CN115638578A

CN115638578A - 制冰机

Info

Publication number: CN115638578A
Application number: CN202210849542.0A
Authority: CN
Inventors: 凯文·卡奈特
Original assignee: True Manufacturing Co Inc
Current assignee: True Manufacturing Co Inc
Priority date: 2021-07-19
Filing date: 2022-07-19
Publication date: 2023-01-24
Also published as: EP4123244A3; US20230272959A1; US20230017067A1; US11686519B2; EP4123244A2

Abstract

批量制冰机可以执行脉冲式注水例程，其中控制系统将水从供水处脉冲式注入集水器，直到集水器达到预定的冰冻例程起始水位。在连续往集水器注水到注水临界水位后，可以开始脉冲。批量制冰机可以执行差额冰冻例程，其中控制系统将水从集水器循环到制冰装置，直到水位从高控制水位下降预定的差额，该高控制水位是基于集水器注水到冰冻例程起始水位后某一时间点的集水器水位。高控制水位可以根据集水器水温达到预定的预冷温度时的集水器水位来设定。预定的预冷温度可以与从显性冷却到潜性冷却的转换相关。

Description

制冰机

技术领域

本发明总体上涉及一种制冰机，这一类型的所述制冰机将水从集水器分送到制冰装置上以制冰。

背景技术

制冰机有广泛的商业和住宅用途。某些制冰机(例如，分批式制冰机)的运作是通过将水输送到集水器内并将循环的水从集水器输送到制冰装置上，直到一定量的水在制冰装置上形成冰。例如，流下式分批制冰机将水从集水器引导着沿大体垂直的冷冻板的前侧流下。部分水冻结成冰，而没有冻结的水则落入集水器，这样其就可以重新被循环至冷冻板。立式喷射型分批制冰机的运作是通过将集水器中的水向上喷入水平冷冻板中向下开口的冰模中。部分水在模具中冻结成冰，而未冻结的水则被引回集水器中，使其可以在此处重新被循环。

发明内容

在一个方面，制冰机包括在其中制冰的制冰装置。水系统包括用于储存水的集水器。水泵被配置为将水从所述集水器循环到所述制冰装置。进水阀被配置为连接到供水处。所述进水阀被配置为选择性地打开和关闭以便选择性地将水从所述供水处输送到所述集水器内。制冷系统被配置为冷却所述制冰装置，以便将所述水系统循环的至少一部分水制成冰。控制系统被配置为控制所述制冷系统和所述水系统，以执行多个分批制冰生产周期，在这些制冰生产周期中多批的冰在所述制冰装置中被制成。所述控制系统包括控制器和水位传感器，所述水位传感器被配置为向所述控制器输出表示所述集水器水位的信号。在每个注水例程中，所述控制器被配置为在每个分批制冰生产周期中执行注水例程。所述控制器被配置为通过打开所述进水阀将所述集水器注水到注水-逼近水位(a fill-approachlevel)，直到所述水位传感器输出信号表示所述集水器中的水位已经达到所述注水-逼近水位。在收到表示所述集水器中的水位已经达到所述注水-逼近水位的信号后，所述进水阀关闭。在关闭所述进水阀后，通过所述进水阀脉冲式注水，将所述集水器进一步注水到冰冻例程起始水位(a freeze routine starting level)，直到所述水位传感器输出信号，表示所述集水器中的水位已经达到所述冰冻例程起始水位。

在另一方面，制冰机包括在其中制冰的制冰装置。水系统包括用于储存水的集水器和被配置为将水从所述集水器循环到所述制冰装置的水泵。制冷系统被配置为冷却所述制冰装置，以便将所述水系统循环的至少一部分水制成冰。控制系统被配置为控制所述制冷系统和所述水系统，以执行多个分批制冰生产周期，其间成批的冰在所述制冰装置中制成。在每批制冰生产周期中，所述控制系统被配置为执行差额冰冻例程(a differentialfreeze routine)，在差额冰冻例程中，所述控制系统将水从所述集水器循环到所述制冰装置，直到水位从基于所述集水器注水到冰冻例程起始水位后某一时间点的所述集水器中的水位的高控制水位下降一个预定差额。

