專利名稱：小容積制冰機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冰機，尤其是適合家庭或者商業(yè)使用的小容積制冰機。
背景技術(shù)：
制冰機在商業(yè)上廣泛用來制作小方冰塊。通常，制冰機利用水流過較大冷凍表面來制造大量的冰塊。冷凍表面可導(dǎo)熱地連接到蒸發(fā)器盤管上，而隨后該蒸發(fā)器盤管連接到制冷系統(tǒng)上。冷凍板或者蒸發(fā)器的表面上有大量的凹槽，流過該表面的水就在這些凹槽上匯集。比較典型的是，這些凹槽是在具有較高熱傳導(dǎo)系數(shù)的金屬板上壓模成型的，當水流過凹槽時迅速結(jié)成冰塊。
為了收取冰塊，蒸發(fā)器被流過蒸發(fā)器盤管的熱蒸汽加熱。蒸發(fā)器板被加熱到足以通過蒸發(fā)器收取冰的溫度。一旦離開蒸發(fā)器的表面，就形成大批量的冰塊，這些冰塊落入一個儲冰柜中。由傳統(tǒng)制冰機制成的冰塊是正方形或矩形，并稍微有點薄。這些冰塊與其說是三維立方體形，不如說是高度和寬度都很小的瓦片形。
與制冰機制成的冰塊相反，家用冰箱制成的冰塊通常是方塊形，比商業(yè)制冰機制成的冰塊大。在家庭中，人們更愿意用大點的冰塊來冷卻飲料杯中的飲料。那些很容易被鉗子鉗起的冰塊更受歡迎。而且，利用傳統(tǒng)的制冰機冰凍流動水來制造的透明冰塊更受歡迎。大多數(shù)的家庭制冰者發(fā)現(xiàn)，人們并不愿意用冰箱冷凍靜止水來制取有云狀花紋的冰塊。
除了制出的冰塊比較小以外，傳統(tǒng)的制冰機一般體積很大并且笨重，需要占據(jù)很大的空間。而另一方面，家庭使用的制冰機需要具有較小的覆蓋面積以及非常緊湊的尺寸，以便放置在家庭廚房的櫥柜臺下面。而且家用制冰機也必須在住宅電流和電壓下運行。
已經(jīng)開發(fā)出一些制冰機并在家庭市場上銷售。但是，這些制冰機不能制出又大又透明的冰塊。有一款制冰機可以做到這一點，但是它使用的一種蒸發(fā)器很難制造。同時，這種蒸發(fā)器也不是完全可靠，特別是在缺少定期的維護時，采用的噴霧器很容易堵塞。家用制冰機通常不用維護，或者最多不經(jīng)常維護。因此，存在著對結(jié)構(gòu)緊湊、可以制造大而透明冰塊制冰機的需求，這種制冰機性能可靠而且可以同時在家庭和商業(yè)上使用需要，另外，可在利用自動化技術(shù)生產(chǎn)的合理成本下制造。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，本發(fā)明包括具有蒸發(fā)器的制冰機，該蒸發(fā)器帶有多個獨立的制冰格室。每個制冰格室都包括封閉的周界和在下端的開口。水分配器與蒸發(fā)器連接，用來把水傳送到每個獨立的制冰格室的上端或者上端附近，從而使水從該獨立制冰格室周邊向下流出。水再循環(huán)系統(tǒng)包括蓄水池、設(shè)置在蓄水池中的水泵和連接到水泵和水分配器的水再循環(huán)管。該制冷系統(tǒng)用來從周界的外部冷卻每個制冰格室，從而使冰塊在制冰格室中形成。
在本發(fā)明的另一個實施例中，一種制冰機監(jiān)控系統(tǒng)包括電子控制單元和用來制造冰塊和排出多余的水的蒸發(fā)器。水保持單元設(shè)有第一室和第二室，其中，第一室用來接收從蒸發(fā)器流出的多余的水，并將水傳送到第二室。水探頭設(shè)置在第二室內(nèi)，用來檢測從第一室流入第二室的水的是否存在，并將信號傳輸?shù)诫娮涌刂茊卧?br> 在本發(fā)明的又一個實施例中，一種制冰機包括具有多個獨立制冰格室的蒸發(fā)器，其中每個制冰格室都包括封閉的周界和在下端的開口。水分散器設(shè)置在每個制冰格室上端。該水分散器包括設(shè)置在水分散器內(nèi)部并固定到水分散器內(nèi)壁的擋水板。該擋水板因此用來引導(dǎo)水流從制冰格室的上端進入制冰格室的內(nèi)部。
在本發(fā)明的再一個實施例中，由低容積制冰機制成的透明冰塊包括上端和下端以及在從上端延伸到下端的中央部分上的開口。這個開口在上端和下端的橫截面相對較大，而在冰塊中部的橫截面相對較小。
在本發(fā)明的又一個實施例中，一種制冰機包括至少有兩級的多級蒸發(fā)器。每一級包括多個獨立的制冰格室，每個制冰格室都包括封閉的周界和在下端的開口。制冰格室垂直對齊，以形成垂直堆疊。熱絕緣體設(shè)置在垂直堆疊的制冰格室之間。水分配器與蒸發(fā)器連接的，用來在該多個獨立制冰格室的上端或接近上端的位置把水傳送到制冰格室的最上層。水再循環(huán)系統(tǒng)包括蓄水池、設(shè)置在蓄水池中的水泵和連接到水泵和水分配器的水再循環(huán)管。該水分配器用來將水傳遞到多級蒸發(fā)器，這樣水從每個制冰格室堆疊的最上層向下通過最下層流出多級蒸發(fā)器，并流入蓄水池中。
在本發(fā)明的又一個實施例中，一種制冰機的操作方法包括使水通過該多個空心制冰格室進行循環(huán)，同時對制冰格室進行制冷并監(jiān)控水在制冰格室的流動；以及當監(jiān)測到通過該制冰格室的水流速減小時，啟動取冰循環(huán)，從制冰格室中取出冰塊。
在本發(fā)明附加的一個實施例中，一種制冰機的操作方法包括在獨立的制冰格室中形成冰塊，以及啟動取冰循環(huán)，以從制冰格室中釋放冰塊，同時檢測冰塊從制冰格室中掉落，監(jiān)控冰塊檢測事件之間的時間間隔，如果在預(yù)設(shè)的時間間隔里沒有檢測事件，則控制轉(zhuǎn)向形成冰塊并依次啟動取冰循環(huán)。
在本發(fā)明另一個附加的實施例中，一種制冰機包括蒸發(fā)裝置，該蒸發(fā)裝置具有多個獨立的制冰格室，每個制冰格室都包括封閉的周界和在下端的開口。水分配裝置與蒸發(fā)裝置連接，用來把水傳送到多個獨立的制冰格室的上端或者靠近上端的位置。該制冰機還包括水再循環(huán)裝置，該裝置使水通過制冰格室返回到水分配裝置進行再循環(huán)，以及制冷裝置用來從周界的外部冷卻每個制冰格室，使冰塊在制冰格室中形成。
在本發(fā)明的又一個附加的實施例中，一種制冰機的操作方法包括用水泵將水從蓄水池通過水分配器抽吸到與水分配器連接的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器有多個獨立的制冰格室，每個制冰格室的底端有開口；對每個制冰格室進行冷卻，從而使獨立的冰塊在制冰格室中形成；使水泵停止，并從制冰格室中收取冰塊，同時監(jiān)測冰塊從制冰格室中掉落并記錄取冰循環(huán)連續(xù)的次數(shù)。在每次預(yù)設(shè)取冰循環(huán)的計數(shù)程序中啟動水泵，將水送入水分配器和蒸發(fā)器，并打開進水閥使水流入蓄水池。該方法還包括繼續(xù)運行該水泵，并使水流入蓄水池，直到蓄水池中的水接觸到蓄水池中感應(yīng)器為止；使水泵停止，從而使水從水分配器和蒸發(fā)器流入蓄水池，并使蓄水池中水位升高到足以在蓄水池中進行虹吸排水；從蓄水池中排出水直到虹吸排水停止；繼續(xù)使水通過進口流入蓄水池，直到蓄水池中的水位上升并接觸到感應(yīng)器為止；重新啟動水泵，將水抽入水分配器和蒸發(fā)器；繼續(xù)運行水泵，并使水流入蓄水池，直到蓄水池中的水接觸到蓄水池中感應(yīng)器為止；然后關(guān)閉進水閥。


