CN114787567B - 制冰机和具有制冰机的冰箱 - Google Patents

Abstract

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(10)和金属件(20)的冷却部(40)、能贮存液体的液体容器(50)、将液体供给至所述液体容器(50)的液体供给部(72)、使所述液体容器(50)旋转移动的移动机构(60)及控制部(90)。所述金属件(20)被安装成使得金属制的棒状构件(24)从基端部至尖端部向下延伸，并通过所述散热装置(10)来冷却所述棒状构件(24)。在所述控制部(90)的控制下多次重复制冰过程，在所述制冰过程中进行以下工序：液体供给工序、制冰工序、避让工序、脱冰工序、复原工序。所述制冰机冷却效率高并能在短时间内制冰。

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，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，除了在冷却突起周围冻结的液体以外的残留在托盘内的液体被排出。因此，由于在进行新的制冰时要将未经冷却的新的液体供给至托盘，因此冷却效率低并且制冰周期变长。

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冷却效率高并能在短时间内制冰的制冰机以及具有该制冰机的冰箱。

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、能贮存液体的液体容器、将液体供给至所述液体容器的液体供给部、使所述液体容器旋转移动的移动机构及控制部。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。所述控制部控制所述棒状构件的温度、所述液体供给部的动作以及所述移动机构的动作。

在所述控制部的控制下多次重复制冰过程，在所述制冰过程中进行以下工序：

液体供给工序，所述液体供给部将液体供给至处于制冰位置时上方开口的所述液体容器，

制冰工序，其在所述液体供给工序之后，经过预定时间达到制冰温度并成为以下状态：距处于制冰温度的所述棒状构件的所述尖端部的预定范围浸入容纳在所述液体容器中的液体，

避让工序，其在所述制冰工序之后，在残留的液体仍旧贮存在所述液体容器内的情况下，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液体容器不在所述棒状构件下侧的避让位置，所述液体容器具有能在所述避让位置中容纳预定量液体的结构，

脱冰工序，其在所述避让工序之后，使所述棒状构件变为脱冰温度，以使所述棒状构件周围产生的冰从所述棒状构件落下，以及

复原工序，其在所述脱冰工序之后，在残留的液体仍旧贮存在所述液体容器内的情况下，所述移动机构将所述液体容器从所述避让位置向所述制冰位置旋转移动。

如此，由于在前一个制冰过程的制冰工序中残留在液体容器内的液体可以用在下一个制冰过程的制冰工序中，因此可以用在前一个制冰过程中冷却过的低温液体来进行制冰。于是，可以提供冷却效率高并且能在短时间内制冰的制冰机。

作为本发明的进一步改进，所述制冰机还包括用以去除残留在所述液体容器内液体的液体去除部，在所述控制部的控制下，在所述制冰工序之后，在进行了液体去除工序之后进行所述避让工序，在所述液体去除工序中，所述液体去除部去除残留在所述液体容器内的液体的一部分，使得残留在所述液体容器内的液体的量减少到所述预定量以下。

如此，由于可以通过液体去除部将残留在液体容器内的液体的量减少到预定量以下，因此可以可靠地在残留的液体仍旧贮存在液体容器内的情况下将液体容器向避让位置旋转移动。

作为本发明的进一步改进，在重复了多个所述制冰过程之后，在所述控制部的控制下进行以下工序：

残留液冻结工序，将残留在处于所述制冰位置或所述避让位置的所述液体容器内的残留液置于冷冻环境中以使之冻结，以及

残留液脱冰工序，其在所述残留液冻结工序之后，其中，所述移动机构通过在具有弹性的所述液体容器的一部分被拘束住的状态下进一步旋转移动所述液体容器来使所述液体容器扭转，以使冻结的所述残留液从所述液体容器落下。

如此，在完成了一系列制冰过程之后，残留的液体不会从液体容器流出。由于可以进行冻结并从液体容器脱冰，因此可以实现效率高的制冰周期。

作为本发明的进一步改进，所述制冰机还包括半导体制冷片，其被设置在所述散热装置与所述金属件之间，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件的和安装了所述棒状构件的表面相反侧的表面接触；

