸发器组件(12)上的每一个和每个表面变得更容易，并且更好的卫生标准可以被保持。框架(3)由聚合材料制成，由此完全避免生锈的形成，并且也避免这些表面中细菌的形成。蒸发器组件(12)不包括任何隐藏的表面，并且蒸发器组件(12)的所有表面都可以容易地看到。因此，检测任何杂质的形成变得更容易，并且这些杂质可以在冰块(8)形成之前被消除。进一步，包括侧板(19)和冷却表面(1)的框架(3)可以容易地被拆卸以进行清洁。在实施例中，框架(3)可以由任何合适的非传导材料制成。包括流体流动管线(4)、除霜管线(5)和挡板(6)的非传导材料可以被拆卸以进行清洁。

图8是蒸发器组件(12)的侧视图，示出蒸发器组件(12)在冷却循环期间的操作。流体，即来自流体储液器(7)的水，可以被泵送到多个水流动管线(4)。来自水流动管线(4)的水通过水流动管线(4)底部的多个孔流到多个水平冷却表面(1b)上。从图8中可以清楚地看到冷却循环(9)期间的水流动。进一步，水在多个水平冷却表面(1b)上流动，并与传导壁(15)的第一表面(15a)直接接触。因为在传导壁(15)的第一表面(15a)上的水流与传导壁(15)的第二表面(15b)处的制冷剂之间存在直接接触，所以冰以更快的速率形成。此外，由于传导壁(15)的第一表面(15a)与流动的水直接接触，所以蒸发器组件(12)的整体运行效率增加。如图7可见，冷却循环(9)期间的水流动最初被引导到多个冷却表面(1)上。水进一步流到传导壁(15)的第一表面(15a)上，在此，在通道(C)中流动的制冷剂从水中吸收热量，并使其在通道(C)的第一表面(1b)上固化。冰因此直接形成在传导壁(15)的表面上。进一步，当附加水通过冰形成块(A)的冷却表面(1)循环时，水在传导壁(15)的第一表面(15a)上已经形成的冰层上进一步固化。因此，冰在多个冰形成块(A)内以层的形式逐渐形成。随着块(A)内形成的冰层增加，冰逐渐具有块(A)的形状。如图7可见，水逐渐流过蒸发器组件(12)的所有冰形成块(A)。在蒸发器组件(12)的第一块(A1)中未冷冻或固化的水流向下一块或第二块(A2)。进一步，在第二块(A2)中流动的仅一定量的水固化，而过多的水通过多个冷却表面(1)流向第三块(A3)。该水流继续通过蒸发器组件(12)的所有冰形成块(A)。来自蒸发器组件(12)的最后一个块(A)的未冷冻或固化的任何剩余水流入容纳在蒸发器组件(12)下方的流体储液器(7)。挡板(6)保持在第一位置(6a)，而过多的水在挡板(6)的表面上行进。冰在蒸发器组件(12)的所有冰形成块(A)内以逐层的方式逐渐形成。由于传导壁(15)直接用作形成冰的基表面，所以在传导壁(15)的第一表面(15a)上流动的水与在第二表面(15b)上流动的制冷剂之间的热传递是充足的。因此，形成冰所需的速率或时间大幅提高，并且蒸发器组件(12)的整体运行效率也提高。进一步，由于冰形成在传导壁(15)的第一表面(15a)上，并且制冷剂在同一壁(15)的第二表面(15b)上流动，因此不存在冷却损失。

图9和图10是蒸发器组件(12)的前视图和侧视图，示出收获循环(10)期间的流体流动。除霜流体供应管(5)被提供在蒸发器组件(12)的顶部。除霜流体通过泵或任何其他合适的装置从除霜流体罐被供应到除霜流体管(5)。除霜流体可以是热水或任何其他合适的流体。与通过冷却表面(1)循环的水相比，除霜流体的温度通常较高，该除霜流体通过合适的装置喷淋到通道(C)的多个传导壁(15)上。仅当冰被完全形成在所有或大部分冰形成块(A)内时，除霜流体才喷淋到多个传导壁(15)上。当热除霜流体与传导壁(15)接触时，在通道(C)的整个长度上，传导壁(15)的整体温度增加。这种温度增加使在多个通道(C)的第一表面(15a)上形成的冰部分融化。当冰从通道(C)的第一表面(15a)部分融化时，多个冰形成块(A)内的冰块(8)从多个传导壁(15)的第一表面(15a)脱离。从图8可见，冰形成块(A)内的现在与传导壁(15)的第一表面(15a)分离的冰块(8)逐渐落到挡板(6)上。由于落下的冰块(8)的重量，挡板(6)枢转到第二位置(6b)，从而冰块(8)被引导远离放置在蒸发器组件(12)下方的流体储液器(7)到不同的冰块存储容器(未示出)上。

