TWI651503B

TWI651503B - 製冰機

Info

Publication number: TWI651503B
Application number: TW106117837A
Authority: TW
Inventors: 松本真理子; 柴田舞子; 伊藤敬; 澤田大治
Original assignee: 日商三菱電機股份有限公司
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2019-02-21
Also published as: AU2017409899A1; JPWO2018193563A1; WO2018193563A1; TW201839335A; JP6729799B2; AU2017409899B2; CN110494704A; AU2020294172B2; AU2020294172A1; CN110494704B

Abstract

製冰機包括：製冰盤(19)；冷卻製冰盤(19)中的水之冷卻器；加熱製冰盤(19)中的冰之加熱器。第1製冰模式具有前記冷卻器執行的第1冷卻程序。第1冷卻程序中，製冰盤(19)中的水以第1冷卻速度被冷卻。第2製冰模式具有；由冷卻器執行的第2冷卻程序，以及在第2冷卻程序後由加熱器執行的加熱程序。第2冷卻程序中，製冰盤(19)中的水以第2冷卻速度被冷卻。第2冷卻速度大於第1冷卻速度。

Description

製冰機

本發明係關於用以製作冰的製冰機。

專利文獻1中記載了設置在冰箱的製冰機。專利文獻1記載的製冰機具有例如第1製冰盤及第2製冰盤。使用第1製冰盤，可以製作出第1形狀的冰。使用第2製冰盤，可以製作出與第1形狀相異的第2形狀的冰。

先行技術文獻

專利文獻：

專利文獻1：日本特許3781767號公報

專利文獻1中記載的製冰機中，例如使用第1製冰盤無法製作出第2形狀的冰。同樣地，使用第2製冰盤無法製作出第1形狀的冰。專利文獻1中記載的製冰機中有如下的問題：為了製作出形狀相異的冰，必須要複數個製冰盤。

本發明係為了解決如上述的課題。本發明之目的在於提供製冰機，其能夠使用相同的製冰盤製作出形狀相異的冰。

本發明的製冰機包括：製冰盤；冷卻製冰盤中的水之冷卻器；加熱製冰盤中的冰之加熱器。第1製冰模式具有前記冷卻器執行的第1冷卻程序。第1冷卻程序中，製冰盤中的水以第1冷卻速度被冷卻。第2製冰模式具有；由冷卻器執行的第2冷卻程序，以及在第2冷卻程序後由加熱器執行的加熱程序。第2冷卻程序中，製冰盤中的水以第2冷卻速度被冷卻。第2冷卻速度大於第1冷卻速度。

本發明的製冰機包括：製冰盤；冷卻器，冷卻製冰盤中的水；加熱器，加熱製冰盤中的冰；馬達，產生用以使製冰盤彈性變形的力。第1製冰模式具有：由冷卻器執行的第1冷卻程序，及第1冷卻程序後由加熱器執行的加熱程序。第1冷卻程序中，製冰盤中的水以第1冷卻速度被冷卻。第2製冰模式具有：由冷卻器執行的第2冷卻程序，及第2冷卻程序後由馬達執行的變形程序。第2冷卻程序中，製冰盤中的水以第2冷卻速度被冷卻。第2冷卻速度大於第1冷卻速度。

本發明的製冰機包括例如製冰盤、冷卻器及加熱器。第1製冰模式具有冷卻器執行的第1冷卻程序。第1冷卻程序中，製冰盤中的水以第1冷卻速度被冷卻。第2製冰模式具有：冷卻器執行的第2冷卻程序，及在第2冷卻程序後由加熱器執行的加熱程序。第2冷卻程序中，製冰盤中的水以第2冷卻速度被冷卻。第2冷卻速度大於第1冷卻速度。本發明的製冰功能夠用相同製冰盤製作形狀相異的冰。