在所述制冰工序中，通过向所述半导体制冷片供电使得所述半导体制冷片的与所述散热装置接触的一侧成为放热侧、而与所述金属件接触的一侧成为吸热侧，进一步对所述制冰温度的所述棒状构件进行冷却，并且

在所述脱冰工序中，向所述半导体制冷片供电使得所述半导体制冷片的与所述散热装置接触的一侧成为吸热侧、而与所述金属件接触的一侧成为放热侧，以使所述棒状构件变为所述脱冰温度。

如此，由于通过半导体制冷片从具有棒状构件的金属件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道的散热装置进行冷却以外还增加了通过半导体制冷片进行冷却，并且金属件的棒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件的棒状构件周围产生冰。进一步地，通过从上述反转半导体制冷片的通电方向，可以使棒状构件的温度快速上升并实现脱冰。藉此，可以可靠地实现短制冰周期。

作为本发明的进一步改进，在所述脱冰工序中，以所述液体容器的端部区域为旋转中心，使所述液体容器旋转70度至120度从所述制冰位置到所述避让位置，并且所述液体容器设有肋条，所述肋条与构成所述液体容器的侧壁部相连并且部分地覆盖上方的开口，并且在所述避让位置中，所述预定量的液体通过所述肋条而被拦在所述液体容器内。

如此，通过在液体容器处设有部分地覆盖上方开口的肋条，可以具有简单的结构，并且可靠地在避让位置中使预定量的液体贮存在液体容器内。

为实现上述目的，本发明还提供了一种冰箱，所述冰箱具有所述制冰机，从用于冷却冰箱内部的冷却系统中分支出来的制冷剂被供给至所述制冰机的散热装置。

如此，所述冰箱冷却效率高并且能在短时间内制冰。

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所示制冰机另一视角的视图。

图2是沿图1A中箭头A-A来看的侧视图。

图3是沿图1A中箭头B-B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6是本发明的制冰机的控制结构的方框图。

图7A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7B是本发明在制冰机中实施的脱冰工序的侧视截面图。

图7C是本发明在制冰机中实施的液体去除工序的侧视截面图。

图7D是本发明在制冰机中实施的避让工序的侧视截面图。

图7E是本发明在制冰机中实施的脱冰工序的侧视截面图。

图7F是本发明在制冰机中实施的复原工序的侧视截面图。

图7G是本发明在制冰机中实施的下一个制冰过程中的液体供给工序的侧视截面图。

图8A是本发明在制冰机中实施的残留液冻结工序的侧视截面图。

图8B是本发明在制冰机中实施的残留液脱冰工序中的在扭转液体容器时的侧视截面图。

图8C是本发明在制冰机中实施的残留液脱冰工序中的在冻结的残留液从液体容器落下时的侧视截面图。

图9是本发明冰箱的侧视截面图。

元件符号说明

2 制冰机

10 散热装置

12 流道

14A、14B 连接管

20 金属件

22 基部

24 棒状构件

24A 基端部

24B 尖端部

30 半导体制冷片

40 冷却部

50 液体容器

50A 底壁部

50B 侧壁部

50C 肋条

52 轴部

54 突起

56 冰收纳容器

60 移动机构

62 轴承部

70 液体供给/去除管

72 液体供给部

72A 尖端开口

74 液体去除部

80 冷却系统

82 压缩机

84 冷凝器

86 干燥器

90 控制部

100 冰箱

102A 冷冻室

102B 冷藏室

104A、B 入口侧流道

106 隔板

106A 吹出口

110 压缩机

120 冷凝器

130 干燥器

140 蒸发器

150 冷却系统

160 三通阀

170 风扇

180 风门

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

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冰箱的情况下示出的。

(制冰机的一个实施例)