圖1A是容納本發(fā)明制冰機的櫥柜透視圖；圖1B是圖1A中櫥柜后部面板的正視圖；圖2是本發(fā)明制冰機的局部正視圖；圖3是圖2所示制冰機的雙蒸發(fā)器透視圖；圖4是圖2所示制冰機中一個蒸發(fā)器板的仰視圖；圖5是沿圖2中剖面線V-V的蒸發(fā)器和分配器剖面視圖；圖6是圖5所示水分散器的俯視圖；圖7是圖2所示制冰機制造的冰塊透視圖；圖8是沿圖2中剖面線VIII-VIII制冰機的蒸發(fā)器、冰檢測單元、集水單元和蓄水池的局部剖面視圖；圖9是圖2所示制冰機水系統(tǒng)的示意圖；圖10是圖2所示制冰機集水單元的透視圖；圖11是圖10所示集水單元的側(cè)視圖；圖12是圖2所示制冰機的制冷循環(huán)系統(tǒng)示意圖；應(yīng)當理解的是，為了表述清楚，并不是圖中所有的元件都按照正常比例繪制，例如，有些元件相對于其他元件進行了放大。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，制冰機可以制造大而透明的獨立冰塊，可以放進一個體積緊湊的適合于家庭和商業(yè)上使用的櫥柜中。圖1A和2B示出了可以容納本發(fā)明制冰機的櫥柜。櫥柜20豎直安裝在一個水平表面上，較小的外形使櫥柜20可以很容易放置在家庭廚房或者小型商業(yè)廚房里。在本發(fā)明的一個具體實施例中，櫥柜20的高度不超過大約30英寸，深度不超過大約23英寸，寬度不超過大約15英寸。
打開前部面板24上的門22，可以取出儲冰柜(圖中未示出)中的冰塊。前部面板24還包括冷卻通風孔26，氣流可以通過通風孔進入到制冰機的制冷系統(tǒng)中。櫥柜20優(yōu)選的是由包括塑料和輕型金屬合金的耐久材料的組合材料制成。制冰機的電源和水通過圖1B所示的后部面板提供。后部面板28有進水接口30、電插口32和排水接口34。雖然這些接口如圖所示設(shè)置在后部面板28的特定位置，但是這些接口可以設(shè)置在后部面板的任何位置，或者設(shè)置在櫥柜20的側(cè)面。
圖2是制冰機的幾個功能組件的透視圖。圖2所示的組件包括水循環(huán)裝置，在一個具體的實施例中，水循環(huán)裝置包括蓄水池36、水泵38和水再循環(huán)管40。水再循環(huán)管40與水分配器42相連。在一個實施例中，由水分配器42組成的水分配裝置包括集水管44，該集水管44用來給蒸發(fā)器48中的獨立制冰格室46A和46B供水。蒸發(fā)器48包括制冷劑管52，制冷劑管52使熱量從獨立制冰格室46傳到由集水管44流到獨立制冰格室的冷凍水上。
冰塊在制冰格室46A和46B中制成并落入傳送腔54。傳送腔54包括傾斜槽面56，該傾斜槽面56把冰塊引導(dǎo)到擋板58。擋板58安裝在鉸鏈60上并配有磁體62，磁體62連接到冰擋板開關(guān)(如圖10所示的元件63)上。在一個實施例中，冰擋板開關(guān)63是一個簧片開關(guān)；還可以是一個霍爾效應(yīng)傳感器或者相類似的元件。當冰塊每次撞擊擋板58內(nèi)表面的時候，擋板58繞鉸鏈60擺動打開。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易想到，圖2所示組件的布置方式只是很多種可能布置中的一種。因此，各個組件彼此之間的位置也會和圖2所示不同。例如，水泵38的電動機可以設(shè)置在傳送腔54的下部，或者設(shè)置在冷凍水腔的外部。另外，傳送腔54的大小可以根據(jù)制冰機的制冰能力設(shè)置。
蓄水池排水系統(tǒng)64設(shè)置在蓄水池36的底部。如后文所述，蓄水池排水系統(tǒng)64用來在排水和進水時從蓄水池36中用虹吸的方式排水。蓄水池36也安裝了蓄水感應(yīng)器66和基準探頭68。如后文所述，蓄水感應(yīng)器66和基準探頭68用來在制冰機運行時為電子控制系統(tǒng)提供信號。盡管也可以使用其他種類的水探頭，但優(yōu)選的是，蓄水感應(yīng)器66和基準探頭68是電容式探頭。
圖3是蒸發(fā)器48的透視圖。在如圖3所示的實施例中，由本發(fā)明一個實施例中的蒸發(fā)器48構(gòu)成的蒸發(fā)裝置裝配有上導(dǎo)熱板70和下導(dǎo)熱板72。獨立的制冰格室46A位于上導(dǎo)熱板70中，制冰格室46B位于下導(dǎo)熱板72中。下導(dǎo)熱板設(shè)置在傳送腔54的上部元件73上。
每一個制冰格室46A的上端設(shè)置了一個水分散器74。熱絕緣連連接器76把制冰格室46A和制冰格室46B連接起來。制冷劑管52的進口78從上導(dǎo)熱板70進入，并橫穿相鄰制冰格室46A之間的下導(dǎo)熱板70。連接管80使制冷劑管52的出口82連接到進口84。進口84從下導(dǎo)熱板72進入，并橫穿相鄰制冰格室46B之間的下導(dǎo)熱板的下表面。出口86使制冷劑返回以通過制冰機的制冷系統(tǒng)重新循環(huán)。
制冷劑管52的蛇形結(jié)構(gòu)在圖4所示上導(dǎo)熱板70的仰視圖中示出。制冷劑管52被固定在上導(dǎo)熱板70的下表面90上以及相對延長的側(cè)壁92和94之間。制冷劑管52在下導(dǎo)熱板72上以同樣的方式連接。制冷劑管52按照如下制冷劑流動的方式設(shè)計制冷劑流過進口78，首先穿過上導(dǎo)熱板的中部，接著沿上導(dǎo)熱板70的周界流動，最后經(jīng)過出口82流出。通過這種方式，上導(dǎo)熱板70的中部承受制冷劑管52溫度最低部分的作用。下導(dǎo)熱板72中也應(yīng)用同樣的制冷劑流動方式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明想到別的流動方式。比如制冷劑可以先流過板的周界，再流到板的中部，或者同時分開流過板的不同部位。