在另一方面，制冰机包括在其中制冰的制冰装置。水系统包括用于储存水的集水器和被配置为将水从所述集水器循环到所述制冰装置的水泵。制冷系统被配置为冷却所述制冰装置，以便将所述水系统循环的至少一部分水制成冰。控制系统被配置为控制所述制冷系统和所述水系统，以执行多个分批制冰生产周期，在这些分批制冰生产周期中多批的冰在所述制冰装置中被制成。所述控制系统包括控制器，被配置为向所述控制器输出表示所述集水器水位信号的水位传感器，和被配置为向所述控制器输出表示所述集水器中水温信号的温度传感器。所述控制器被配置为在每个分批制冰生产周期中执行差额冰冻例程。在每个差额冰冻例程中，所述控制器被配置为驱动所述水泵将水从所述集水器循环到所述制冰装置。在驱动所述水泵的同时，所述控制器根据所述温度传感器输出的信号确定何时所述集水器中的水温下降到前-制冷阈值(a pre-chill threshold)，设定高控制水位为基于所述集水器中水位下降到所述前-制冷阈值温度时所述水位传感器输出的信号所对应的水位，并根据所述水位传感器输出的信号确定何时所述集水器中的水位从所述高控制水位下降了预定差额。所述控制器在确定所述集水器中的水位从所述高控制水位下降了所述预定差额后，关闭所述水泵。

在另一方面，制冰机包括在其中制冰的制冰装置。水系统包括用于储存水的集水器和被配置为将水从所述集水器循环到所述制冰装置的水泵。制冷系统被配置为冷却所述制冰装置，以便将所述水系统循环的至少一部分水制成冰。控制系统被配置为控制所述制冷系统和所述水系统，以执行分批制冰生产周期，其间多批的冰在所述制冰装置中制成。所述控制系统被配置为在每个分批制冰生产周期中执行脉冲式注水例程，其中所述控制系统将水从供水处脉冲式注入所述集水器，直到所述集水器达到预定的冰冻例程起始水位。

本发明的其他方面将在下文中部分地显而易见并且部分地指出。

附图说明

图1是制冰机的示意图；

图2是制冰机的控制系统的示意性框图；

图3是示出由控制系统执行的脉冲式注水例程的步骤和决策点的流程图；以及

图4是示出由控制系统执行的差额冰冻例程的步骤和决策点的流程图；

在所有的附图中，相应的部分被相应的附图标记所表示。

具体实施方式

参考图1，制冰机的示例性实施例总体上用附图标记103表示。本发明范围内的制冰机可以广泛地包括能将水制成冰块的制冰装置，用于将水循环到该制冰装置的水系统，以及被配置为直接将该制冰装置冷却到一个温度的制冷系统，在这个温度下，存在于该制冰装置上的液态水至少部分将冻结成冰。在所示实施例中，制冰机是一种分批式制冰机，这一类型的制冰机有一个大体垂直的冷冻板110，其构成了制冰装置。其他类型的分批式制冰机，如立式喷射型制冰机，也被认为是在本发明的范围内。在立式喷射型制冰机中，制冰装置通常是一个水平的冷冻板，包括向下开放的多个冰块模具，用于接收立式喷射的、在这些模具中形成冰的水。

制冰机103的制冷系统包括压缩机112，散热式热交换器114，用于降低制冷剂温度和压力的制冷剂膨胀装置118，靠着冷冻板110背面的蒸发器120，以及热气阀124。压缩机112可以是定速压缩机，也可以是变速压缩机，以提供更广泛的操作控制可能性。如图所示，散热式热交换器114可以包括一个冷凝器，用于冷凝从压缩机112排出的制冷剂压缩蒸汽。在其他实施例中，例如，在利用二氧化碳制冷剂(carbon dioxide refrigerants)的制冷系统中，散热是跨临界的(trans-critical)，散热式热交换器能够给制冷剂散热而不冷凝制冷剂。选择性地打开热气阀124，将温热的制冷剂从压缩机114直接引向蒸发器120，以便在冰块达到所需要的厚度时，从冷冻板110上移走或收走冰块。

制冷剂膨胀装置118可以是任何合适的类型，包括毛细管、恒温膨胀阀或电子膨胀阀。在某些实施例中，如果制冷剂膨胀装置118是恒温膨胀阀或电子膨胀阀，制冰机110还可以包括置于蒸发器120的出口处的温度传感器126，以控制制冷剂膨胀装置118。在其他实施例中，如果制冷剂膨胀装置118是电子膨胀阀，正如本领域已知的，制冰机110还可以包括放置在蒸发器120的出口处的压力传感器(未显示)，以控制制冷剂膨胀装置118。在所示实施例中，冷凝器风扇115被定位为将气态冷却介质从冷凝器114吹过。在一个示例性实施例中，冷凝器风扇115是设置有多个速度的变速风扇，至少包括常速和高速。压缩机112通过制冷剂管路使一种形式的制冷剂循环通过冷凝器114、膨胀装置118、蒸发器120和热气阀124。