图1A是本发明制冰机2的立体图。图1B是本发明制冰机2另一视角的立体图。图2是沿图1A中箭头A-A来看的侧视图。图3是沿图1A中箭头B-B的截面图，并且是展示了本发明制冰机的侧视截面图。图4是与图3相同的截面图，并且展示了本发明制冰机的变型例的侧视截面图。图5是本发明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6是本发明制冰机的控制结构的方框图。首先，参照图1A、图1B、图2、图3、图4、图5和图6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内的液体的液体去除部74。图1A和1B展示了实际上将液体供给至液体容器50并从液体容器50去除液体的液体供给/去除管70。液体供给/去除管70是实现液体供给部72和液体去除部74二者功能的构件。在本实施例中，所述制冰机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，其用以控制制冰机2的各组成装置。任何液体，例如饮用水，都可以用作冷冻产生冰的液体。

<冷却部>

根据图3所示的实施例和图4所示的变型例，所述冷却部40的构成部件可以有所不同。

[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。

[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中放热并变回液体，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，可以为纵向和横向尺寸为大约40至400mm。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]

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的宽度和深度尺寸，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>

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。

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，在包括半导体制冷片30的情况中，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。如图3和图4所示，其中示出了与液体贮存区域R的延伸方向大致正交的截面，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。进一步地，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。

在图2所示的侧视图中，在液体贮存区域R的侧面的区域中设有沿液体贮存区域R的延伸方向延伸的轴部52。如图1A和图1B所示，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设在制冰装置2的框架部上的轴承部62处。通过这样的结构，使得液体容器50能以轴部52的中心点C为旋转中心旋转。也就是说，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的端部区域的中心点C为旋转中心旋转移动。此外，液体容器50上设有突起54。如稍后将描述的，在突起54与制冰装置2的框架部抵接的状态下，所述液体容器50藉由移动机构60旋转，可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旋转时，液体容器50以中心点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1B的双箭头所示)。

如图3和图4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的开口朝向上方，因此液体能够贮存在液体贮存区域R内，并且金属件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以中心点C为旋转中心从制冰位置开始旋转(如图2所示)，并且旋转直到液体容器50不在金属件20的棒状构件24下侧的状态为止，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心点C的位置而有所不同，不过优选为70度至120度的范围。

通过移动机构60，也可以使液体容器50以中心点C为旋转中心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的开口朝向下方的位置(如稍后描述，并且如图8B、8C所示)。在这种情况下，设在液体容器50外面的突起54与制冰装置2的框架部抵接，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的底壁部50A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开口部插进液体容器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。然而，如从图3和图4所示，液体供给/去除管70的尖端开口70A被设置成在距液体容器50的底面为高度H的位置，因此即使将液体供给/去除泵驱动至液体去除侧，距底面高度H为止的区域内的液体也会残留下来。假设在液体容器50的底部设有液体供给/去除口的情况下，可以排出液体容器50内的所有液体。然而，当液体容器50旋转移动时，与其他构件的干扰增加，并且会产生液体供给/去除软管的处理变得复杂的问题。

接下来，将参照图6来进行对包含控制部90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控制作为液体供给部72的液体供给/去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控制作为液体去除部74的液体供给/去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，在包括半导体制冷片30的情况中，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。

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，其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；液体容器50，其能贮存液体；液体供给部72，其将液体供给至处于制冰位置的液体容器50；移动机构60，其使液体容器50在制冰位置与避让位置之间旋转移动；以及控制部90；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的液体贮存区域内。

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的液体贮存区域内。例如，控制部90控制冷却系统80内的调换阀，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，可以使金属部20的棒状构件24达到低于冰点的制冰温度。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，在包括半导体制冷片30的情况中，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通过增加设置在散热装置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。

在不包括半导体制冷片30的情况中，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内的调换阀，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。