在本公开的实施例中，在收获循环期间，除霜流体可以直接通过多个通道(C)循环。

在本公开的实施例中，冷却剂可以通过通道(C)循环，其中冷却剂可以用作制冷剂和除霜流体。冷却剂最初冷却流过多个冷却表面(1)的水以形成冰。进一步，在收获循环期间，冷却剂可以由除霜流体喷淋器从外部加热，这使冰块(8)从多个冰形成块(A)脱离。

在本公开的实施例中，除霜流体管(5)可以提供有多个喷淋器，其中加热的除霜流体可以被喷淋在传导壁(15)的整个长度上。

在本公开的实施例中，冷却循环和收获循环可以运行预定量的时间，其中预定量的时间可以是在冷却循环期间冰形成所需的最小时间和在收获循环期间冰从传导壁(15)的第一表面(15a)脱离所需的最小量时间。

在本公开的实施例中，多个热传感器或光学识别装置或图像捕获装置(例如照相机)可以被提供在蒸发器组件(12)上，以检测冰的形成。因此，当传感器检测到冰块(8)准备好以待被取时，蒸发器组件(12)中的收获循环可以开始。

图11例示具有传导带(22)的蒸发器组件(12)的侧视图。传导带(22)可以从底部通道(C)延伸到储液器(7)内的流体。在收获循环期间，当除霜流体被除霜流体管线(5)喷淋时，过多的流体通过冷却表面(1a和1b)渗出并收集在流体储液器(7)中。在收获循环期间收集在储液器(7)中的流体处于非常高的温度。进一步，当除霜流体从除霜流体管线(5)喷淋时，蒸发器组件(12)下端的通道(C)往往不与足够量的除霜流体接触，以将冰从传导壁(15)的第一表面(15a)有效分离。蒸发器组件(12)底端的传导带(22)用于将热量从储液器(7)中的热流体传导到蒸发器组件(12)底部的传导壁(15)的目的。因此，传导带(22)能够使冰从冰形成块(A)和传导壁(15)的第一表面(15a)有效分离。

图12和图13分别例示蒸发器组件(12)的侧视图和等距视图。在本公开的实施例中，水平冷却表面(1b)和竖直冷却表面(1a)可以仅被配置在传导壁(15)的一侧。水平冷却表面(1b)可以被直接附接到多个传导壁(15)的顶部，使得水平冷却表面(1b)仅沿着单个方向配置。进一步，水平冷却表面(1b)可以被连接到限定通道(C)的两个平行传导壁(15)中的任一个。

在本公开的实施例中，水平冷却表面(1b)可以通过紧固或其他合适的方式结合到传导壁(15)。

图14和图15分别例示在冷却循环期间和在收获循环期间蒸发器组件(12)的侧视图，其中冰形成区域或块在一侧。除霜流体管线(5)可以被提供在通道(C)的后面，使得除霜流体在收获循环期间直接在通道(C)的传导壁(15)上流动。进一步，本实施例中的蒸发器组件(12)的工作原理与上述相同。

现在参见图16，图16例示在一侧上的冰形成块，其被配置有在底部通道(C)与储液器(7)中的流体之间延伸的传导带。进一步，传导带(22)的配置和工作原理类似于图11中公开的配置和工作原理。

在本公开的实施例中，由于流体与传导壁(15)直接接触，所以传导壁(15)和将被转化为冰的流体之间的整体热传递被提高。

图17例示具有卷曲的竖直传导壁(23)的蒸发器组件(12)的侧视图。竖直传导壁(23)的第一表面(15a)和第二表面(15b)可以是卷曲的，并且连接两个竖直传导壁(15a)的底部传导壁或水平传导壁(24)可以是平坦的轮廓。卷曲的竖直传导壁(23)增加传导面积，从而提高冰块(8)的形成速度。