如圖4所示，制冰格室46A以規(guī)則的行和列排列在上導(dǎo)熱板70中。每一個制冰格室46A都焊接到導(dǎo)熱板上的開口上。制冰格室46A穿過導(dǎo)熱板70延伸，從而制冰格室46A的軸線在與導(dǎo)熱板70平面成90°的方向上取向。制冷劑管的蛇狀路徑是這樣布置的，使得熱量在制冰格室46A的壁面穿過并傳遞到導(dǎo)熱板70。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到，圖4所示制冰格室46A規(guī)則行列可以變化，從而這些行列數(shù)目可比圖4中行和列數(shù)目更少或更多。另外，盡管制冰格室46A以規(guī)則的行和列排列，但是制冰格室之間的相對位置可在幾何圖樣的很大范圍內(nèi)改變。例如，制冰格室46A可以被設(shè)計成同心圓、矩形、菱形、不規(guī)則排列或者其他的形狀。此外，盡管在典型實施例中，制冰格室46A與導(dǎo)熱板70之間是垂直布置的，但是在本發(fā)明可選擇的實施例中，制冰格室46A與導(dǎo)熱板70之間可以設(shè)置成不是90°的其他角度。例如，制冰格室46A與導(dǎo)熱板70之間成銳角或鈍角傾斜。另外，制冰格室的橫截面也可以不是圓形，例如可以是正方形，三角形，六角形，八角形或者其他的形狀。通過這種方式，制冰機可以定做成制造特殊形狀的冰塊，這些冰塊上可以設(shè)置商標圖案或者相類似的圖案。
如圖4所示，導(dǎo)熱板70一般為矩形。除了較短的相對側(cè)壁86和88以外，導(dǎo)熱板70具有相對的較長側(cè)壁92和94。在圖4示出的實施例中，規(guī)則的制冰格室46A陣列包括與相對較長側(cè)壁92和94平行的三行以及與相對側(cè)壁86和88平行的四列。在本發(fā)明的其他實施例中，導(dǎo)熱板70可以是正方形，容納行數(shù)和列數(shù)相等的制冰格室46A陣列。優(yōu)選地，當制冰格室46A被設(shè)計成同心圓時，導(dǎo)熱板70可以是圓形。
為了更有利于制冰格室46A和46B與制冷劑管52之間的熱傳遞，導(dǎo)熱板70和72、制冷劑管52以及制冰格室46A和46B都由高導(dǎo)熱系數(shù)的金屬制成。在優(yōu)選的實施例中，蒸發(fā)器48的金屬部分由銅制成。另外，也可以使用其他的導(dǎo)熱金屬和金屬合金。相應(yīng)地，蒸發(fā)器48和集水管44的塑料部分優(yōu)選地由能注塑成型的塑料制成。在本發(fā)明的一個實施例中，制冰機的塑料部分由丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)制成。在一些情況下，除了ABS塑料以外的其他材料盡管具有較低吸水率但也是優(yōu)選的。
圖5所示為沿圖2中剖面線V-V的蒸發(fā)器48中的一個制冰格室46A和46B的剖面視圖。水通過集水管44下部的孔96進入制冰格室46A。優(yōu)選地，集水管44中的水具有壓力從而水流快速從孔96流出。集水管44的出口套筒98通過O形環(huán)102在水分散器74的第一管段100密封。第一管段100和水分散器的第二管段形成一個整體。第二管段104的內(nèi)徑比第一管段100的內(nèi)徑大。第一管段100通過傾斜管段106與第二管段104連接。
擋水板108設(shè)置在水分散器74的內(nèi)部，從而擋水板的底面110與第一管段100和傾斜管段106之間的轉(zhuǎn)折點112在同一水平面上。擋水板108通過L形支架114連接到第一管段100的內(nèi)壁上。L形支架114連在第一管段100上，從而擋水板位于L形支架114和第一管段100連接點的下端。此外，出口套筒98的末端116緊靠在L形支架114上。
L形支架114的特殊構(gòu)造為第一管段100的內(nèi)壁和擋水板108之間提供空間，以避免從擋水板108流出的水流被阻塞。L形的結(jié)構(gòu)允許擋水板108緊靠第一管段100的內(nèi)壁，同時使對擋水板108上表面水流的隔斷最小化。通過在連接點下游設(shè)置擋水板108，從擋水板108散開的水可以直接流入第一和第二管段100和104的內(nèi)壁，從而流入制冰格室46A的內(nèi)表面118。因此，L形支架114有助于使流入制冰格室46A內(nèi)表面118的水均勻分布。
制冷劑管52緊靠在上導(dǎo)熱板70和制冰格室46A之間，使熱量可以充分從制冰格室46A內(nèi)表面118傳出。連接器76由熱絕緣材料制成，因此，制冷劑管52不會通過連接器76傳遞熱量。因此，在制冰機運行時，制冰格室46A和制冰格室46B之間的連接器76內(nèi)表面上不會結(jié)冰。熱絕緣體120設(shè)置在制冰格室46B下端122的周圍。熱絕緣體120防止下端122的外表面結(jié)冰。
圖6為水分散器74的俯視圖。擋水板108是一個圓盤，該圓盤懸掛在第一管段100的中部。水從出口套筒98的孔96流出后，沖擊擋水板108的上表面，然后均勻流入第一管段100的內(nèi)壁。如圖5所示，水從擋水板108流入傾斜管段106和第二管段104，最后流入制冰格室46A的內(nèi)表面118。熱傳遞發(fā)生在制冰格室46A和制冷劑管52之間，該熱傳遞使得制冰格室46A的內(nèi)表面118結(jié)冰。沒有在內(nèi)表面118上結(jié)冰的水經(jīng)過連接器76沿著內(nèi)表面118向下流到連接器制冰格室46B的內(nèi)表面123。水也會流過之前在內(nèi)表面118上形成的冰表面。因此，結(jié)冰首先發(fā)生在制冰格室46A和46B內(nèi)表面，然后向制冰格室的中心軸線方向擴展。根據(jù)本發(fā)明實施例，冰塊通過“由外向內(nèi)”的結(jié)冰過程在制冰機內(nèi)形成。
如圖5和圖6所示，水分散器74有一個懸部115。懸部115覆蓋在制冰格室46A的上邊緣上。分散器74的插入部117插入在制冰格室46A內(nèi)。懸部115和插入部117把水分散器74固定在制冰格室46A上端的位置上。
在這里示出的實施例中，蒸發(fā)器48包括兩組疊加的共24個制冰格室。這種結(jié)構(gòu)一天可以制造大約35到40磅的冰。盡管這里描述的蒸發(fā)器48的結(jié)構(gòu)包括兩層疊加的導(dǎo)熱板，每層包括多個制冰格室，但是也可以使用其他結(jié)構(gòu)。比如，可以用超過兩層的導(dǎo)熱板一層疊一層。通過這種方式，可以在不擴大機器占地面積的情況下提高制冰機的制冰能力。同時，也可以使用有一層導(dǎo)熱板的制冰機。另外，制冰格室的直徑也可以比在這里示出實施例中的較大或較小。
由制冰機制出的方冰塊200具有圖7所示的大致輪廓。在制冰格室46A和46B中發(fā)生的“由外向內(nèi)”的結(jié)冰過程形成了這樣的冰塊，該冰塊具有圓柱形的外表面和在冰塊中央的沙漏形開口202。在冰塊的形成過程中，液態(tài)水繼續(xù)流過制冰格室的中部，直到中央開口被冰封住或者結(jié)冰循環(huán)結(jié)束而取冰循環(huán)開始。如后文所述的那樣，該控制單元將連續(xù)監(jiān)控流過蒸發(fā)器的水量，當流過蒸發(fā)器的水量足夠受限制，從而表明大多數(shù)冰塊剛剛冰封時，則開始取冰循環(huán)。