在包括半导体制冷片30的情况中，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7A至图7G是本发明制冰机实施的各工序时的侧视截面图，图7A展示了液体供给工序，图7B展示了制冰工序，图7C展示了液体去除工序，图7D展示了避让工序，图7E展示了脱冰工序，图7F展示了复原工序，并且图7G展示了下一个冷却过程中的液体供给工序。

(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。在此对重复进行多次的制冰过程进行详细说明，其中进行以下工序：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，使所产生的冰从棒状构件24落下的脱冰工序，以及使液体容器50从避让位置旋转移动到制冰位置的复原工序。

<液体供给工序(参照图7A)>

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7B)>

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，在包括半导体制冷片30的情况中，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7B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7C)>

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。

如上所述，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具有能在避让位置中容纳预定量的液体的结构。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。假设在避让位置能贮存在液体容器50中的预定量比距液体容器50的底面高度H的区域中的液体的量还要多的情况下，可以在液体容器50内的液体的残存量达到预定量以下的时间点处停止液体供给/去除泵的运转。

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和复原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。假设在避让位置能贮存在液体容器50中的预定量比制冰工序结束时残存在液体容器50内的液体总量还要多的情况下，也可以不进行液体去除工序。

<避让工序(参照图7D)>

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、在脱冰工序中的处于避让位置的状态、以及在复原工序中的液体容器50的旋转移动期间，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。如此，通过设有部分地覆盖液体容器50的上方开口的肋条50C，可以具有简单的结构，并且可靠地在避让位置中使预定量的液体贮存在液体容器50内。

<脱冰工序(参照图7E)>

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，在包括半导体制冷片30的情况中，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。

<复原工序(参照图7F)>

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从避让位置向制冰位置旋转移动。以与避让工序的相反侧来驱动移动机构60的驱动马达，使液体容器50在相反方向上旋转70度至120度并回到原来的制冰位置。藉此，第一回合的制冰过程结束，并且实施第二回合的制冰过程的液体供给工序。

<第二回合以后的制冰过程(参照图7G)>

在第二回合的制冰过程的液体供给工序中，与上述同样地，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，并将液体供给至上方开口的液体容器50。图7G展示了在下一个制冰过程的液体供给工序中向液体容器50的液体供给完成后的时候。在第二回合以后的制冰过程的液体供给工序中，在液体供给开始之前，液体已经积存在了距液体容器50的底面高度H以上的区域中。由此，在第二回合的制冰过程的液体供给工序中供给至液体容器50的液体的量变得比在第一回合的制冰过程中少恰好残留的液体的分量。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。

如上所述，本实施例的制冰机包括：冷却部40，其具有散热装置10及金属件20，所述散热装置10具有用于供制冷剂流动的流道12，所述金属件20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，并通过散热装置10来冷却棒状构件24；液体容器50，其能贮存液体；液体供给部72，其将液体供给至液体容器50；移动机构60，其使液体容器50旋转移动；以及控制部90，其控制棒状构件24的温度、液体供给部72的动作、以及移动机构60的动作；在控制部90的控制下重复多次制冰过程，在所述制冰过程中进行以下工序：液体供给工序，其中，液体供给部72将液体供给至处于制冰位置且上方开口的液体容器50；制冰工序，其在液体供给工序之后经过预定时间达到制冰温度：距处于制冰温度的棒状构件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；避让工序，其在制冰工序之后，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不在棒状构件24下侧的避让位置；脱冰工序，其在避让工序之后，使棒状构件24变为脱冰温度，并且在棒状构件24周围产生的冰从棒状构件24落下；以及复原工序，其在脱冰工序之后，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从避让位置向制冰位置旋转移动。此时，液体容器50具有能在避让位置中容纳预定量的液体的结构。

藉此，由于在前一个制冰过程的制冰工序中残留在液体容器50内的液体可以用在下一个制冰过程的制冰工序中，因此可以用在前一个制冰过程中冷却过的低温液体来进行制冰。于是，可以提供冷却效率高并且能在短时间内制冰的制冰机。重复如上所述的多个制冰过程，并且在冰收纳容器56中收纳了预定量的冰G之后完成一系列的制冰过程。