在本公开的实施例中，流体转化为冰的速率被提高，并且可以在短时间内生产出所需形状和尺寸的冰块(8)。

在本公开的实施例中，通过使冰能够直接形成在传导壁(15)的第一表面(15a)上提高蒸发器组件(12)的整体运行效率。

参见图18和图19，图18和图19例示根据本公开的另一实施例的制冰机(11)的前视图和侧视图。制冰机(11)包括蒸发器组件(12)，并且蒸发器组件(12)包括蒸发器框架(3)。蒸发器框架(3)的配置类似于上面参见图1和图2描述的配置。进一步，蒸发器组件被配置有竖直冷却表面(1a)和水平冷却表面(1b)。竖直冷却表面(1a)和水平冷却表面(1b)可以形成矩形或正方形的冰形成块(A)。进一步，根据该实施例的蒸发器组件(12)可以提供有多个矩形管(2)。这些矩形管(2)使制冷剂能够流动，并被进一步称为制冷剂管(2)。制冷剂管(2)由两个竖直传导壁和两个水平传导壁(15)限定。制冷剂管(2)的外表面可以是传导壁(15)的第一表面(15a)，并且第一表面可以容纳多个冷却表面(1)。进一步，制冷剂管(2)的内表面可以是传导壁(15)的第二表面(15b)，并且第二表面(15b)与流过管的制冷剂接触。具有矩形横截面的制冷剂管(2)可以被配置为使得竖直传导壁(15)的第二表面(15b)彼此相对。进一步，水平冷却表面(1b)和竖直冷却表面(1a)被配置为限定多个冰形成块(A)。制冷剂管(2)可以位于蒸发器框架(3)的多个冰形成块(A)的后面，并且多个块(A)中的每个的一端保持打开，而冰形成块(A)的另一端由多个制冷剂管(2)密封。

图20和图21分别示出制冷剂管(2)的等距视图和前视图。从图20和图21可见，制冷剂管(2)可以包括一个细长矩形部分和在该细长矩形部分两端的两个圆形部分。从图24可见，制冷剂最初可以进入任一圆形开口，并在通过另一圆形部分离开制冷剂管(2)之前流过细长矩形部分。进一步，多个制冷剂管(2)的传导壁(15)的矩形截面和平坦表面使多个冷却表面(1)能够被直接配置在多个制冷剂管(2)的传导壁(15)的表面上，以形成多个冰形成块(A)。进一步，如以上在图18的描述中提到的，制冷剂管(2)的外表面可以是传导壁(15)的第一表面(15a)，并且第一表面可以容纳多个冷却表面(1)。此外，制冷剂管(2)的内表面可以是传导壁(15)的第二表面(15b)，并且第二表面(15b)与流过该管的制冷剂接触。

在本公开的实施例中，多个制冷剂管(2)的内表面可以是内部肋片，用于增加制冷剂管以及与多个制冷剂管(2)接触的水之间的热传递速率。

在本公开的实施例中，多个制冷剂管(2)的传导壁(15)的第一表面(15a)可以被冲压有各种形状的缺口，使得在多个制冷剂管(2)上形成的冰具有已经被压到制冷剂管(2)上的形状或图案。

在实施例中，如图22可见，多个水平冷却表面(1b)可以通过热结合工艺直接结合，诸如但不限于焊接到多个制冷剂管(2)的顶表面和底表面上。被焊接(18)到制冷剂管(2)上的多个水平铜板(1b)用作冷却表面(1)，并且也可以被焊接(18)使得多个冰形成块(A)被形成在多个制冷剂管(2)上。

进一步，图23至图26例示蒸发器组件(12)的配置和工作原理，并且该配置和工作原理类似于上述在图5至图10中描述的配置和工作原理。

图27例示具有蒸发器组件(12)的制冰机(11)的前视图。在本公开的实施例中，蒸发器组件(12)连同流体储液器(7)可以被提供在制冰机(11)中。由蒸发器组件(12)形成的冰块(8)可以从制冰机(11)内的容器中获得。