由本發(fā)明優(yōu)選實施例中的制冰機制造的冰塊大小與第一和第二制冰格室46A和46B的大小基本上相同。在本發(fā)明的一個實施例中，制出的冰塊大約有1.25英寸長，直徑D大約在1英寸到1.25英寸之間。由本發(fā)明優(yōu)選制冰機制成的冰塊重量大約在12到20克之間。
圖8是沿圖2中剖面線VIII-VIII組件的局部剖面視圖。如前面所述，從蒸發(fā)器48落入傳送腔54的冰塊被傾斜槽面56引導(dǎo)到擋板58。每當一個或數(shù)個冰塊撞擊擋板58時，冰擋板開關(guān)63(外形如圖10所示)響應(yīng)磁體62的動作打開。在蒸發(fā)器48中沒有結(jié)成冰的水流過傾斜槽面56的槽口進入集水單元124。集水單元124設(shè)置在蓄水池36的上部，使水從蒸發(fā)器48流入蓄水池36。
圖9為圖2-8中制冰機的水流示意圖(沒有按照比例繪制)。從蒸發(fā)器48流出的水落入到集水單元124的第一室126。集水單元124的底板128包括傾斜部分130和平面部分132。集水單元124內(nèi)的第二室134由底板128的平面部分132隆起的溢水口136構(gòu)成。第二室134具有與溢水口136相對的外壁138。
水可以通過設(shè)置在平面部分132的排水孔140或者在溢水口136上面從第一室中排出，進入第二室134。因此，溢水口136頂部表面的水流可以通過平面部分132的排水孔142或者外壁138的頂部從第二室中排出。
水可以通過蓄水池排水系統(tǒng)64排出蓄水池36。虹吸管罩144設(shè)置在立管146的上面。立管146與排水管148相連。新鮮水通過進水管150和進水閥151進入蓄水池36。
經(jīng)過制冰機的水再循環(huán)是由控制單元152控制的?？刂茊卧?52接收設(shè)置在蓄水池36和集水單元124中的傳感器傳出的信號。如前所述，蓄水感應(yīng)器66和基準探頭68設(shè)置在蓄水池36中。蓄水感應(yīng)器66用來監(jiān)控蓄水池36的水位。水探頭153位于集水單元124的第二室134中。水探頭153優(yōu)選的是電容式探頭。
圖10所示為去掉傾斜槽面56和擋板58后的傳送腔54和集水單元124的透視圖。水探頭153設(shè)置在探頭柜154中。探頭柜154位于第二室134的上面，并固定到側(cè)壁156和后壁158上。在探頭柜154的下部和溢水口136之間設(shè)置有開口159。水可以從第一室126通過溢水口136上的開口159流入第二室134。如前所述，冰擋板開關(guān)63設(shè)置在右側(cè)前板后面的傳送腔54上。
圖11為集水單元124的側(cè)視圖。水探頭153由平臺160支撐。水探頭153的感應(yīng)端伸入第二室134預(yù)定的長度，以便探測第二室134的水位。
從圖9、10和11可以看出，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，第一室126和第二室134用來將蒸發(fā)器48中的水傳送到蓄水池36，并監(jiān)測蒸發(fā)器48中冰塊的形成時間。運行時，水從蒸發(fā)器48中流出，穿過傾斜槽面56的槽口，被第一室126的傾斜表面130引導(dǎo)到排水孔140。水也通過溢水口136的頂部流入第二室134，再通過一個如排水孔142的受限開口，從外壁138流出。當有充足的水從蒸發(fā)器48流出時，第一室126的水位高到足以使水連續(xù)流過溢水口136而進入第二室134。在水不受限制流動的情況下，水同樣可以從第二室134中流出外壁138。因此，第二室134所能保存的水量由第二室134的大小、溢水口136的高度、外壁138的高度和排水孔142的直徑?jīng)Q定。
當冰塊開始在蒸發(fā)器48中形成時，從蒸發(fā)器48中流出的水開始受到制冰格室46A和46B中形成冰的限制。當冰繼續(xù)形成時，流出蒸發(fā)器的水變得越來越少。直到某一時刻水開始停止流過溢水口136，這一時間取決于第一室126的容積、排水孔140的直徑和溢水口136的高度。在這一時刻，第二室134中的水迅速從排水孔14中排出，從而露出水探頭153。
控制單元152連續(xù)地監(jiān)測探頭153，當?shù)诙?34中的水位降到探頭153以下時，控制單元152開始從蒸發(fā)器48中收取冰塊的取冰循環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當從蒸發(fā)器48中流出的水量比暢通無阻時流出蒸發(fā)器48的水量少約1/3時，水探頭153從水中露出。對制冰機操作的控制將在下文中詳細介紹。
圖12為圖2中制冰機的制冷系統(tǒng)示意圖。制冷系統(tǒng)主要由壓縮機162、冷凝器164、膨脹裝置166、蒸發(fā)器48(圖2所示)和互相連接的管52、163和167組成。此外，制冷系統(tǒng)還包括制冷劑干燥器168、熱氣電磁閥170和互相連接的管172。其中熱氣電磁閥170在冰塊形成后使熱氣通過蒸發(fā)器48再循環(huán)，以減少蒸發(fā)器48中冰的形成。
運行時，制冷系統(tǒng)裝有合適的制冷劑，如傳統(tǒng)設(shè)計中采用的制冷劑HFC-R-134a。圖12中的箭頭表示制冷劑在管道中的流向，突出顯示的圖解表示制冷劑在不同位置的物態(tài)。在結(jié)冰循環(huán)中，壓縮機162接收到低壓氣態(tài)制冷劑并進行壓縮，從而提高制冷劑的溫度和壓力。接著這些高溫高壓的制冷劑從壓縮機穿過排出管路163流到冷凝器164，在冷凝器中冷凝，由氣態(tài)變成液態(tài)。在這個過程中，制冷劑向冷凝器周圍釋放從制冰機中帶出的熱量。
高壓液態(tài)的制冷劑從冷凝器164通過制冷劑輸送管路167流到干燥器168，然后流過膨脹裝置166，其中這個膨脹裝置優(yōu)選的是熱力膨脹閥，用來降低液態(tài)制冷劑的壓力。在輸送管路167中設(shè)置了一個光接收器。在低容積的制冰機中，接收器并不是制冷系統(tǒng)的一個必要組件。但是在大型的制冰機中，如圖12所示，需要使用接收器來傳遞足夠高的熱量。
在通過膨脹裝置166以后，低壓液態(tài)制冷劑通過制冷劑管52(如圖2所示)流到蒸發(fā)器48，在制冷劑的蒸發(fā)過程中，吸收周圍環(huán)境的潛熱，其中在制冷劑管52，液態(tài)制冷劑變成氣態(tài)。制冷劑的蒸發(fā)使蒸發(fā)器48中的制冰格室46A和46B得到冷卻。制冷劑重新從液態(tài)變成低壓氣態(tài)，并返回壓縮機162中開始下一次的循環(huán)。在結(jié)冰循環(huán)中，導(dǎo)熱板70和72、制冰格室46A和46B都被冷卻到0℃(即水的結(jié)冰點)以下。