仍然参考图1，所示制冰机10的水系统包括集水器130，水泵132，水管道134(广义的通路)，和水位传感器136。水泵132可以是定速泵，也可以是变速泵，以提供更广泛的控制可能性。制冰机103的水系统还包括供水管道138和进水阀140，用于从水源(例如，市政供水设施)向集水器130注水。所示水系统还包括排水管道142(也称为排水通路或排放管道)和设置在其上的排水阀144(例如，排出阀，排水阀；广义的排出装置)，用于从集水器130排水。集水器130位于冷冻板110的下方，以接住从冷冻板上流下的水，这样，从冷冻板上落下的相对较冷的水可以由水泵132进行再循环。水管道134将水泵132与冷冻板上方的水分配器146流体连接。在分批制冰生产周期中，泵132被配置为通过水管道134和通过水分配器146泵水。水分配器被配置为将通过水分配器146注入的水均匀地分送到冷冻板110的前面，以便水沿着冷冻板流下，所有未冻结的水从冷冻板底部落入集水器130。

在示例性实施例中，水位传感器136包括远程气压传感器148。在不脱离本发明范围的情况下，可以使用多种类型的水位传感器，但在示例性实施例中，水位传感器包括输出信号随着水位变化而连续变化的传感器，而传统的浮控开关仅在一个或少数预选的水位上改变其输出。因此，在一个或多个实施例中，所示水位传感器可以用声学传感器、电子连续传感器、带有提供连续可变输出的机械传感器的浮控传感器等代替。也设想的是，可以采用一个或多个浮控开关来实现本发明所述的基于液位的控制的某些方面(例如，下面讨论的脉冲式注水例程可以使用浮控开关配置而不是液位传感器来执行)。

所示水位传感器136包括配件150，该配件被配置为将传感器耦接到集水器130。配件150与气动管152流体连接。气动管152在配件150和气压传感器148之间提供流体连通。集水器130中的水将空气限制在配件150中，并将空气压缩，压缩量随集水器中的水位而变化。因此，可以使用气压传感器148检测到的压力来确定集水器130的水位。包括远程气压传感器的水位传感器的示例性实施例的其他细节在2016/0054043号美国专利申请公告中有所描述，其全部内容通过引用并入本文。

参考图1和图2，制冰机103包括控制器160(例如，“本地控制器”或“设备控制器”)。控制器160包括至少一个处理器162，用于控制制冰机103的运行，例如，用于控制制冷系统和水系统中的至少一者。控制器160的处理器162可以包括存储表示促使处理器执行程序的指令的代码的非暂时性处理器可读介质。处理器162可以是，例如，可商购的微处理器、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装置或应用。在某些实施例中，控制器160可以是模拟或数字电路，或多个电路的组合。控制器160还可以包括一个或多个存储器部件164(图2)，用于存储控制器可检索形式的数据。控制器160可以将数据存储在一个或多个存储器部件中或从一个或多个存储器部件检索数据。

参考图3，在各种实施例中，控制器160还可以包括输入/输出(I/O)部件，以与制冰机103的各个部件通信和/或控制制冰机103的各个部件。在某些实施例中，控制器160可以从水位传感器136、用于确定何时已经收获冰的收获传感器166、电源(图中未示出)、用于检测制冰机103下方的仓中的冰位的冰位传感器(图中未示出)，和/或各种传感器和/或开关，包括但不限于压力传感器、温度传感器、声学传感器等接收输入，诸如，举例而言，一个或多个指示、信号、消息、命令、数据和/或任何其他信息。所示控制系统包括集成的低压侧压力传感器203和高压侧压力传感器205，它们被配置为向控制器160输出(模拟)信号，以表示压缩机112上游和下游的制冷剂压力(例如，分别为吸入管道和排放管道的管道压力)。此外，所示的控制系统包括被配置为输出表示蒸发器120的温度的信号的蒸发器温度传感器223、被配置为输出表示制冰机103内的空气温度的信号的空气温度传感器225、被配置为输出表示注入制冰机中的水的温度的信号的注水口温度传感器227、以及被配置为输出表示集水器130中的水温的信号的集水器温度传感器229。

在各种实施例中，基于上述输入和存储在存储器部件164中的预定控制指令，控制器160通过向压缩机112、冷凝器风扇115、制冷剂膨胀装置118、热气阀124、进水阀140、排水阀144和/或水泵132等可控输出部件输出控制信号来控制制冰机103。此类控制信号可以包括一个或多个指示、信号、消息、命令、数据和/或此类部件的任何其他信息。