1‧‧‧冰箱

2‧‧‧本體

2a‧‧‧門片

3‧‧‧冷藏室

4‧‧‧製冰室

4a‧‧‧吹出口

4b‧‧‧吸入口

5‧‧‧冷凍室

6‧‧‧蔬菜室

7‧‧‧壓縮機

8‧‧‧蒸發器

9a~9e‧‧‧溫度感測器

10‧‧‧操作面板

11‧‧‧送風機

12‧‧‧馬達

13‧‧‧氣閘

14‧‧‧控制裝置

15‧‧‧水槽

16‧‧‧管

17‧‧‧馬達

18‧‧‧泵

19‧‧‧製冰盤

19a‧‧‧凹槽

19b‧‧‧缺口

20a‧‧‧支持軸

20b‧‧‧支持軸

21‧‧‧殼體

21a‧‧‧貫通孔

21b‧‧‧長孔

22‧‧‧馬達

23‧‧‧制動器

23a‧‧‧圓盤構材

23b‧‧‧棒狀構材

23c‧‧‧貫通孔

24‧‧‧溫度感測器

25‧‧‧加熱器

26‧‧‧盒體

26a‧‧‧分隔件

26b‧‧‧第1空間

26c‧‧‧第2空間

27‧‧‧感測器

28‧‧‧隔熱材

29‧‧‧處理器

30‧‧‧記憶體

第1圖為表示具備製冰機的冰箱之例的剖面圖。

第2圖為表示冰箱所具備的機器的電氣連接之圖。

第3圖為表示製冰室之例剖面圖。

第4圖為表示第3圖的A-A剖面之圖。

第5圖為表示製冰盤之例的立體圖。

第6圖為用以說明製冰盤的可動機構之例的圖。

第7圖為表示盒體之例的立體圖。

第8圖為表示本發明實施形態1中的製冰機的動作例之流程圖。

第9圖為表示本發明實施形態1中的製冰機之動作例的流程圖。

第10圖為表示冰對於溫度的長度變化和被封在冰中的空氣對於溫度的長度變化的圖。

第11圖為表示空氣之長度變化對於冰的長度變化之比的圖。

第12圖為表示本發明實施形態1中的製冰機的其他動作例的流程圖。

第13圖為表示本發明實施形態1中的製冰機的其他動作例的流程圖。

第14圖為表示交替進行第13圖所示之第2製冰模式和第12圖所示之第1製冰模式時的時間圖。

第15圖為表示冰和不鏽鋼的剪斷附著強度之圖。

第16圖為表示冰和聚苯乙烯的剪斷附著強度的圖。

第17圖為表示本發明實施形態2中的製冰機之動作例的流程圖。

第18圖為表示本發明實施形態2中的製冰機之動作例的流程圖。

參照附圖說明本發明。適當簡化或省略重複的說明。在各圖中，相同的符號表示相容的部分或相當的部分。

實施形態1

第1圖為表示具備製冰機的冰箱1之例的剖面圖。冰箱1具有例如本體2。本體2中形成了例如冷藏室3、製冰室4、冷凍室5、及蔬菜室6。冷凍室5中收納了冷凍食品等。蔬菜室6中收納了野菜及保特瓶等。本體2中亦可形成切換室。切換室為可以切換設定溫度的室。切換室配置在例如製冰室4之鄰。形成於本體2的各室係由隔熱構材所分隔。隔熱構材使用例如發泡聚氨基甲酸酯或真空隔熱材。

例如冰箱1更具有冷凍循環。冷凍循環具有例如壓縮機7、凝縮器(未圖示)、膨脹器(未圖示)、及蒸發器8。冷凍循環更具有冷媒流通的配管。

第2圖為表示冰箱1所具備的機器的電氣連接之圖。冰箱1更包括例如溫度感測器9a~9e、操作面板10、送風機11、馬達12、氣閘13、及控制裝置14。

形成於本體2的各室之溫度係由溫度感測器9a~9e檢出。例如，由溫度感測器9a檢出冷藏室3的溫度。由溫度感測器9b檢出製冰室4的溫度。由溫度感測器9c檢出冷凍室5的溫度。由溫度感測器9d檢出蔬菜室6的溫度。溫度感測器9e檢出切換室的溫度。溫度感測器9a~9e所檢出的溫度資訊被輸入到控制裝置14。溫度感測器9a~9e分別具有例如溫度檢知用的熱敏電阻。

操作面板10設置於例如冷藏室3之門片2a的前面。門片2a為本體2的一部分。操作面板10可以具備用以讓使用者輸入資訊的裝置。使用者從操作面板10輸入用以改變各室的設定溫度的資訊。使用者從操作面板10輸入的資訊，被輸入到控制裝置14。操作面板10亦可以具備顯示器。顯示器上顯示形成於本體2的各室之狀況。例如，在顯示器顯示各室的溫度。外部機器具備操作面板10的上記功能亦可。例如、使用者的智慧手機具有上記輸入功能及顯示功能亦可。在此情況下，控制裝置14在與使用者的智慧手機之間執行資訊傳送及接收。

送風機11產生用以將被蒸發器8冷卻的空氣吹送到各室的氣流。在各室的壁面形成與送風管連通的吹出口。藉由驅動送風機11，被蒸發器8冷卻的空氣通過送風管，被送往各室。另外，在各室的壁面形成與回流管連通的吸入口。各室的空氣從吸入口進入回流管。在各室將貯藏物冷卻的空氣，通過回流管，回到配置了蒸發器8的空間。回到上記空間的空氣，藉由通過蒸發器8而被冷卻。

馬達12驅動氣閘13。氣閘13配置於風路中的各個位置。例如，氣閘13使送風管開閉。當與冷藏室3連通的送風管被氣閘13關閉時，即使將送風機11驅動也無法將冷氣供給到冷藏室3。若與冷藏室3連通的送風管沒有被氣閘13關閉，就可以藉由將送風機11驅動而將冷氣供給到冷藏室3。其他室也是一樣。例如，與製冰室4連通的送風管被氣閘13關閉時，即使將送風機11驅動也無法將冷氣供給到製冰室4。若與製冰室4連通的送風管沒有被氣閘13關閉，就可以藉由將送風機11驅動而將冷氣供給到製冰室4。

控制裝置14控制冰箱1所具備的各機器。例如，控制裝置14控制壓縮機7、送風機11及馬達12。控制裝置14，基於溫度感測器9a~9e所檢出的溫度資訊及從操作面板10輸入的資訊等，控制各機器。操作面板10具有顯示器的情況下，顯示器的控制由控制裝置14進行。

冰箱1具有製作冰的功能，亦即製冰機的功能。以下也參照第3圖到第11圖，詳細說明冰箱1具備的製冰機的功能。第3圖為表示製冰室4之例剖面圖。第4圖為表示第3圖的A-A剖面之圖。冰箱1、例如水槽15、管16、馬達17、泵18、製冰盤19、支持軸20a、支持軸20b、殼體21、馬達22、制動器23、溫度感測器24、加熱器25、盒體26、及感測器27。

水槽15中存放了用來製作冰的水。水槽15配置在例如冷藏室3中。管16與水槽15連接。管16貫穿本體2中將冷藏室3和製冰室4區隔的部分。管16的下端在製冰室4中朝向下方開口。管16的下端配置在製冰盤19的正上方。

馬達17驅動泵18。馬達17設置在本體2。馬達17由控制裝置14所控制。泵18設置在水槽15的內部。藉由泵18之驅動，將存放在水槽15的水透過管16供給到製冰盤19。

第5圖為表示製冰盤19之例的立體圖。第5圖顯示在製冰盤19形成用以製作冰的12個凹槽19a之例。例如，在形成凹槽19a的分隔件上形成缺口19b。藉由形成缺口19b，能夠將水均等地供給到各凹槽19a。製冰盤19配置在製冰室4的上部。製冰盤19至少置入水的部分為金屬製較佳。例如、製冰盤19為不鏽鋼的成型品。製冰盤19為銅製或鋁製亦可。製冰盤19為樹脂製亦可。

支持軸20a及支持軸20b設置在製冰盤19的側面以從製冰盤19突出。支持軸20a突出的側面和支持軸20b突出的側面朝向彼此相反的方向。支持軸20a及支持軸20b配置為一直線狀。殼體21固定在製冰室4的壁面。支持軸20a及支持軸20b由殼體21所支持。亦即，製冰盤19由殼體21所支持，使其能夠以支持軸20a及支持軸20b為中心回轉。