(多个制冰过程完成时的处理)

图8A至图8C是本发明制冰机2制冰过程完成时的侧视截面图，图8A展示了残留液冻结工序，图8B展示了残留液脱冰工序中的扭转液体容器50的时候，并且图8C展示了残留液脱冰工序中的冻结的残留液从液体容器50落下的时候。

<残留液冻结工序(参照图8A)>

在残留液冻结工序中，在完成了一系列的制冰过程之后，进行冻结残留在液体容器50中的残留液的处理。图8A中示出了在液体容器50处于制冰位置的状态下冻结残留液的时候。

冻结残留液的手段可以为：在冷却部40的散热装置10的外面设有多个鳍片，并且通过鳍片使在冷却部40的鳍片之间通过的冷气吹到残留液上。可以通过使在鳍片之间被冷却到零下温度的冷气吹到残留液上来冻结残留液。此外，还可以为：将用与冷却部40不同的散热装置或半导体制冷片等冷却的冷气吹到残留的液体上。

进一步地，还可以为：液体容器50的底面50A由具有良好导热率的金属形成，并且用具有高导热率的构件连接到冷却部40，或者移动液体容器50以与冷却部40接触。此外，如下所述，在将制冰机2设置在冰箱中的情况下，通过将液体容器50设置在冰箱的冷冻室中，可以容易地冻结残留液。

<残留液脱冰工序(参照图8B和8C)>

在上述残留液冻结工序之后，通过控制部90以与避让工序相同的方向驱动移动机构60的驱动马达来使液体容器50旋转移动。此时，使之旋转超过旋转70度至120度的避让位置、进一步旋转到180度附近。此时，设在液体容器50的端部区域的突起54与制冰机2的框架抵接。在通过该抵接而拘束住具有弹性的液体容器50的一部分的状态下，继续驱动驱动马达使液体容器50进一步旋转，于是液体容器50被扭转。液体容器50因扭转而变形，如图8C所示，并且冻结的残留液从液体容器50脱离并落下。落下的冻结的残留液收纳在设置在下方的冰收纳容器56中。

在图8A所示的示例中，在液体容器50处于制冰位置的状态下存在于底壁部50A附近的残留液被冻结。藉此，当液体容器50被扭转时，由于底壁部50A是变形相对较大的区域，因此冻结的残留液可以容易地从液体容器50脱离。进一步地，由于从液体容器50脱离的冻结的残留液大致向正下方落下，因此基本没有干扰其他构件的风险。然而，本发明不限于此，例如，也可以在液体容器50处于避让位置的状态下冻结残留液。作为冻结的残留液从液体容器50脱离的手段，也不限于上述记载，可以采用任何已知的制冰盘脱冰手段。

如上所述，在重复完成了多个制冰过程之后，在控制部90的控制下进行：残留液冻结工序，其中，残留在处于制冰位置或避让位置的液体容器50内的液体被置于冷冻环境中并被冻结；以及残留液脱冰工序，其中，冻结的残留液从液体容器50落下。藉此，在一系列的制冰过程完成之后，残留的液体不会从液体容器流出，而是可以被冻结并从液体容器50脱冰，因此可以实现效率高的制冰周期。

(本发明的冰箱)

图9是本发明冰箱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，所述冰箱100具有上述制冰机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包括半导体制冷片30的情况中，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，可以用未图示的调换阀将来自压缩机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，冷却效率较高，并且能在短时间内制冰。特别地，由于制冰机2的液体容器50设置在冷冻室102A内，因此在上述残留液冻结工序中，可以容易地冻结液体容器50的残留液。

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，其呈平板状且在其内部具有用于制冷剂流动的流道，以及

金属件，其位于所述散热装置的下侧，且具有平板状的基部和安装到基部的多个金属制的棒状构件，且所述棒状构件安装在基部的下表面，使得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；