在一个或多个实施例中，气密密封的制冷系统充注有天然气制冷剂气体。在示例性实施例中，制冷剂是r290。在某些实施例中，天然气制冷剂气体的总充注量小于150g。在不脱离本发明范围的情况下，也可以使用其他类型的制冷剂和制冷剂充注水平。

现在将简要描述使用制冰机103的示例性方法。首先，本发明提供了制冰机103如何进行分批制冰生产过程的总体概述。随后，本发明描述了可由控制系统执行的示例性例程，以提高各批冰的冰量的一致性，从而提高制冰机103的性能和可靠性。

总体而言，所示制冰机103被配置为进行连续的多个批量制冰生产周期。每个分批制冰生产周期包括离散例程以冷冻冰(冰冻例程)、收获冰(收获例程)以及往集水器130注水(注水例程)。至少一些分批制冰生产周期可进一步包括在形成一批冰之后和集水器重新注水之前从集水器130排出硬水的例程(排出例程)。

总体而言，在冰冻例程期间，制冷系统运行以冷却冷冻板110。同时，泵132使水从集水器130通过水管道134并进一步通过水分配器146循环。水分配器146沿着冷冻板110的顶部分送水。当水从冷冻板110的前部流下时，一部分水冻结成冰，在冷冻板上形成厚度逐渐增加的冰块。未冻结的水从冷冻板110落回到集水器130中。

当冰达到适合收获的厚度时，控制器160从冰冻例程切换到冰收获例程。传统制冰机使用各种方法来确定冰块何时达到所需的量(例如，当冷冻板上的冰块积累到所需的厚度时)。在一种方法中，响应于来自水位传感器输出的信号表明集水器中的总水位已经下降到被认为与所需冰量相关的预定水位时，冰冻例程终止，并开始收获冰。正如下文将进一步详细解释的那样，本发明设想了一种新的方法来确定冰冻例程何时形成了所需的冰量。新的冰冻例程(在此称为差额冰冻例程)不是依靠预定的总水位(a predefined gross waterlevel)，而是在一个时间点上测量使各批次的情况基本一致的高控制水位。随后，当水位下降了与优选(目标)冰量相关的预定差额时，控制系统从冰冻例程过渡到收获例程。

在从冰冻例程切换到收获例程时，控制器关闭泵132并打开热气阀124，以便将热的制冷剂气体重新导向蒸发器120。该热气使冷冻板110变暖，导致冰块融化。正在融化的冰从冷冻板上落到下面的冰仓(未显示)。当收获传感器166指示，冰块已经从冷冻板落下后，控制器160关闭热气阀124。

在开始另一个分批制冰生产周期之前，集水器130必须被重新注水，以补充上一批次冰所消耗的水。因此，在开始后续的冰冻步骤之前，控制器160执行注水例程，其中，控制器打开进水阀140以让新供应的水进入集水器130。在传统制冰机中，进水阀140一直保持打开状态，直到控制系统记录到集水器130中的水位达到所需的制冰水位的指示，此时进水阀关闭。正如下文将进一步详细解释的那样，本发明设想了一种更先进的冰冻例程，以减轻使用传统工艺所发生的过冲(overshoot)和下冲(undershoot)现象。

从上文可以看出，在每个冰冻步骤完成后，集水器中的冷水已经从制冰水位下降到循环结束(end-of-circulation)水位，这通常会使集水器中留下一部分水。为了实现能源效率目的，需要在循环结束水位时，于集水器130中维持相对大量的冷水。集水器的水起到冷水库的作用并冷却新供应到集水器中的水，这些新供应的水是从上述循环结束水位注水到上述制冰水位。至少定期地，从集水器130中排出一部分水是有益的。这样做是有利的的，这是因为在冰冻步骤期间，当水沿着冷冻板110的前部流下时，水中的杂质，诸如，溶液中的钙和其他矿物质，在更纯净的水冻结时，与液态水一起保留在溶液中。因此，在每个冰冻步骤中，水中的杂质浓度会增加。为了抵消这种现象，控制器160将通过打开排水阀144来周期性地执行排出步骤，以从集水器130中排出一部分残留水。当水位传感器136向控制器提供指示，集水器130中的水位达到所需的排出水位时，控制器160就指示排水阀144关闭。排水阀144是一种类型合适的排出机制，但在不脱离本发明范围的情况下，其他类型的排出机制(例如，主动排水泵)也可用于执行上述排出步骤。