馬達22使製冰盤19回轉。亦即，藉由馬達22的驅動，製冰盤19以支持軸20a及支持軸20b為中心回轉。馬達22由控制裝置14所控制。馬達22設置於例如殼體21。第3圖所示之例中，支持軸20a與馬達22連結。馬達22和支持軸20a之間設置減速齒輪亦可。支持軸20b以可回轉的方式被殼體21支撐。

第6圖為用以說明製冰盤19的可動機構之例的圖。制動器23配置於殼體21和製冰室4的壁面之間。制動器23具備例如圓盤構材23a和棒狀構材23b。在圓盤構材23a的中心部形成貫通孔23c。支持軸20b貫穿貫通孔23c。制動器23可以支持軸20b為中心進行回轉。棒狀構材23b設置於圓盤構材23a。棒狀構材23b從圓盤構材23a突出。棒狀構材23b配置為與支持軸20b平行。

支持軸20b貫穿形成於殼體21的貫通孔21a。另外，殼體21上形成長孔21b。第6圖顯示在殼體21上形成以支持軸20b為中心的圓弧狀長孔21b之例。制動器23配置為使得棒狀構材23b貫穿長孔21b。亦即，長孔21b配合制動器23回轉時棒狀構材23b所配置的位置形成。棒狀構材23b牴觸到長孔21b的邊緣而停止制動器23的回轉。如上述，製冰盤19以可回轉的方式由殼體21所支持。當製冰盤19回轉時，製冰盤19的邊緣牴觸到棒狀構材23b。制動器23，推動製冰盤19回轉，直到棒狀構材23b牴觸到長孔21b的邊緣為止。棒狀構材23b牴觸到長孔21b的邊緣時，制動器23的回轉即停止。制動器23的回轉停止時，由棒狀構材23b阻止製冰盤19的位置改變。

溫度感測器24為用以檢出製冰盤19中的水或者冰的溫度的感測器。溫度感測器24設置於例如製冰盤19。第4圖顯示溫度感測器24配置在製冰盤19背面的谷間之例。例如，溫度感測器24具有貼附在製冰盤19背面的溫度檢知用的熱敏電阻。第4圖所示之例中，溫度感測器24被隔熱材28所覆蓋。溫度感測器24所檢出的溫度資訊被輸入到控制裝置14。

加熱器25為將製冰盤19中的冰加熱的加熱器之一例。加熱器25以例如從背面側覆蓋製冰盤19中的置入水的部分的方式，設置在製冰盤19。製冰盤19彈性變形，其細節如後述。因此，加熱器25隨著製冰盤19的變形而變形較佳。加熱器25可以為例如在矽膠配置電熱線的面狀發熱體。

盒體26中存放在製冰盤19中做出的冰。盒體26配置於製冰室4的下部。盒體26配置於製冰盤19的下方。第 7圖為顯示盒體26之例的立體圖。第7圖所示的例中，盒體26具有分隔件26a。盒體26內側的空間被分隔件26a區隔為第1空間26b和第2空間26c。如上述，製冰盤19以支持軸20a及支持軸20b為中心進行回轉。第1空間26b為用以承接製冰盤19向一方向回轉時從製冰盤19掉落的冰的空間。例如，製冰盤19朝向第4圖所示之B方向回轉時，製冰盤19中的冰掉落到第1空間26b。第2空間26c為用以承接製冰盤19向與上記一方向相反的方向回轉時從製冰盤19掉落的冰之空間。例如，製冰盤19朝向第4圖所示C方向回轉時，製冰盤19中的冰掉落到第2空間26c。分隔件26a亦可為可滑動以改變第1空間26b的體積和第2空間26c的體積。分隔件26a亦可為可對於盒體26的本體部分安裝及卸下。

感測器27檢出盒體26已被冰裝滿的事實。例如，感測器27具備配置於盒體26上方的搖動桿。當盒體26中積存了一定量的冰時，冰就推壓搖動桿。由於搖動桿被推壓，而檢出盒體26已被冰裝滿的事實。感測器27，當檢出盒體26已被冰裝滿的事實時，將檢出資訊向控制裝置14輸出。

本實施形態所示之例中，冷凍循環、送風機11、馬達12、及氣閘13為將製冰盤19中的水冷卻的冷卻器之一例。如上述，藉由送風機11的驅動，被蒸發器8冷卻的空氣通過送風管，被送往製冰室4。在製冰室4的壁面形成吹出口4a及吸入口4b。冷氣從吹出口4a進入製冰室4。第3圖顯示製冰室4進深側的壁面上，於較製冰盤19高的位置形成吹出口4a之例。

當送風機11驅動時，在製冰室4中產生用以將製冰盤19中的水冷卻的氣流。例如，從吹出口4a進入製冰室4的空氣，通過製冰盤19的上方後，通過製冰盤19的下方。第3圖中顯示在製冰室4的進深側的壁面上，較製冰盤19低的位置上形成吸入口4b之例。通過製冰盤19下方的空氣，從吸入口4b進入回流管。第3圖及第4圖所示的例中，製冰盤19中的水從上部開始結凍。因此，若將溫度感測器24設置在製冰盤19的背面，就能夠更正確地從溫度感測器24檢出的溫度資訊，判斷製冰盤19中的水已經結凍的事實。而且，用隔熱材28覆蓋溫度感測器24，則即使產生了上記氣流，也能防止冷氣直接吹到溫度感測器24。

本實施形態所示之冰箱1具備使用至少2種模式製作冰的功能。例如，冰箱1可以用第1製冰模式製作冰。冰箱1可以用第2製冰模式製作冰。以下說明用第1製冰模式可以製作冰塊之例。說明用第2製冰模式可以製作碎冰之例。用第2製冰模式所製作的冰的大小，小於第1製冰模式所做出的冰的大小。以下，亦參照第8圖及第9圖，詳細說明冰箱1中用以製作冰的動作。

第8圖及第9圖為表示本發明實施形態1中的製冰機的動作例之流程圖。第8圖及第9圖表示一連串的動作。

控制裝置14，以回轉數f_n[rpm]驅動送風機11(S101)。本實施形態所示之例中，附註字n表示任意值。例如，控制裝置14，基於溫度感測器9a~9e所檢出的溫度資訊等，控制送風機11。因此，送風機11的回轉數f_n配合當時的狀況而改變。本實施形態所示之例中，回轉數f_n為小於最大值的某設定值或者0。