這里所說的制冷系統(tǒng)也可以包括控制電路，這個控制電路使制冷系統(tǒng)在制冰機開始結(jié)冰循環(huán)的初始啟動階段就已經(jīng)使制冰格室46A和46B的溫度降低到遠遠低于結(jié)冰點。這個改進在第4550572號美國專利中已有描述，該專利內(nèi)容結(jié)合到本發(fā)明中。這個改進的優(yōu)點在于，在初始啟動階段，啟動水泵38將水傳送到制冰格室之前，蒸發(fā)器48的溫度就已經(jīng)遠遠降低到低于結(jié)冰點。如果需要的話，低于結(jié)冰點的結(jié)冰過程也可以在常規(guī)制冰機運行中實現(xiàn)。
當制冰機開始取冰循環(huán)時，熱氣電磁閥170打開，熱的氣態(tài)制冷劑從管路172流入蒸發(fā)器48中。取冰循環(huán)持續(xù)到控制單元確定制冰格室46A和46B中的所有冰塊都已經(jīng)被取出為止。
下面將開始介紹本發(fā)明優(yōu)選制冰機的運行性能。制冰機的運行特性在附錄A中歸納。
啟動和結(jié)冰循環(huán)的順序在初始單元的啟動，或者在單元的重新啟動時，擋板開關(guān)關(guān)閉，進水閥51打開。如果蓄水感應(yīng)器66沒有接觸到水，進水閥151將一直打開，直到蓄水感應(yīng)器66接觸到水。當蓄水池36的水位上升到足以接觸蓄水感應(yīng)器66時，進水閥151關(guān)閉。在進水閥151關(guān)閉后，熱氣電磁閥170啟動大約20秒。接著熱氣電磁閥170關(guān)閉，壓縮機162啟動。在壓縮機162啟動后大約30秒，開啟水泵38。制冰機開始正常的結(jié)冰循環(huán)。在結(jié)冰循環(huán)開始的第一個15分鐘，水探頭153可以接觸或者不接觸水，所以在每個結(jié)冰循環(huán)開始后的第一個10到15分鐘，水探頭153的信號被控制單元152忽略。在結(jié)冰循環(huán)中，即使擋板開關(guān)63打開，控制系統(tǒng)也將繼續(xù)執(zhí)行結(jié)冰循環(huán)?？蛇x擇的是，可以對探頭153的信號采樣，來檢測是否有半融的冰以及泵38是否有空泡流。如果這種情況發(fā)生，進水閥151將打開短暫的時間帶入溫度較高的新鮮水，使半融的冰融化。
在結(jié)冰循環(huán)中，如果主控制開關(guān)轉(zhuǎn)向“關(guān)”位置，控制單元152將立即停止制冰機；如果主控制開關(guān)轉(zhuǎn)向“清潔”位置，控制單元152也將立即停止制冰機并開始如下文所述的清潔循環(huán)。
取冰循環(huán)當冰塊200在蒸發(fā)器48中形成時，冰塊中央的開口202將結(jié)冰封閉，阻止水流穿過蒸發(fā)器48的制冰格室46A和46B。當水流被阻擋足夠長的時間之后，水將不會通過溢水口136溢流到第二室134。因此，第二室134中的水位在某一時刻將下降到露出水探頭153，這時控制單元152將啟動取冰循環(huán)。當水與水流探頭153之間的接觸中斷時，關(guān)閉水泵38，打開該熱氣電磁閥170。
當冰塊從蒸發(fā)器48落入儲冰柜時，冰擋板開關(guān)打開然后關(guān)閉數(shù)次，經(jīng)過20秒的間隔而沒有檢測到冰擋板開關(guān)63打開時，控制單元152將假定所有的冰塊都已從蒸發(fā)器48中取出。在冰擋板63最后一次打開的20秒后，熱氣電磁閥170關(guān)閉大約20秒。與此同時，啟動水泵38，并打開進水閥151。當蓄水池36中的水位到達蓄水感應(yīng)器66可以接觸的高度時，關(guān)閉進水閥151。此時制冰機開始下一個結(jié)冰循環(huán)。
如果冰擋板開關(guān)63持續(xù)打開大約20秒的時間，控制單元152就確定儲冰柜已滿，冰塊頂住擋板，使擋板不能關(guān)閉。然后控制單元152將使制冰機進入自動關(guān)閉模式。在自動關(guān)閉模式中，停止壓縮機162和水泵38，關(guān)閉熱氣電磁閥166和進水閥151。
當冰擋板開關(guān)重新關(guān)閉時，如果制冰機已經(jīng)停止了300秒的時間，則控制單元152將重新開始上面所述的啟動過程?？蛇x擇的是，如果制冰機還沒有關(guān)閉到300秒的時間而擋板開關(guān)63重新關(guān)閉，控制單元152將使啟動推遲到300秒以后。這個時間也可以通過把主控制開關(guān)從“關(guān)”位置轉(zhuǎn)向“開”位置而取消。在取冰循環(huán)的300秒時間后，如果冰擋板開關(guān)63一次也沒有打開，控制單元152將終止取冰循環(huán)而使制冰機轉(zhuǎn)向結(jié)冰循環(huán)。
沖洗取冰循環(huán)每四次取冰循環(huán)后啟動一次沖洗取冰循環(huán)。當水流因為制冰格室46A和46B中冰塊的形成而受到阻礙時，在第二室134中的水流探頭153將脫離與水的接觸。然后，控制單元152使水泵38停止，打開熱氣電磁閥170。當冰塊從蒸發(fā)器48落入儲冰柜時，冰擋板開關(guān)63將打開和關(guān)閉數(shù)次。在冰擋板開關(guān)最后一次打開后20秒，控制單元關(guān)閉熱氣電磁閥170，并啟動冷凝器風扇電動機(圖中未示出)、水泵38和打開進水閥151。水泵38把蓄水池中的水抽吸到水分配器、蒸發(fā)器和集水單元。水繼續(xù)從進水閥151流入蓄水池36中。
當水第一次和蓄水感應(yīng)器66接觸時，水泵38停止。水泵38停止后，水從分配器、蒸發(fā)器和集水單元又迅速流回蓄水池36。在這個操作過程中，水從立管146中溢出，在虹吸作用下，水通過蓄水池排水系統(tǒng)64從蓄水池36連續(xù)虹吸出來。
水從蓄水池36虹吸出來的速度比水從進水閥151流入蓄水池36的速度快。在本發(fā)明的一個實施例中，水通過蓄水池排水系統(tǒng)64虹吸的速度大約是每分鐘2加侖，而水通過進水閥151流入的速度大約是每分鐘0.25加侖。因此，水從蓄水池36排出來后露出蓄水感應(yīng)器66。當水位降到低于虹吸管罩144的底部時，空氣進入立管146中，虹吸停止。而水繼續(xù)從進水閥151流入蓄水池36，因此蓄水池36中的水位再一次上升。
當水第二次接觸到蓄水感應(yīng)器66時，重新啟動水泵38。水泵38再一次將水抽吸到水分配器、蒸發(fā)器和集水單元，使蓄水池36中的水位再次下降，從而露出蓄水感應(yīng)器66。水繼續(xù)通過進水閥151流入蓄水池36，使蓄水池36中的水位穩(wěn)定上升。當蓄水池中的水與蓄水感應(yīng)器66第三次接觸時，關(guān)閉進水閥151。制冰機開始另一個結(jié)冰循環(huán)。
如果冰擋板開關(guān)63持續(xù)打開20秒的時間，控制單元152確定儲冰柜已經(jīng)裝滿，冰塊頂住擋板，使擋板58打開。如前所述，控制單元152將使制冰機轉(zhuǎn)到自動關(guān)閉模式。