图28至图32例示具有单个蒸发器的蒸发器组件(12)。蒸发器组件(12)的配置和工作原理类似于上述在图12至图18中公开的配置和工作原理。在本公开的实施例中，水平冷却表面(1b)和竖直冷却表面(1a)可以被配置为仅在制冷剂管(2)的一侧。水平冷却表面(1b)可以被直接附接到制冷剂管(2)，其中水平冷却表面(1b)的一端在制冷剂管(2)的后面延伸，并且水平冷却表面(1b)的另一端成角度延伸以形成多个冰形成块(A)，如图28可见。

在本公开的实施例中，由于流体与传导壁(15)直接接触，所以在限定通道(C)的传导壁(15)与将被转化为冰的流体之间的整体热传递被提高。

在本公开的实施例中，流体转化为冰的速率被提高，并且在短时间内可以生产出所需形状和尺寸的冰块(8)。

在本公开的实施例中，通过使冰能够直接形成在传导壁(15)上提高蒸发器组件(12)的整体运行效率。冰被形成在壁(15)的第一表面(15a)上，并且制冷剂在同一壁(15)的第二表面(15b)上流动。因为在制冷剂与冰形成表面之间没有附加表面，所以当冰以更快的速率形成时，运行效率被提高。因此，没有热损失，这是因为冰被形成在制冷剂在其上流动的同一壁(15)上。

在实施例中，由于蒸发器组件(12)中的侧板(19)和框架(3)的配置，所以蒸发器组件(12)的拆卸和清洁是容易的。

等同项：

对于本文中使用的基本任何复数和/或单数术语，本领域技术人员可以根据上下文和/或应用将复数转换为单数和/或将单数转换为复数。为了清楚起见，可以在本文中明确地陈述各种单数/复数置换。

本领域技术人员将理解，通常，本文中使用的术语通常旨在作为“开放式”术语(例如，术语“包括”应当解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包含”应解释为“包含但不限于”等)。本领域技术人员将进一步理解，如果打算引入一定数量的权利要求叙述，则该意图将在权利要求中明确地叙述，并且在没有这种陈述的情况下，不存在这种意图。例如，为了帮助理解，说明书可以包含介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用，以引入权利要求的叙述。但是，此类短语的使用不应解释为暗示由不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求将任何包含该引入的权利要求的特定权利要求限制为仅包含一个此类权利要求的发明，即使在同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及不定冠词，例如“一”(例如，“一”和/或“一个”通常应解释为“至少一个”或“一个或多个”)；使用用于引入权利要求陈述的定冠词也是如此。另外，即使明确叙述了一定数量的引入的权利要求叙述，本领域技术人员也会认识到，这种叙述通常应解释为至少意味着所叙述的数目(例如，“两个叙述”的无限定叙述，如果没有其他修饰符，通常表示至少两次叙述或两次或多次叙述)。此外，在那些使用类似于“A、B和C等中的至少一个”约定的情况下，通常这样的构造是在本领域技术人员可以理解该约定的意义上而言的(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C和/或具有A、B和C等的系统)。在那些使用类似于“A、B或C等中的至少一个”约定的情况下，通常这样的构造是在本领域技术人员可以理解该约定的意义上而言的(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C和/或具有A、B和C等的系统)。本领域技术人员将进一步理解，实际上，无论是在说明书或附图中，呈现两个或更多个替代术语的任何析构词和/或短语都应理解为考虑了包括这些术语中的一项、术语中的任一项或两项的可能性。例如，短语“A或B”将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

尽管本文已经公开了各个方面和实施例，但是其他方面和实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。本文所公开的各个方面和实施例是出于说明的目的，而不是旨在进行限制，真实的范围和精神由所附权利要求书指示。

附图标记表：

Claims (13)

1.一种用于立流式制冰机(11)的蒸发器组件(12)，所述蒸发器组件(12)包括:

框架(3)；

多个竖直冷却表面(1a)，每个在所述框架(3)内间隔一距离并沿第一方向延伸；

多个水平冷却表面(1b)，每个在所述框架(3)内间隔一距离并沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，其中，所述多个竖直冷却表面(1a)和所述多个水平冷却表面(1b)的相交限定多个冰形成块(A)；