接著，控制裝置14控制馬達17，在一定時間內驅動泵18(S102)。藉此，將存在水槽15中的水供給到製冰盤19。製冰盤19中積存一定量的水。

本實施形態中，說明使用者可以從操作面板10選擇冰的種類之例。例如，操作面板10具備第1按鈕及第2按鈕。第1按鈕及第2按鈕可以為有接點的機械式按鈕亦可以為顯示在畫面上的按鈕。當第1按鈕被按壓時，表示使用者選擇了冰塊的第1資訊被輸入控制裝置14。當第2按鈕被按壓時，表示使用者選擇了碎冰的第2資訊被輸入控制裝置14。選擇冰的種類的方法不以上記例為限。

控制裝置14，確定使用者所選擇的冰之種類(S103)。在本實施形態所示之例中，控制裝置14判斷從操作面板10輸入了第1資訊還是輸入了第2資訊。當從操作面板10輸入了第1資訊時，控制裝置14開始用以製作冰塊的第1製冰模式(S104)。當從操作面板10輸入第2資訊時，控制裝置14開始用以製作碎冰的第2製冰模式(S114)。

第1製冰模式，具有由冷卻器進行的第1冷卻程序。第1冷卻程序中，製冰盤19中的水以第1冷卻速度被冷卻。例如，第1冷卻程序中，以回轉數f_n驅動送風機11，將冷氣供給至製冰室4。

控制裝置14，判斷溫度感測器24所檢出的溫度Tit[℃]是否低於第1製冰溫度(S105)。第1製冰溫度為，用以判斷製冰盤19中的水已結凍的溫度。第8圖及第9圖表示第1製冰溫度為-13℃之例。第1製冰溫度係事先設定。

控制裝置14，當溫度感測器24所檢出的溫度Tit低於第1製冰溫度時，判斷為S102中置入製冰盤19的水已結凍。控制裝置14，當溫度Tit低於第1製冰溫度時，將馬達22驅動，使製冰盤19正轉(S106)。例如，控制裝置14，將製冰盤19依第4圖所示B方向回轉。

控制裝置14，當S106中開始製冰盤19的回轉時，開始時間tr1[sec]的計數(S107)。控制裝置14，判斷S107中開始計數的時間tr1是否到達第1設定時間(S108)。第1設定時間為用以對製冰盤19施以一定量的扭轉的時間。第1設定時間為事先設定。

如上述，藉由棒狀構材23b牴觸到長孔21b邊緣而使制動器23的回轉停止。第1設定時間設定為，較製冰盤19的回轉開始後直到棒狀構材23b牴觸到長孔21b的邊緣為止的時間還要長的時間。因此，棒狀構材23b牴觸到長孔21b的邊緣之後，仍繼續馬達22的驅動。棒狀構材23b牴觸到長孔21b的邊緣時，製冰盤19一方的端部之回轉即停止。此一方的端部為與支持軸20b連接的端部。另一方面，即使棒狀構材23b牴觸到長孔21b的邊緣，製冰盤19的另一方的端部仍繼續回轉。上述另一方的端部為與支持軸20a連接的端部。藉此，對製冰盤19施以扭轉，製冰盤19彈性變形。藉由製冰盤19彈性變形，使得冰從製冰盤19脫離。從製冰盤19脫離的冰掉落到盒體26。此時，從製冰盤19掉落符合凹槽19a尺寸之大小的冰。亦即，S108中，冰塊從製冰盤19掉下。盒體26的第1空間中積存冰塊。

控制裝置14，在S106中開始製冰盤19的回轉後經過第1設定時間時，控制馬達22，使製冰盤19反轉(S109)。例如，控制裝置14，使製冰盤19依第4圖所示C方向回轉。控制裝置14，當S109中開始製冰盤19的回轉時，開始時間tr2[sec]的計數(S110)。控制裝置14，判斷S110中開始計數的時間tr2是否到達上記第1設定時間(S111)。控制裝置14，當S109中開始製冰盤19的回轉後經過第1設定時間時，使馬達22停止。藉此，製冰盤19停止於水平配置的狀態(S112)。

接著，控制裝置14判斷盒體26是否被冰裝滿(S113)。控制裝置14，當檢出資訊從感測器27輸入時，判斷為盒體26被冰裝滿。在此情況下，控制裝置14停止用以製作冰的動作。控制裝置14，當檢出資訊未從感測器27輸入時，判斷為盒體26未被冰裝滿。在此情況下，控制裝置14繼續用以製作冰的動作。控制裝置14，在一定時間內驅動泵18，將用以製作下一批冰的水供給至製冰盤19(S102)。

另一方面，第2製冰模式具備冷卻器執行的第2冷卻程序和加熱器執行的加熱程序。加熱程序在第2冷卻程序之後進行。第2冷卻程序中，製冰盤19中的水以第2冷卻速度被冷卻。第2冷卻速度大於第1冷卻速度。亦即，第2冷卻程序中，使得水較第1冷卻程序中更急速被冷卻。此急速冷卻之執行，係為了使得氣泡在冰中盡量均等分散。藉由第2冷卻程序做出的冰，其全體因為氣泡而呈現白濁為佳。第2製冰模式中，使得被封閉在冰中的空氣膨脹藉此將冰變碎。製冰後的加熱程序之執行，係為了使得被封閉在冰中的空氣膨脹。

S114中第2製冰模式開始時，控制裝置14以回轉數f_Max[rpm]驅動送風機11(S115)。本實施形態所示之例中，附註字Max表示其為最大值。本實施形態中，表示藉由提高送風機11的回轉數以進行急速冷卻之例。第2冷卻程序中，亦可以用其他方法來執行急速冷卻。

控制裝置14，判斷溫度感測器24所檢出的溫度Tit是否低於第1製冰溫度(S116)。當溫度感測器24所檢出的溫度Tit低於第1製冰溫度時，控制裝置14判斷在S102中置入製冰盤19的水已結凍。當溫度Tit低於第1製冰溫度時，控制裝置14使送風機11的回轉數恢復為f_n(S117)。