如果在取冰循環(huán)后的300秒時間后，冰擋板開關(guān)63一次也沒有打開，控制單元152將終止取冰循環(huán)，使制冰機轉(zhuǎn)向結(jié)冰循環(huán)。
當冰擋板開關(guān)重新關(guān)閉的時候，如果制冰機已經(jīng)停機了300秒的時間，則控制單元將如上所述開始啟動循環(huán)過程。如果制冰機還沒有關(guān)閉到300秒的時間而擋板開關(guān)63重新關(guān)閉，則控制單元152將使啟動推遲到300秒以后。這個時間也可以通過把主控制開關(guān)從“關(guān)”位置轉(zhuǎn)向“開”位置而取消。
當機器開始通電后，或者主控制開關(guān)從“關(guān)”或者“清潔”位置轉(zhuǎn)到“開”位置時，取冰循環(huán)的計數(shù)從“1”開始。如果制冰機在自動關(guān)閉模式中停止運行，控制單元152將保存取冰循環(huán)的計數(shù)，并在取冰循環(huán)重新開始時從這個計數(shù)繼續(xù)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到，沖洗取冰循環(huán)可以在制冰機運行的很多不同時期執(zhí)行。是否執(zhí)行取冰循環(huán)依賴于進入制冰機的水量。比如，在進水中有非常高含量礦物質(zhì)時，沖洗取冰循環(huán)的頻率可以高于每四次取冰循環(huán)就開始一次沖洗取冰循環(huán)的頻率?？蛇x擇的是，當制冰機中使用高純度的水時，執(zhí)行沖洗循環(huán)的頻率將低于每四次取冰循環(huán)就開始一次沖洗取冰循環(huán)的頻率。在執(zhí)行沖洗取冰循環(huán)的頻率低時，制冰機的效率也將更高，因為不需要頻繁冷卻大量溫度較高的新鮮水。然而，如果水中礦物質(zhì)含量過高，冰的質(zhì)量將會惡化。
清潔循環(huán)當主控制開關(guān)設(shè)置在“清潔”位置，控制單元152將進入程序設(shè)定的清潔和沖洗循環(huán)。主要的操作過程如附錄B所示。
當主控制開關(guān)轉(zhuǎn)向“清潔”位置時，清潔過程立即開始。如果開關(guān)在第一個30秒內(nèi)返回“關(guān)”或者“開”位置，清潔循環(huán)將被終止。在清潔循環(huán)鎖定的第一個30秒時間里，制冰機必須完成清潔循環(huán)。當主控制開關(guān)轉(zhuǎn)向“關(guān)”位置時，制冰機將停機，然后當主控制開關(guān)轉(zhuǎn)向“開”或者“清潔”位置時，繼續(xù)進行剩下時間的清潔循環(huán)。在鎖定階段開始后，主控制開關(guān)可以轉(zhuǎn)向“開”位置，使制冰機在清潔循環(huán)完成后轉(zhuǎn)向制冰模式。當主控制開關(guān)在10秒或者少于10秒的時間里從“關(guān)”位置轉(zhuǎn)向“開”位置三次，鎖定將被取消。
因此，很顯然，如前所述，本發(fā)明的低容積制冰機可以實現(xiàn)上面所述的所有優(yōu)點。本發(fā)明優(yōu)選的制冰機不僅可以制造能被鉗子鉗起的較大的、獨立而透明的冰塊，而且也很適合家庭使用。制冰機可以很容易地用可卡合一起的便宜的注塑成型塑料部件制造。蒸發(fā)器的金屬部分可以很容易通過自動金屬沖壓成型工藝制造。蒸發(fā)器的設(shè)計具有高的穩(wěn)定性，不需要定期的維護。另外，蒸發(fā)器的堆疊設(shè)計可以在不增加制冰機占地面積的條件下提高制冰能力。
本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可以知道的是，在不脫離本發(fā)明原理和范圍情況下，可進行各種改型和變更。例如，制冰機可以包括很多種電子控制裝置，例如微處理器裝置，微控制器裝置，可編程邏輯設(shè)備和其他類似的設(shè)備。如上所述，沖洗取冰循環(huán)除了可以設(shè)置成每四次取冰循環(huán)進行一次以外，也可以根據(jù)每一臺機器供應(yīng)的不同水量來設(shè)置頻率。因此，所有這些改變都不超出本發(fā)明附加權(quán)利要求及其等同內(nèi)容的范圍。
附錄A

附錄B

權(quán)利要求
1.一種制冰機，其包括(a)蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括多個獨立的制冰格室，其中每個制冰格室都包括封閉的周界和在下端的開口；(b)與蒸發(fā)器連接的水分配器，該水分配器構(gòu)造成用來把水傳送到所有獨立制冰格室的上端或者上端附近，從而水從獨立制冰格室的周界內(nèi)部向下流出；(c)水再循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括蓄水池、一設(shè)置在蓄水池中的水泵和連接到水泵和水分配器的水再循環(huán)管；(d)制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)構(gòu)造成用來從周界的外側(cè)冷卻每個制冰格室，使冰塊在制冰格室中形成。
2.如權(quán)利要求1所述的制冰機，其特征在于，該制冷系統(tǒng)在取冰循環(huán)時用來加熱每個制冰格室，使這些冰塊可以從每個制冰格室的下端釋放并掉出來。
3.如權(quán)利要求1所述的制冰機，其特征在于，該蒸發(fā)器包括(a)在第一平面延伸的導(dǎo)熱板，其中每個制冰格室都設(shè)置在導(dǎo)熱板內(nèi)，而且每個制冰格室都具有與平面大致垂直的縱向軸線；(b)傳熱管，該傳熱管固定在靠近每個制冰格室的導(dǎo)熱板。
4.如權(quán)利要求1所述的制冰機，其特征在于，導(dǎo)熱板、制冰格室和傳熱管由金屬銅制成。
5.如權(quán)利要求1所述的制冰機，其特征在于，制冰格室和傳熱管被焊接到導(dǎo)熱板上。
6.如權(quán)利要求3所述的制冰機，其特征在于，傳熱管可導(dǎo)熱地連接到每個獨立的制冰格室上，從而與每個獨立的制冰格室的內(nèi)壁接觸的水將在內(nèi)壁上結(jié)成冰。
7.如權(quán)利要求3所述的制冰機，其特征在于，獨立的制冰格室位于導(dǎo)熱板上孔陣列中。
8.如權(quán)利要求3所述的制冰機，其特征在于，導(dǎo)熱板包括上表面和下表面，同時側(cè)壁沿著導(dǎo)熱板的周界懸掛在下表面上。
9.如權(quán)利要求3所述的制冰機，其特征在于，該多個制冰格室都設(shè)置在導(dǎo)熱板的內(nèi)部，從而第一平面穿過每個制冰格室的中部。
10.如權(quán)利要求3所述的制冰機，其特征在于，該導(dǎo)熱板包括矩形板，該板包括長邊和短邊，同時孔的陣列包括與長邊平行的行和與短邊平行的列。