发明人已经认识到，通过确保每个周期内有等量的水形成冰，上述分批制冰生产周期可以得到改进。在不同的分批制冰生产周期中，即使是冰冻水量的微小差异，也会导致相应的错误，如在收获例程中不能完全收获冰块。确保每个周期内有等量的水形成冰的传统方法是依照集水器中的预定的总水位。例如，在注水例程中，传统的控制系统使用水位传感器或浮控开关，将集水器注水到预定的注水水位。也就是说，在水位传感器或浮控开关产生信号表明已经达到预定的冰冻例程起始水位后，传统的控制系统将关闭进水阀。但发明人已经认识到，这种方法带来了在冰冻例程开始时最终水位存在重大差异的可能性。供水压力的变化是不可避免的。当水位传感器或浮控开关输出的信号表明已经达到了冰冻例程起始水位，在阀门关闭时和关闭后的一段时间内将继续供水。在供水压力非常高的情况下，在这个时间间隔内流入集水器的额外水量相对较大，而在供水压力非常低的情况下，在这个时间间隔内流入集水器的额外水量要小得多。因此，当在供水压力高时比供水压力低时触发收获程序，在集水器中的水位达到预定的总水位之前，肯定有更多的水形成冰。

本发明人还认识到，导致各批冰量不一致的另一个问题是飞溅。在传统的制冰机中，当注水例程完成后，水泵开启时，水开始从冷冻板上落入集水器的同时，一些水会从集水器中开始溅出。但不同批次溅出的水的量是不同的。在传统的制冰机中，从集水器中溅出的水的量会影响该批最终的制冰量。如果从集水器飞溅出来的量大，该批冰量就会减少，因为在结束冰冻例程和启动收获时所达到的低水位时，在冷冻板上必定会冻结更少的水。与此相反，如果没有水从集水器中溅出，在达到集水器的低水位之前，必定有较多的水结冰。

参考图3和图4，发明人构思了两种控制制冰机103的方法，以提高每批制冰生产周期中用水量的一致性。

概括来讲，图示的注水例程310可称为“脉冲式注水例程”，在此期间，控制器160控制进水阀140，将水从供水处脉冲式地注入集水器130，直到集水器达到预定的冰冻例程起始水位。参考图3，在注水例程开始时(例如，在完成收获例程或分批制冰生产周期的排出例程时)，控制器160初次启动注水定时器(步骤312)并打开进水阀140(步骤314)。步骤312中的注水计时器用于确保注水例程310不会花太长时间，花太长时间则表示出现了故障，例如供水处堵塞或集水器漏水。因此，图示的注水例程310包括判定点333，在该判定点，控制器确定注水计时器是否超过了预定的最大注水时间，以及步骤335，在该步骤，控制器输出报警指示，表明当注水计时器超过预定的最大注水时间时发生了注水错误。可以看出，控制器160持续监测注水计时器是否超过预定的最大注水时间，直到注水例程310结束。

在图示的实施例中，在步骤314中执行的初次打开阀门不是脉冲式打开进水阀140。相反，在步骤314中，控制器160打开进水阀140，并保持进水阀打开，直到基于判定点316，水位传感器136输出信号，表明集水器130中的水位已经达到预定的注水-接近水位，该水位小于冰冻例程起始水位，在该水位上，制冰机103结束注水例程310并开始冰冻例程410(图4)。在一个或多个实施例中，注水-接近水位在冰冻例程起始水位的从约85％至约95％的范围内。在接收到表示集水器中的水位达到注水-逼近水位的信号后，控制器160被配置为将水从供水处以脉冲式流到集水器130中，直到水位传感器136输出表示集水器130中的水位已经达到冰冻例程起始水位的信号。

当在判定点316，控制器160确定集水器130中的水位达到注水-逼近水位时，控制器初次关闭阀门140(步骤318)，并保持阀门关闭长达一个测量延迟间隔(步骤320)。测量延迟间隔的范围是从1秒至10秒。在步骤320的测量延迟间隔完成后，在判定点322，控制器160根据水位传感器136输出的信号确定集水器130中的水位是否已经达到最终制冰水位。若没有，在步骤324，控制器160打开进水阀长达一个脉冲间隔，将水脉冲注入集水器130。在一个或多个实施例中，脉冲间隔的范围是从1秒至10秒。当脉冲间隔过去后，控制器160将关闭进水阀140(步骤318)，并在保持进水阀关闭长达另一个测量延迟间隔(步骤320)。只要注水计时器没有超过最大注水时间(判定点333)，控制器160重复打开进水阀140的步骤长达一个脉冲间隔(328)，然后关闭进水阀长达一个延迟间隔的过程，直到在判定点324，控制器根据水位传感器136输出的信号确定集水器中的水位达到冰冻例程起始水位。当在判定点324，控制器确定集水器130中的水位达到冰冻例程起始水位时，控制器结束注水例程310并开始冰冻例程。