接著，控制裝置14，使加熱器25的輸出為W_Max(S118)。控制裝置14，在S118中開始向加熱器25通電時，開始時間th1[sec]的計數(S119)。控制裝置14，判斷在S119中開始計數的時間th1是否已到達第2設定時間(S120)。第2設定時間為，用以使得被封閉在冰中的空氣膨脹以將冰變碎的時間。第2設定時間為事先設定。加熱器25以最大輸出之加熱執行第2設定時間，藉此，使得製冰盤19上的冰變碎。此時，冰的溫度為例如-10℃。

控制裝置14，在S118中開始向加熱器25的通電之後經過第2設定時間時，停止向加熱器25的通電(S121)。另外，控制裝置14，當經過第2設定時間時，將馬達22驅動，使製冰盤19反轉(S122)。例如，控制裝置14使得製冰盤19 依第4圖所示之C方向回轉。

控制裝置14，在S122中開始製冰盤19的回轉時，開始時間tr1的計數(S123)。控制裝置14，判斷在S123中開始計數的時間tr1是否已達第1設定時間(S124)。如上述，第1設定時間設定為，較製冰盤19的回轉開始後直到棒狀構材23b牴觸到長孔21b的邊緣為止的時間還要長的時間。棒狀構材23b牴觸到長孔21b的邊緣之後仍繼續馬達22的驅動，藉此對製冰盤19施以扭轉。藉此，製冰盤19彈性變形，在S120中做出的碎冰從製冰盤19落下。盒體26的第2空間中積存了碎冰。

控制裝置14，在S122中開始製冰盤19的回轉後經過第1設定時間時，控制馬達22，使製冰盤19正轉(S125)。例如，控制裝置14，使得製冰盤19依第4圖所示之B方向回轉。控制裝置14，在S125中開始製冰盤19的回轉時，開始時間tr2的計數(S126)。控制裝置14，判斷在S126中開始計數的時間tr2是否已達第1設定時間(S127)。控制裝置14，當S125中開始製冰盤19的回轉之後經過第1設定時間時，使馬達22停止。藉此，製冰盤19停止於水平配置的狀態(S128)。

接著，控制裝置14判斷盒體26是否被冰裝滿(S129)。控制裝置14，當檢出資訊從感測器27輸入時，判斷為盒體26被冰裝滿。在此情況下，控制裝置14停止用以製作冰的動作。控制裝置14，當檢出資訊未從感測器27輸入時，判斷為盒體26未被冰裝滿。在此情況下，控制裝置14繼續用以製作冰的動作。控制裝置14，在一定時間內驅動泵18，將用以製作下一批冰的水供給至製冰盤19(S102)。

繼之，亦參照第10圖及第11圖，說明碎冰的產生原理。水中有一定量的空氣溶解存在著。冰是水被冷卻後變成的固體。水結晶化時，作為不純物的空氣被排出到結晶外。亦即，水漸漸結凍時，空氣被推出到冰成長界面。被推出到冰成長界面的空氣集合，並且被封閉在內部的，就是在冰中出現的氣泡。

物質之長度隨著溫度變化而改變。長度相對於溫度之變化比例，因物質而異。此變化比例稱之為線膨脹率。冰的線膨脹率為50.7×10^-6[1/K]。因為空氣是氣體，空氣的線膨脹率為絕對溫度T的倒數。

例如，假設冰的初期溫度為作為一般冰箱的製冰室的溫度之-18℃。另外，假設冰的尺寸為20[mm]的方塊。冰的相對於溫度的長度變化△L[mm]及被封在冰中的空氣的相對於溫度的長度變化△L[mm]表示如下式。

△L=α×20×{Tn-(-18)}...(1)

α為線膨脹率。式1表示從初期溫度上升到溫度Tn時的長度變化△L。

第10圖為表示冰對於溫度的長度變化和被封在冰中的空氣對於溫度的長度變化的圖。第10圖中，將依據式1所求出的△L表示為膨脹距離。第10圖表示使冰的溫度從-18℃上升到0℃時的計算結果。第11圖為表示空氣之長度變化對於冰的長度變化之比的圖。亦即，第11圖表示使各溫度中冰的長度變化為1時的空氣的長度變化。

從第11圖可知，在上記溫度範圍中，相較於冰，空氣的膨脹為70~80倍。但是，-18℃的空氣變成-15℃，其長度變化的絕對值為0.2[mm]。-18℃的空氣變成-5℃，其長度變化的絕對值為1[mm]。因此，為了用第2製冰模式製作碎冰，在第2冷卻程序中，要將多數氣泡盡量接近地被封閉在冰中較佳。為了做出這樣的冰，必須產生多個作為冰的結晶核的冰核，並且在氣泡還沒變大的時候就將氣泡封入冰結晶中。亦即，藉由盡可能急速將水冷卻，可以做出適用於碎冰的冰。

另外，使得封閉在冰中的多數氣泡的溫度快速上升，可以使得冰碎得更細小。亦即，能夠做出更細小的碎冰。因此，製冰盤19以熱傳導性良好的金屬製為佳。另外，加熱器25以能夠同時加熱廣範圍的面狀的發熱體為佳。

第12圖為表示本發明實施形態1中的製冰機的其他動作例的流程圖。例如，第12圖及第9圖顯示一連串的動作。

第12圖所示之例中，第1製冰模式具有冷卻器執行的第1冷卻程序和加熱器執行的第1加熱程序。第1加熱程序在第1冷卻程序之後執行。在第1加熱程序中，製冰盤19中的冰以第1加熱速度被加熱。另一方面，第2製冰模式的加熱程序中，製冰盤19中的冰以第2加熱速度被加熱。以下，將第9圖所示加熱程序稱之為第2加熱程序。第2加熱速度大於第1加熱速度。相較於製冰盤19是樹脂製的情況，製冰盤19是金屬製時，較難使冰從製冰盤19脫離。第1製冰模式的第1加熱程序之執行，係為了讓冰容易從製冰盤19脫離。