11.如權(quán)利要求10所述的制冰機，其特征在于，傳熱管包括固定在導(dǎo)熱板下表面和側(cè)壁上的蛇形管并橫穿在相鄰行的制冰格室之間。
12.如權(quán)利要求11所述的制冰機，其特征在于，蛇形管是這樣設(shè)置的進入蛇形管的傳熱流體首先被引導(dǎo)在制冰格室相鄰內(nèi)行。
13.如權(quán)利要求3所述的制冰機，其特征在于，每個獨立的制冰格室的底部在導(dǎo)熱板的下表面延伸，同時蒸發(fā)器還包括圍繞獨立制冰格室底部的的熱絕緣體。
14.如權(quán)利要求1所述的制冰機，其特征在于，還包括設(shè)置在每個制冰格室上端的水分散器，其中，該水分散器用來分配進入制冰格室上端的水流。
15.如權(quán)利要求14所述的制冰機，其特征在于，水分散器用來引導(dǎo)在來自水分配器壓力下的水流，該水流進入到制冰格室上端的內(nèi)壁上。
16.如權(quán)利要求15所述的制冰機，其特征在于，水分散器還包括通過L形支架設(shè)置在水分散器內(nèi)部的擋水板，該L形支架固定到水分散器的內(nèi)壁。
17.如權(quán)利要求14所述的制冰機，其特征在于，水分散器包括具有第一直徑的第一管段和位于第一管段下游并具有第二直徑的第二管段，其中第二直徑比第一內(nèi)徑大，而第二管段連接到制冰格室的上端。
18.如權(quán)利要求17所述的制冰機，其特征在于，水分散器還包括通過L形支架設(shè)置在水分散器內(nèi)部并固定到水分散器內(nèi)壁的擋水板，從而擋水板位于L形支架和第一管段連接點的下游。
19.如權(quán)利要求18所述的制冰機，其特征在于，擋水板包括上表面和一下表面，同時擋水板的底面與第一管段和第二管段之間的轉(zhuǎn)折點在同一水平面上，從而使與擋水板接觸的水流從擋水板和L形支架之間流過，并均勻分散在第二管段的內(nèi)壁上。
20.如權(quán)利要求14所述的制冰機，其特征在于，多個獨立的制冰格室排列成行，同時水分配器還包括連接到再循環(huán)水管并且具有多個進水管的總管，其中每個進水管連接到每行獨立制冰格室上的每個水分散器上。
21.如權(quán)利要求1所述的制冰機，其特征在于，蒸發(fā)器包括(a)第一導(dǎo)熱板；(b)設(shè)置在第一導(dǎo)熱板下部的第二導(dǎo)熱板；以及(c)傳熱管，所述傳熱管固定在靠近每個制冰格室的第一和第二導(dǎo)熱板上；其中每個制冰格室包括設(shè)置在第一導(dǎo)熱板內(nèi)部的第一制冰格室和設(shè)置在第二導(dǎo)熱板內(nèi)部的第二制冰格室；其中第一和第二制冰格室通過熱絕緣連連接器連接。
22.如權(quán)利要求21所述的制冰機，其特征在于，熱絕緣連接器包括具有低吸水率的注塑模制塑料，其側(cè)面尺寸與第一和第二制冰格室側(cè)面的尺寸大致相同。
23.如權(quán)利要求1所述的制冰機，其特征在于，還包括(a)設(shè)置在蒸發(fā)器下部蓄水池上部的集水單元，該集水單元具有第一室和通過溢水口分開的第二室，其中每一室的底面都設(shè)有排水孔；(b)設(shè)置在第二室內(nèi)的水探頭，其中第一室用來收集流過獨立制冰格室的水，并引導(dǎo)水通過第一室底面的排水孔并越過溢水口上面流入第二室。
24.如權(quán)利要求23所述的制冰機，其特征在于，第二室包括與溢水口相對的外壁，該外壁的垂直高度低于溢水口的垂直高度，因此，水可以從第二室在外壁上面流入蓄水池。
25.如權(quán)利要求24所述的制冰機，其特征在于，第二室是這樣設(shè)置的從獨立的制冰格室流出的水流減少將導(dǎo)致第二室的水位降低到低于水探頭的感應(yīng)端。
26.如權(quán)利要求23所述的制冰機，其特征在于，該第一室的底面是傾斜的，這樣水可以流向溢水口，同時在第一室的排水孔緊靠溢水口設(shè)置。
27.一種制冰機監(jiān)控系統(tǒng)，其包括(a)電子控制單元；(b)蒸發(fā)器，其用來制造冰塊和排出多余的水；(c)設(shè)有第一室和第二室的水保持單元，其中第一室用來接收從蒸發(fā)器流出的多余的水，并將水傳送到第二室，其中第二室包括受限的水出口；以及(d)設(shè)置在第二室內(nèi)的水探頭，其構(gòu)造成用來檢測從第一室流入第二室的水是否存在，并將信號傳輸?shù)诫娮涌刂茊卧?br> 28.如權(quán)利要求27所述的制冰機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，第一和第二室通過水保持單元底部向上延伸的溢水口分隔開。
29.如權(quán)利要求28所述的制冰機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，第二室包括高出底部的壁面，使水在高出底部預(yù)定的高度流出外壁。
30.如權(quán)利要求29所述的制冰機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，第一和第二室的底板均設(shè)有排水孔。
31.如權(quán)利要求30所述的制冰機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，第一室的排水孔緊靠溢水口設(shè)置，第一室的底板的一部分向排水孔的方向傾斜。
32.如權(quán)利要求27所述的制冰機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括擋板和傳感器，該擋板用來打開從蒸發(fā)器出來的冰塊的通道，而該傳感器用來當擋板打開時把信號傳遞給電子控制單元。
33.如權(quán)利要求32所述的制冰機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，傳感器包括設(shè)置在擋板上的磁體和與磁體結(jié)合操作的磁開關(guān)。
34.如權(quán)利要求27所述的制冰機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，電子控制單元用來當水探頭檢測到第二室的水位很低時，啟動取冰循環(huán)。
35.如權(quán)利要求27所述的制冰機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，電子控制單元用來當水探頭探測到在運行的第一個10分鐘里第二室水位很低時，打開閥為制冰機增加更多的水。