至少一个传导壁(15)，具有第一表面(15a)和第二表面(15b)，

所述蒸发器组件(12)的特征在于，所述至少一个传导壁(15)和在所述至少一个传导壁(15)的顶端的所述水平冷却表面(1b)由单个金属片形成；

其中，所述传导壁(15)的所述第一表面(15a)被配置为容纳所述多个冰形成块(A)，并且所述传导壁(15)的所述第二表面(15b)被配置为与制冷剂和除霜流体中的至少一种接触；并且

所述至少一个传导壁(15)中的每个的所述第二表面(15b)被配置为限定多个通道(C)，

其中所述多个通道(C)中的每个被竖直地配置为一个在另一个上方。

2.根据权利要求1所述的蒸发器组件(12)，其中所述多个通道(C)中的每个通过配置所述至少一个传导壁(15)中的两个使得所述至少一个传导壁(15)的第二表面(15b)彼此面对来形成。

3.根据权利要求1所述的蒸发器组件(12)，其中所述框架(3)由聚合材料制成。

4.根据权利要求1所述的蒸发器组件(12)，其中所述第一方向是竖直方向，并且所述第二方向是水平方向。

5.根据权利要求1所述的蒸发器组件(12)，其中所述水平冷却表面(1b)被限定有用于容纳所述多个竖直冷却表面(1a)的多个槽(16)。

6.根据权利要求2所述的蒸发器组件(12)，其中所述多个通道(C)由一个位于另一个上方的多个矩形管(2)限定。

7.根据权利要求1所述的蒸发器组件(12)，其中所述至少一个传导壁(15)中的每个的顶端被固定连接到所述水平冷却表面(1b)。

8.根据权利要求1所述的蒸发器组件(12)，包括提供在所述蒸发器组件(12)下方的至少一个流体储液器(7)以及从多个通道(C)延伸到所述流体储液器(7)的一个传导带(22)。

9.根据权利要求1所述的蒸发器组件(12)，包括连接到所述框架(3)的至少一个能枢转挡板(6)。

10.根据权利要求1所述的蒸发器组件(12)，其中所述框架(3)容纳至少一个水流动管线(4)和至少一个除霜流体喷淋管线(5)。

11.根据权利要求1所述的蒸发器组件(12)，包括被布置为平行于所述多个竖直冷却表面(1a)并且被配置为封闭所述多个冰形成块(A)的至少一个侧板(19)。

12.根据权利要求1所述的蒸发器组件(12)，其中所述传导壁(15)具有卷曲的轮廓。

13.一种立流式制冰机(11)，所述制冰机(11)包括:

一个或多个蒸发器组件(12)，所述一个或多个蒸发器组件(12)中的每个包括:

框架(3)；

多个竖直冷却表面(1a)，每个在所述框架(3)内间隔一距离并且沿第一方向延伸；

多个水平冷却表面(1b)，每个在所述框架(3)内间隔一距离并且沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸；

其中，所述多个竖直冷却表面(1a)和所述多个水平冷却表面(1b)的相交限定多个冰形成块(A)；

至少一个流体流动管线(4)，位于所述一个或多个蒸发器组件(12)中的每个的上游侧，用于将液体供应到所述多个冰形成块( A)上；

至少一个传导壁(15)，具有第一表面(15a)和第二表面(15b)，

其中所述至少一个传导壁(15)和在所述至少一个传导壁(15)的顶端的所述水平冷却表面(1b)由单个金属片形成；

所述传导壁(15)的所述第一表面(15a)被配置为容纳所述多个冰形成块(A)，并且所述传导壁(15)的所述第二表面(15b)被配置为与制冷剂和除霜流体中的至少一种接触；

所述至少一个传导壁(15)中的每个的所述第二表面(15b)被配置为限定多个通道(C)；

其中，所述多个通道(C)中的每个被竖直地配置为一个在另一个上方；以及

至少一个除霜流体管(5)，位于所述多个传导壁(15)的上游侧，用于将所述除霜流体选择性地供应到所述多个传导壁(15)上。

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