第12圖所示之處理流程，相當於在第8圖所示的處理流程中加上S130到S132所示的處理流程。在S104中開始第1製冰模式時，控制裝置14判斷溫度感測器24所檢出的溫度Tit是否低於第1製冰溫度(S105)。當溫度感測器24所檢出的溫度Tit低於第1製冰溫度時，控制裝置14判斷為S102中置入製冰盤19的水已結凍。當溫度Tit低於第1製冰溫度時，控制裝置14使加熱器25的輸出為W_n(S130)。輸出W_n為小於最大輸出W_Max的某個設定值。

控制裝置14，在S130中開始向加熱器25通電時，判斷溫度感測器24所檢出的溫度Tit是否在第2製冰溫度以上(S131)。第2製冰溫度為用以判斷冰是否容易脫離製冰盤19的溫度。第12圖中顯示第2製冰溫度為-1℃之例。第2製冰溫度為事先設定。

控制裝置14，當溫度感測器24所檢出的溫度Tit在第2製冰溫度以上時，停止向加熱器25通電(S132)。另外，控制裝置14，當溫度Tit在第2製冰溫度以上時，將馬達22驅動，使製冰盤19正轉(S106)。例如，控制裝置14，使製冰盤19依第4圖所示之B方向回轉。第12圖的S106到S113所示之處理流程與第8圖的S106到113所示的處理流程相同。

第13圖為表示本發明實施形態1中的製冰機的其他動作例的流程圖。例如，第12圖及第13圖顯示一連串的動作。

第13圖所示之例中，第2製冰模式具備冷卻器執行的第2冷卻程序、和加熱器執行的第2加熱程序及第3加熱程序。第2加熱程序在第2冷卻程序之後執行。第3加熱程序在第2加熱程序之後執行。第2加熱程序中，製冰盤19中的冰以第2加熱速度被加熱。第3加熱程序中，製冰盤19中的冰以第3加熱速度被加熱。第2加熱速度大於第3加熱速度。第2加熱速度大於第1加熱速度。第3加熱程序之執行，係為了使冰容易從製冰盤19脫離。

第13圖所示處理流程，相當於在第9圖所示處理流程中加上S133及S134所示的處理流程。S114中開始第2製冰模式時，控制裝置14以回轉數f_Max驅動送風機11(S115)。

控制裝置14，判斷溫度感測器24所檢出的溫度Tit是否低於第1製冰溫度(S116)。控制裝置14，當溫度感測器24所檢出的溫度Tit低於第1製冰溫度時，判斷S102中置入製冰盤19的水已結凍。控制裝置14，當溫度Tit低於第1製冰溫度時，使送風機11的回轉數恢復為f_n(S117)。

繼之，控制裝置14使加熱器25的輸出為W_Max(S118)。控制裝置14，在S118中開始向加熱器25通電時，開始時間th1的計數(S119)。控制裝置14判斷在S119中開始計數的時間th1是否已到達第2設定時間(S120)。

控制裝置14，在S118中開始向加熱器25的通電之後經過第2設定時間時，使加熱器25的輸出為W_n(S133)。控制裝置14，在S133中使加熱器25的輸出降低時，判斷溫度感測器24所檢出的溫度Tit是否在第2製冰溫度以上(S134)。第13圖顯示第2製冰溫度為-1℃之例。

控制裝置14，當溫度感測器24所檢出的溫度Tit在第2製冰溫度以上時，停止向加熱器25通電(S121)。另外，控制裝置14，當溫度Tit在第2製冰溫度以上時，將馬達22 驅動，使製冰盤19反轉(S122)。例如，控制裝置14，使製冰盤19依第4圖所示之C方向回轉。第13圖的S121到S129所示之處理流程與第9圖的S121到S129所示的處理流程相同。

第14圖為表示交替進行第13圖所示之第2製冰模式和第12圖所示之第1製冰模式時的時間圖。第14圖所示之區間I對應於第12圖的S101到S103的處理流程。區間II對應於第13圖的S115到S117的處理流程。第2冷卻程序包含於區間II中。區間III對應於第13圖的S118到S120的處理流程。第2加熱程序包含於區間III中。區間IV對應於第13圖的S133到S129的處理流程。第3加熱程序包含於區間IV的最初部分中。區間V對應於第12圖的S105的處理流程。第1冷卻程序包含於區間V中。區間VI對應於第12圖的S130到S113的處理流程。第1加熱程序包含於區間VI的最初部分中。

如上述，第2冷卻程序中的第2冷卻速度大於第1冷卻程序中的第1冷卻速度。本實施形態中係定義為，某個設定溫度的規定量的水變成目標溫度的冰所花費的時間越短，則冷卻速度越大。再者，藉由第2冷卻程序做出的冰，其全體因為氣泡而呈現白濁為佳。為了做出這樣的冰，冰成長速度必須在2[mm/時間]以上。冰成長速度為5[mm/時間]以上為佳。

如上述，第2加熱程序中的第2加熱速度大於第1加熱程序中的第1加熱速度及第3加熱程序中的第3加熱速度。本實施形態中定義為，某個設定溫度的規定量的冰變成高於該設定溫度的目標溫度的冰所花費的時間越短，則加熱速度越大。

本實施形態所示的例中，能夠用相同的製冰盤19 做出形狀相異的冰。不需要使用複數製冰盤來製作形狀相異的冰。因此，能夠使裝置小型化。在冰箱具備製冰機的情況下，可以使冰箱小型化。換言之，能夠使得形成於冰箱中的其他室的容量變大。本實施形態中，說明製作冰塊及碎冰之例。此係為一例。亦可使用製冰盤19製作其他形狀的冰。

另外，也可以用刀具削冰來製作碎冰，但在使用刀具的情況下，清洗器具時需要注意。本實施形態所示之例中，不用刀具來製作碎冰。因此，能夠容易地進行器具的清洗。

本實施形態所示之例中，盒體26具有分隔件26a。分隔件26a所區隔的第1空間中積存了冰塊。分隔件26a所區隔的第2空間中積存了碎冰。因為把冰塊及碎冰分開來積存，因此使用方便。

製冰盤19，亦可為僅有置入水的部分是金屬製的，其餘的部分是樹脂製的。相較於所有部分都是金屬製的製冰盤19，這樣的製冰盤19，能夠減少要使其彈性變形所必要的力。因此，可以使用小型又便宜的裝置作為馬達22。