发明人认为，脉冲式注水例程310可用于提高每个分批制冰生产周期中生产的冰量的一致性。将水从注水-逼近水位脉冲到冰冻例程起始水位，基本上消除了严重的过冲或下冲的可能性，从而提供了一个非常一致的冰冻例程起始水位，以从该水位执行冰冻例程。因此，在一个或多个实施例中，脉冲式注水例程310用于在进行基于总水位的冰冻例程之前给集水器注水，在该冰冻例程中控制器将水从集水器循环到冷冻板上，直到控制器基于水位传感器确定集水器的总水位已经达到预定的制冰完成水位。与使用常规例程从注水例程过渡到冰冻例程的传统制冰机相比，本发明认为脉冲式冰冻例程300在根据集水器中的总水位控制冰冻例程时可以使冰量更加一致。

另外，参考图4，在本发明的另一个方面的范围内，也可以在差额冰冻例程之前使用脉冲式注水例程310，这在图4中以附图标记410大体地表示。如下文将进一步详细解释的那样，差额冰冻例程在410期间将水从集水器130循环到冷冻板110(广义的制冰装置)，直到集水器中的水位从集水器注满水后的某一时间点达到的高控制水位下降了一个预定差额以达到冰冻例程起始水位。差额冰冻例程410也可用于以其他方式控制注水例程的制冰机。

无论如何，在步骤412，控制器160初次执行脉冲式注水例程310或另一个注水例程，将集水器130注水到冰冻例程起始水位。之后，在步骤414，控制器160被配置为运行水泵132，在运行制冷系统以冷却被循环的水的同时，将水从集水器130循环到冷冻板110。正在循环的水因此开始冷却。

在运行水泵的同时，控制器160监测温度传感器129的输出，以便在判定点416确定何时集水器130中的水温下降到前-制冷阈值。在示例性实施例中，前-制冷阈值表明集水器130中的水正从显性冷却过渡到潜性冷却—即从制冷系统提供的冷却来降低水温的状态，过渡到制冷系统提供的冷却导致从液态到固态的相变而没有实质性温度变化的状态。在一个或多个实施例中，预定的前-制冷阈值的范围从约33°F至约38°F。

当从温度传感器129输出的信号表明集水器水温已经下降到前-制冷阈值时，控制器160根据水位传感器136输出的信号确定集水器130中的水位，并且在步骤418将该水位设定为高控制水位，以便对上述冰冻例程410进行差额控制。在继续运行水泵132以将水从集水器循环到冷冻板110的同时，控制器160监测水位传感器136输出的信号，以确定(基于该信号)何时集水器130中的水位从(步骤418中设定的)高控制水位下降了一个与每个分批制冰生产周期中用于制冰的期望水量相对应的预定差额(见判定点420)。响应于控制器160确定集水器130中的水位已经从高控制水位下降了判定点420中的预定差额，在步骤422，控制器160关闭水泵132，结束冰冻例程410，并开始冰收获例程(未示出)。

通过使用差额控制而不是绝对水位控制，控制系统考虑到由于注水例程中由于过冲或下冲而可能发生的所有差异。此外，发明人认为，上述差额控制例程从实质上减轻了飞溅对各批冰量的一致性的不利影响。通过在集水器中的水从显性冷却过渡到潜性冷却时，设置高控制水位，控制系统确保用于确定何时制成了所需冰量的后续差额测量基本上不受像飞溅等不可预测事件的影响。相应地，差额冰冻例程410可以使得制得的各批冰量之间有更高的一致性。

正如本领域技术人员所理解的那样，本文披露的实施例的各个方面可以具体表现为系统、方法、计算机程序产品或其任何组合。相应地，本发明的实施例可以采取整个硬件实施例、整个软件实施例(包括固件、驻留软件(resident software)、微代码等)或结合软件和硬件方面的实施例的形式，这些实施例在这里一般都可以称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的各个方面可以采取体现在任何有形介质中的计算机程序产品的形式，该介质中体现了计算机可使用的程序代码。

本发明的各方面可在被计算机或处理器执行的计算机可执行或处理器可执行指令的一般情况下进行描述，例如程序模块。一般来说，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。本发明的各方面也可在分布式计算环境中实施，其中任务由通过通信网络连接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括内存存储设备的本地和远程计算机存储介质中。