液体容器，其具有能贮存液体的液体贮存区域、肋条及位于液体贮存区域的侧面的区域中的轴部，所述肋条与液体容器的侧壁部相连并且部分地覆盖上方的开口，所述轴部沿液体贮存区域的延伸方向延伸并使得液体容器能以轴部的中心点为旋转中心旋转；

液体供给部，其将液体供给至所述液体容器；

移动机构，其使所述液体容器旋转移动；以及

控制部，其控制所述棒状构件的温度、所述液体供给部的动作、以及所述移动机构的动作；

在所述控制部的控制下多次重复制冰过程，在所述制冰过程中进行以下工序：

液体供给工序，所述液体供给部将液体供给至处于制冰位置时上方开口的所述液体容器，

制冰工序，其在所述液体供给工序之后，经过预定时间达到制冰温度并成为以下状态：距处于制冰温度的所述棒状构件的所述尖端部的预定范围浸入容纳在所述液体容器中的液体，

避让工序，其在所述制冰工序之后，在残留的液体仍旧贮存在所述液体容器内的情况下，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液体容器不在所述棒状构件下侧的避让位置，

脱冰工序，其在所述避让工序之后，使所述棒状构件变为脱冰温度，以使所述棒状构件周围产生的冰从所述棒状构件落下，以及

复原工序，其在所述脱冰工序之后，在残留的液体仍旧贮存在所述液体容器内的情况下，所述移动机构将所述液体容器从所述避让位置向所述制冰位置旋转移动；

其中，所述液体容器具有能在所述避让位置中容纳预定量液体的结构。

2.根据权利要求1所述的制冰机，其特征在于：所述制冰机还包括用以去除残留在所述液体容器内液体的液体去除部，在所述控制部的控制下，在所述制冰工序之后，在进行了液体去除工序之后进行所述避让工序，在所述液体去除工序中，所述液体去除部去除残留在所述液体容器内的液体的一部分，使得残留在所述液体容器内的液体的量减少到所述预定量以下。

3. 根据权利要求1或2所述的制冰机，其特征在于：在重复了多个所述制冰过程之后，在所述控制部的控制下进行以下工序：

残留液冻结工序，将残留在处于所述制冰位置或所述避让位置的所述液体容器内的残留液置于冷冻环境中以使之冻结，以及

残留液脱冰工序，其在所述残留液冻结工序之后，其中，所述移动机构通过在具有弹性的所述液体容器的一部分被拘束住的状态下进一步旋转移动所述液体容器来使所述液体容器扭转，以使冻结的所述残留液从所述液体容器落下。

4. 根据权利要求3所述的制冰机，其特征在于：所述制冰机还包括半导体制冷片，其被设置在所述散热装置与所述金属件之间，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件的和安装了所述棒状构件的表面相反侧的表面接触；

在所述制冰工序中，通过向所述半导体制冷片供电使得所述半导体制冷片的与所述散热装置接触的一侧成为放热侧、而与所述金属件接触的一侧成为吸热侧，进一步对所述制冰温度的所述棒状构件进行冷却，并且

在所述脱冰工序中，向所述半导体制冷片供电使得所述半导体制冷片的与所述散热装置接触的一侧成为吸热侧、而与所述金属件接触的一侧成为放热侧，以使所述棒状构件变为所述脱冰温度。

5.根据权利要求4所述的制冰机，其特征在于：在所述脱冰工序中，以所述液体容器的端部区域为旋转中心，使所述液体容器旋转70度至120度从所述制冰位置到所述避让位置，并且所述液体容器设有肋条，所述肋条与构成所述液体容器的侧壁部相连并且部分地覆盖上方的开口，并且在所述避让位置中，所述预定量的液体通过所述肋条而被拦在所述液体容器内。

6.一种冰箱，其特征在于：所述冰箱具有如权利要求1至5中的任一项所述的制冰机，从用于冷却冰箱内部的冷却系统中分支出来的制冷剂被供给至所述制冰机的散热装置。