本實施形態中，例示具有蒸發器8及送風機11的冷卻器。此係為一例。亦可使用直接將製冰盤19冷卻的裝置作為冷卻器。例如，冷卻器可以具備設置在製冰盤19背面的冷卻管。冷卻器亦可具備設置在製冰盤19背面的伯爾鐵元件。

本實施形態中，例示設置在製冰盤19背面的加熱器25作為加熱器。此係為一例。例如，可以使用對著製冰盤19的冰吹溫風的裝置，作為加熱器。

本實施形態中，細說明將盒體26配置在製冰室4 之例。此係為一例。盒體26亦可配置於製冰室4以外的室。另外，本實施形態中，例示可以打開製冰室4的門片而取出的盒體26。此係為一例。亦可以在冰箱1具備給冰機功能，使得無須將製冰室4的門片整個打開就能夠拿取冰。

實施形態2.

實施形態1中，說明藉由將急速冷卻的冰加熱使冰破碎之例。本實施形態中，說明藉由將製冰盤19扭轉而對冰施力，使冰破碎之例。

本實施形態所示之例中，馬達22產生用以使製冰盤19彈性變形的力。如上述，在急速冷卻的冰中封閉了大量空氣。因此，若使製冰盤19彈性變形，就能夠使製冰盤19中的冰變碎。但是，本實施形態所示之例中，有必要防止在扭轉製冰盤19時，冰破碎之前，冰就從製冰盤19掉出的情況。

第15圖為表示冰和不鏽鋼的剪斷附著強度之圖。第16圖為表示冰和聚苯乙烯的剪斷附著強度的圖。第15圖及第16圖引用自下列文獻。

「前野紀一、「冰的附著與摩擦」、日本雪冰學會、Vol.68,No.5,p.449-455(2006)」

附著強度越大則冰越難脫離。本實施形態所示之例中，製冰盤19的至少置入水的部分是金屬製為佳。例如，製冰盤19為不鏽鋼的成型品的情況下，置入水的部分，從模具脫離後不要進行研磨作業為佳。製冰盤19為樹脂製的情況下，例如，置入水的部分的表面較其他部分的表面粗糙為佳。實施形態1所示的例中，亦可適用像這樣的製冰盤19。

第17圖及第18圖為表示本發明實施形態2中的製冰機之動作例的流程圖。第17圖及第18圖表示一連串的動作。第17圖所示的處理流程和第12圖所示的處理流程相同。

控制裝置14以回轉數f_n[rpm]驅動送風機11(S201)。另外，控制裝置14，控制馬達17，在一定時間內驅動泵18(S202)。藉此，將存在水槽15中的水供給到製冰盤19。製冰盤19中積存一定量的水。

控制裝置14，確定使用者所選擇的冰的種類(S203)。例如，當從操作面板10輸入了第1資訊時，控制裝置14開始用以製作冰塊的第1製冰模式(S204)。當從操作面板10輸入第2資訊時，控制裝置14開始用以製作碎冰的第2製冰模式(S214)。

第1製冰模式具有冷卻器執行的第1冷卻程序和加熱器執行的第1加熱程序。第1冷卻程序中，製冰盤19中的水以第1冷卻速度被冷卻。例如，第1冷卻程序中，以回轉數f_n驅動送風機11，將冷氣供給至製冰室4。第1加熱程序，在第1冷卻程序之後進行。在第1加熱程序中，製冰盤19中的冰以第1加熱速度被加熱。第1加熱程序之執行，係為了讓冰容易從製冰盤19脫離。

控制裝置14，判斷溫度感測器24所檢出的溫度Tit[℃]是否低於第1製冰溫度(S205)。第17圖顯示第1製冰溫度為-13℃之例。第1製冰溫度為事先設定。

當溫度感測器24所檢出的溫度Tit低於第1製冰溫度時，控制裝置14判斷為S202中置入製冰盤19的水已結凍。當溫度Tit低於第1製冰溫度時，控制裝置14使加熱器25的輸出為W_n(S230)。

控制裝置14，在S230中開始向加熱器25通電時，判斷溫度感測器24所檢出的溫度Tit[℃]是否在第2製冰溫度以上(S231)。第17圖顯示第2製冰溫度為-1℃之例。第2製冰溫度為事先設定。

控制裝置14，當溫度感測器24檢出的溫度Tit在第2製冰溫度以上時，停止向加熱器25通電(S232)。另外，控制裝置14，當溫度Tit變為第2製冰溫度以上時，將馬達22驅動，使製冰盤19正轉(S206)。例如，控制裝置14，使製冰盤19依第4圖所示之B方向回轉。第17圖的S206到S213所示之處理流程與第12圖的S106到S113所示處理流程相同。

另一方面，第2製冰模式具備冷卻器執行的第2冷卻程序和馬達22執行的製冰盤19的變形程序。變形程序在第2冷卻程序之後執行。第2冷卻程序中，製冰盤19中的水以第2冷卻速度被冷卻。第2冷卻速度大於第1冷卻速度。

S214中開始第2製冰模式時，控制裝置14，以回轉數f_Max[rpm]驅動送風機11(S215)。本實施形態也是表示藉由提高送風機11的回轉數以進行急速冷卻行之例。第2冷卻程序中，亦可以用其他方法來執行急速冷卻。

控制裝置14，判斷溫度感測器24所檢出的溫度Tit是否低於第1製冰溫度(S216)。當溫度感測器24所檢出的溫度Tit低於第1製冰溫度時，控制裝置14判斷在S202中置入製冰盤19的水已結凍。當溫度Tit低於第1製冰溫度時，控制裝置14使送風機11的回轉數恢復為f_n(S217)。

繼之，控制裝置14，將馬達22驅動，使製冰盤19反轉(S222)。例如，控制裝置14使得製冰盤19依第4圖所示之C方向回轉。控制裝置14，在S222中開始製冰盤19的回轉時，開始時間tr1[sec]的計數(S223)。控制裝置14，判斷S223中開始計數的時間tr1是否已達第1設定時間(S224)。