可以使用一个或多个计算机可使用或计算机可读介质的任何组合。计算机可使用或计算机可读介质可以是，例如但不限于，电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或传播介质。计算机可读介质更具体的例子(非详尽列表)会包括以下内容：具有一条或多条导线的电气连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤、便携式光盘只读存储器(CDROM)、光学存储设备、诸如支持互联网或内联网的传输介质、或磁存储设备。注意，计算机可使用或计算机可读介质甚至可以是打印程序的纸或其他合适的介质，因为程序可以通过例如对纸或其他介质的光学扫描进行电子捕获，然后以合适的方式进行编译、解读或其他处理，必要时，然后存储在计算机存储器中。在本文的上下文中，计算机可使用或计算机可读介质可以是任何可以包含或存储程序的介质，以便由指令执行系统、装置或设备使用或与之相连。

用于执行本发明的操作的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言的任意组合编写，包括但不限于面向对象的编程语言，诸如，Java、Smalltalk、C++、C#或类似的编程语言，以及常规的过程式编程语言，诸如，“C”编程语言或类似的编程语言。程序代码可以完全在便携式电子装置上执行，部分在便携式电子装置或制冷设备上作为独立软件包执行，部分在便携式电子装置上且部分在远程计算机上执行，或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种场景中，远程计算机可以通过包括局域网(LAN)或广域网(WAN)的任何类型的网络连接到便携式电子装置，或者可以连接到外部计算机(例如，通过互联网服务提供商使用互联网)。

在介绍本发明的要素或其优选实施例时，冠词“一个(a)”、“一个(an)”、“该(the)”以及“所述(said)”旨在表示存在一个或多个要素。术语“包括(comprising)”、“包括(including)”以及“有(having)”旨在具有包容性，并且表示可能存在除所列要素之外的其他要素。

有鉴于此，可以看出，实现了本发明的几个目的并且获得了其他有利的结果。

由于可以在不脱离本发明范围的情况下对上述产品和方法进行各种更改，因此上述说明中包含的所有要素应被解读为说明性的而不是限制性的。

Claims

1.一种制冰机，其特征在于，包括：

用于在其中制冰的制冰装置；

水系统，包括用于储存水的集水器，和被配置为将水从所述集水器循环到所述制冰装置的水泵，以及被配置为连接到供水处的进水阀，所述进水阀被配置为选择性地打开和关闭，以用于选择性地将水从所述供水处输送到所述集水器内；

制冷系统，被配置为冷却所述制冰装置，以用于将所述水系统循环的至少一部分所述水制成冰；以及

控制系统，被配置为控制所述制冷系统和所述水系统，以执行分批制冰生产周期，成批的冰在所述分批制冰生产周期在所述制冰装置中被制成，所述控制系统包括控制器和水位传感器，所述水位传感器被配置为向所述控制器输出表示所述集水器内水位的信号，所述控制器被配置为在每个分批制冰生产周期中执行注水例程，在每个注水例程中，所述控制器被配置为：

通过打开所述进水阀将所述集水器注水到注水-逼近(fill-approach)水位，直到所述水位传感器输出信号表示所述集水器中的所述水位已经达到所述注水-逼近水位；

在收到表示所述集水器中的所述水位已经达到所述注水-逼近水位的信号后，关闭所述进水阀；以及

在关闭所述进水阀后，通过所述进水阀脉冲式注水将所述集水器进一步注水到冰冻例程起始水位，直到所述水位传感器输出信号表示所述集水器的所述水位已经达到所述冰冻例程起始水位。

2.根据权利要求1所述的制冰机，其特征在于，其中，所述控制器被配置为通过重复打开所述进水阀以达到预定的脉冲间隔，然后关闭所述进水阀，以用于通过所述进水阀脉冲供水。

3.根据权利要求2所述的制冰机，其特征在于，其中，所述预定的脉冲间隔范围是从1秒至10秒。

4.根据权利要求1所述的制冰机，其特征在于，其中，所述控制器被配置为通过重复打开所述进水阀以达到预定的脉冲间隔，然后关闭所述进水阀以达到预定的测量延迟间隔，以用于通过所述进水阀脉冲供水。

5.根据权利要求4所述的制冰机，其特征在于，其中，所述测量延迟间隔范围是从1秒至10秒。

6.根据权利要求1所述的制冰机，其特征在于，其中，在每个注水例程中，所述控制器被配置为确定已经过的注水时间是否超过预定的最大注水时间，并当所述已经过的注水时间超过所述预定的最大注水时间时输出错误指示。