如上述，第1設定時間設定為，較製冰盤19的回轉開始後直到棒狀構材23b牴觸到長孔21b的邊緣為止的時間還要長的時間。棒狀構材23b牴觸到長孔21b的邊緣之後仍繼續馬達22的驅動，藉此對製冰盤19施以扭轉。藉此，製冰盤19彈性變形，使得製冰盤19中的冰變碎。亦即，S224中，碎冰從製冰盤19落下。盒體26的第2空間中積存了碎冰。

控制裝置14，在S222中開始製冰盤19的回轉後經過第1設定時間時，控制馬達22，使製冰盤19正轉(S225)。第18圖的S225到S229所示之處理流程，與第9圖的S125到S129所示處理流程相同。

本實施形態所示之例，亦能發揮與實施形態1中揭示之例所發揮之效果相同的效果。亦即，本實施形態所示之例，能夠用相同的製冰盤19製作形狀相異的冰。不需要使用複數製冰盤來製作形狀相異的冰。因此，能夠使裝置小型化。在冰箱具備製冰機的情況下，可以使冰箱小型化。換言之，能夠使得形成於冰箱中的其他室的容量變大。本實施形態中，說明製作冰塊及碎冰之例。此係為一例。亦可使用製冰盤19製作其他形狀的冰。

本實施形態中未說明的特徵，與實施形態1中揭示的特徵相同。

如第2圖所示，控制裝置14具備例如包含處理器29及記憶體30的處理電路以作為其硬體資源。控制裝置14，藉由處理器29執行記憶體30中記憶的程式，實現上述各功能。

處理器29為CPU(Central Processing Unit)、中央處理裝置、處理裝置、演算裝置、微處理器、微電腦或者DSP。記憶體30可採用半導體記憶體、磁碟、軟碟(flexible disk)、光磁碟、CD(compact disk，光碟)、迷你光碟(minidisc)、或DVD(Digital Versatile Disc)。可採用的半導體記憶體中包含RAM、ROM、快閃記憶體、EPROM及EEPROM等。

控制裝置14具有的各功能之一部分或全部可以用硬體實現。實現控制裝置14之功能的硬體，可採用單一電路、複合電路、程式化處理器、並列程式化處理器、ASIC、FPGA、或其組合。

【產業上的利用可能性】

本發明可適用於從水製作冰的各種裝置。

Claims

一種製冰機，係為可以分別用第1製冰模式及第2製冰模式製作冰的製冰機，其包括：製冰盤；冷卻器，冷卻前記製冰盤中的水；加熱器，加熱前記製冰盤中的冰；前記第1製冰模式具有前記冷卻器執行的第1冷卻程序；前記第1冷卻程序中，前記製冰盤中的水以第1冷卻速度被冷卻；前記第2製冰模式具有；由前記冷卻器執行的第2冷卻程序，以及在前記第2冷卻程序後由前記加熱器執行的加熱程序；前記第2冷卻程序中，前記製冰盤中的水以第2冷卻速度被冷卻；前記第2冷卻速度大於前記第1冷卻速度；在前記加熱程序中，使前記製冰盤中的冰變碎。
如申請專利範圍第1項所記載的製冰機，前記第1製冰模式更包括在前記第1冷卻程序後由前記加熱器執行的第1加熱程序；前記第1加熱程序中，前記製冰盤中的冰以第1加熱速度被加熱；前記第2製冰模式的前記加熱程序中，前記製冰盤中的冰以第2加熱速度被加熱；前記第2加熱速度大於前記第1加熱速度。
如申請專利範圍第1項所記載的製冰機，前記第1製冰模式更包括在前記第1冷卻程序後由前記加熱器執行的第1加熱程序；前記第1加熱程序中，前記製冰盤中的冰以第1加熱速度被加熱；前記第2製冰模式的前記加熱程序更包括：前記第2冷卻程序後的第2加熱程序，及前記第2加熱程序後的第3加熱程序；前記第2加熱程序中，前記製冰盤中的冰以第2加熱速度被加熱；前記第3加熱程序中，前記製冰盤中的冰以第3加熱速度被加熱；前記第2加熱速度大於前記第1加熱速度及前記第3加熱速度。
一種製冰機，係為可以分別用第1製冰模式及第2製冰模式製作冰的製冰機，其包括：製冰盤；冷卻器，冷卻前記製冰盤中的水；加熱器，加熱前記製冰盤中的冰；馬達，產生用以使前記製冰盤彈性變形的力；前記第1製冰模式具有：由前記冷卻器執行的第1冷卻程序，及前記第1冷卻程序後由前記加熱器執行的加熱程序；前記第1冷卻程序中，前記製冰盤中的水以第1冷卻速度被冷卻；前記第2製冰模式具有：由前記冷卻器執行的第2冷卻程序，及前記第2冷卻程序後由前記馬達執行的變形程序；前記第2冷卻程序中，前記製冰盤中的水以第2冷卻速度被冷卻；前記第2冷卻速度大於前記第1冷卻速度；在前記變形程序中，使前記製冰盤中的冰變碎。
如申請專利範圍第1到4項中任一項所記載的製冰機，前記製冰盤，至少置入水的部分為金屬製。
如申請專利範圍第1到4項中任一項所記載的製冰機，前記製冰盤為樹脂製，置入水的部分之表面較其他部分的表面粗糙。
如申請專利範圍第1到4項中任一項所記載的製冰機，前記加熱器為，從背面側覆蓋前記製冰盤中的置入水的部分的面狀發熱體。
如申請專利範圍第1到4項中任一項所記載的製冰機，更包括：設置於前記製冰盤的溫度感測器；覆蓋前記溫度感測器的隔熱材。
如申請專利範圍第1到4項中任一項所記載的製冰機，更包括配置於前記製冰盤之下方的盒體；前記製冰盤被支撐為可以軸為中心回轉；前記盒體具有用以區隔第1空間和第2空間的分隔件；前記第1空間為，用以承接前記製冰盤以前記軸為中心向一方向回轉時從前記製冰盤掉落的冰的空間；前記第2空間為，用以承接前記製冰盤以前記軸為中心向前記一方向的相反方向回轉時從前記製冰盤掉落的冰的空間。