7.根据权利要求1所述的制冰机，其特征在于，其中，所述控制器被配置为在每个分批制冰生产周期中执行差额冰冻例程。

8.根据权利要求7所述的制冰机，其特征在于，其中，所述控制系统进一步包括温度传感器，所述传感器被配置为输出代表所述集水器中所述水的温度的信号。

9.根据权利要求8所述的制冰机，其特征在于，其中，在每个差额冰冻例程中，所述控制系统被配置为驱动所述水泵，直到所述集水器中的所述水位下降了预定的差额。

10.根据权利要求8所述的制冰机，其特征在于，其中，在每个差额冰冻例程中，所述控制器被配置为：

驱动所述水泵将水从所述集水器循环到所述制冰装置；

在驱动所述水泵的同时：

根据所述温度传感器输出的信号确定何时所述集水器中的所述水的温度下降到前-制冷阈值；

设定高控制水位为基于所述集水器中的所述水位下降到所述前-制冷温度阈值时所述水位传感器输出的所述信号相对应的水位；以及

根据所述水位传感器输出的所述信号确定何时所述集水器中的所述水位从所述高控制水位下降了预定差额；以及

响应于确定所述集水器中的所述水位从所述高控制水位下降了所述预定差额，关闭所述水泵。

11.根据权利要求8所述的制冰机，其特征在于，其中，在每个差额冰冻例程后，所述控制器被配置为执行收获例程。

12.根据权利要求11所述的制冰机，其特征在于，其中，在每个所述收获例程后，所述控制器被配置为执行所述注水例程。

13.一种制冰机，其特征在于，包括：

用于在其中制冰的制冰装置；

水系统，包括用于储存水的集水器，和被配置为将水从所述集水器循环到所述制冰装置的水泵；

制冷系统，被配置为冷却所述制冰装置，以便将所述水系统循环的至少一部分水制成冰；以及

控制系统，被配置为控制所述制冷系统和所述水系统，以执行分批制冰生产周期，成批的冰在所述分批制冰生产周期在所述制冰装置中被制成，在每个分批制冰生产周期中，所述控制系统被配置为执行差额冰冻例程，所述控制系统在所述差额冰冻例程中将水从所述集水器循环到所述制冰装置，直到水位从基于所述集水器注水到冰冻例程起始水位后某一时间点的所述集水器中的所述水位的高控制水位下降一个预定差额。

14.根据根据权利要求13所述的制冰机，其特征在于，其中，所述控制系统包括控制器，被配置为向所述控制器输出表示所述集水器的所述水位的信号的水位传感器，和被配置为向所述控制器输出表示所述集水器内的所述水的温度的信号的温度传感器。

15.根据权利要求14所述的制冰机，其特征在于，其中，在每个差额冰冻例程中，所述控制器被配置为根据所述水位传感器输出的所述信号和所述温度传感器输出的所述信号设定高控制水位。

16.根据权利要求15所述的制冰机，其特征在于，其中，在每个差额冰冻例程中，所述控制器被配置为当所述温度传感器输出代表所述集水器中的所述水的温度下降到前-制冷温度阈值时，根据所述水位传感器输出的所述信号设定所述高控制水位。

17.根据权利要求13所述的制冰机，其特征在于，其中，所述前-制冷温度阈值表示所述集水器中的水正从显性冷却过渡到潜性冷却。

18.根据权利要求13所述的制冰机，其特征在于，其中，所述控制系统被配置为在每个分批制冰生产周期中执行脉冲式注水例程，其中所述控制系统将水从供水处脉冲式注入所述集水器，直到所述集水器达到预定的冰冻例程起始水位。

19.一种制冰机，其特征在于，包括：

用于在其中制冰的制冰装置；

控制系统，被配置为控制所述制冷系统和所述水系统，以执行分批制冰生产周期，成批的冰在所述分批制冰生产周期在所述制冰装置中被制成，所述控制系统包括控制器，被配置为向所述控制器输出表示所述集水器水位中的所述信号的水位传感器和被配置为向所述控制器输出表示所述集水器中的所述水的温度的信号的温度传感器，所述控制器被配置为在每个分批制冰生产周期中执行差额冰冻例程，在每个差额冰冻例程中，所述控制器被配置为：

驱动所述水泵将水从所述集水器循环到所述制冰装置；

在驱动所述水泵的同时：

根据所述温度传感器输出的信号确定何时所述集水器中的水温下降到前-制冷阈值；

设定高控制水位为基于所述集水器中水位下降到所述前-制冷温度阈值时所述水位传感器输出的所述信号相对应的水位；以及

20.一种制冰机，其特征在于，包括：

用于在其中制冰的制冰装置；

控制系统，被配置为控制所述制冷系统和所述水系统，以执行分批制冰生产周期，成批的冰在所述分批制冰生产周期在所述制冰装置中被制成，所述控制系统被配置为在每个分批制冰生产周期中执行脉冲式注水例程，其中所述控制系统将水从供水处以脉冲式注入所述集水器，直到所述集水器达到预定的冰冻例程起始水位。