36.一種制冰機，其包括(a)蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括多個獨立的制冰格室，其中每個制冰格室都包括封閉的周界和在下端的開口；(b)設(shè)置在每個制冰格室上端的水分散器，其中水分散器包括設(shè)置在水分散器的內(nèi)部并固定到水分散器內(nèi)壁的擋水板，其中該擋水板把進入到制冰格室上端的水流引導(dǎo)到制冰格室的內(nèi)部表面上。
37.如權(quán)利要求36所述的制冰機，其特征在于，水分散器還包括L形支架，該支架把擋水板固定到水分散器的內(nèi)壁。
38.如權(quán)利要求36所述的制冰機，其特征在于，水分散器包括具有第一內(nèi)徑的第一管段和在第一管段下游并具有第二內(nèi)徑的第二管段；第二內(nèi)徑比第一內(nèi)徑大，其中，第二管段連接到制冰格室的上端，同時擋水板通過L形支架連接到水分散器的內(nèi)壁，從而擋水板位于L形支架和第一管段內(nèi)壁連接點的下游。
39.如權(quán)利要求38所述的制冰機，其特征在于，擋水板包括上表面和下表面，擋水板的下表面與第一管段和第二管段之間的轉(zhuǎn)折點在同一水平面上，從而使接觸擋水板的水流從擋水板和L形支架之間流過，并均勻分散在第二管段的內(nèi)壁上。
40.一種由低容積制冰機制成的透明冰塊，該冰塊包括(a)上端和下端；以及(b)在從上端延伸到下端的中央部分上的開口；其中，開口上端和下端的橫截面相對較大，而在冰塊中部的橫截面相對較小。
41.如權(quán)利要求40所述的透明冰塊，其特征在于，上端和下端為圓形表面。
42.如權(quán)利要求40所述的透明冰塊，其特征在于，開口為沙漏形狀，該形狀具有從冰塊上端延伸到下端的中心軸線。
43.如權(quán)利要求40所述的透明冰塊，其特征在于，上端和下端的截面為大致圓形，該圓形直徑約為1-1.25英寸。
44.如權(quán)利要求43所述的透明冰塊，其特征在于，冰塊的長度約為1.25英寸。
45.如權(quán)利要求40所述的透明冰塊，其特征在于，冰塊的重量約為12-20克。
46.一種制冰機，該包括(a)至少有兩級的多級蒸發(fā)器，其中每一級包括多個獨立的制冰格室，每一制冰格室都包括封閉的周界和在下端的開口，其中制冰格室垂直地對齊，以形成垂直制冰格室堆疊，其中熱絕緣體設(shè)置在垂直堆疊中的制冰格室之間；(b)與蒸發(fā)器連接的水分配器，該分配器用來在所有獨立制冰格室的上端或接近上端的位置把水傳送到制冰格室的最上層；(c)水再循環(huán)系統(tǒng)，包括蓄水池、一設(shè)置在蓄水池中的水泵和連接到水泵和水分配器的水再循環(huán)管，其中水分配器用來將水傳遞到多級蒸發(fā)器，這樣水從每個制冰格室堆疊的最上層流入，接著通過最下層流出多級蒸發(fā)器，并流入蓄水池中。
47.如權(quán)利要求46所述的制冰機，其特征在于，還包括制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)用來在周界的外部冷卻每個制冰格室，從而在制冰格室中形成獨立的冰塊。
48.如權(quán)利要求46所述的制冰機，其特征在于，多級蒸發(fā)器的每一級包括(a)導(dǎo)熱板，和(b)傳熱管，該傳熱管固定在靠近每個制冰格室的導(dǎo)熱板上其中每個制冰格室都包括細長的金屬結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有與導(dǎo)熱板大致垂直的縱向軸線。
49.如權(quán)利要求48所述的制冰機，其特征在于，細長金屬結(jié)構(gòu)具有這樣的橫截面形狀，該形狀從正方形、圓形、三角形、五角形、六角形以及八角形中選擇。
50.如權(quán)利要求48所述的制冰機，其特征在于，每個制冰格室在中部固定到導(dǎo)熱板上。
51.一種制冰機的操作方法，包括(a)使水通過多個制冰格室循環(huán)，同時用制冷劑對制冰格室進行冷卻；(b)監(jiān)控水通過制冰格室的流動；以及(c)當監(jiān)測到通過制冰格室的水流速減小時，啟動取冰循環(huán)，以從制冰格室中取出冰塊，其中流速減少表示在多個空心制冰格室中冰塊形成。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，流速減少表示由于空心制冰格室冰塊的形成導(dǎo)致孔尺寸變小，從而使水的流動受到限制。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，流速減少為流過多個空心制冰格室水流的約1/3。
54.如權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，對水流進行監(jiān)控包括在有入口和受限出口的腔室內(nèi)利用水探頭進行監(jiān)控。
55.如權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，水從蓄水池進行再循環(huán)。
56.如權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，在水從蓄水池循環(huán)出去之前蓄水池已被注滿。
57.如權(quán)利要求56所述的方法，其特征在于，注滿蓄水池包括(a)打開進水閥使水流入蓄水池；(b)繼續(xù)使水流入蓄水池，直到水探頭檢測到蓄水池中的水；以及(c)關(guān)閉進水閥。
58.如權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，水探頭為電容式傳感器。
59.如權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，監(jiān)控通過空心制冰格室的水流包括，監(jiān)控通過制冰格室的水量不再足以使探頭淹沒在水中的時刻，其中該探頭設(shè)置在有限制水出口的腔室中探頭。
60.如權(quán)利要求51所述的方法，還包括(a)監(jiān)控取冰循環(huán)的次數(shù)；以及(b)在每次預(yù)設(shè)取冰循環(huán)的計數(shù)程序中(i)監(jiān)控從制冰格室掉出的冰塊；(ii)在最后的冰塊檢測以后，等待預(yù)定的時間，然后停止取冰循環(huán)；(iii)在水流入蓄水池以后，開始使水流入制冰格室；(iv)繼續(xù)使水流入蓄水池和制冰格室，直到蓄水池達到預(yù)定的水位；(v)停止水流向制冰格室，開始從蓄水池排出水；(vi)停止從蓄水池中排出水，繼續(xù)使水流入蓄水池，直到蓄水池再次達到預(yù)定的水位；(vii)再次開始使水流入制冰格室并繼續(xù)使水流入蓄水池，直到蓄水池再次達到預(yù)定的水位；然后(viii)停止水流入蓄水池。
61.一種制冰機的操作方法，包括(a)在獨立的制冰格室中形成冰塊；(b)啟動取冰循環(huán)，從制冰格室中取出冰塊；(c)檢測冰塊從制冰格室中掉落；(d)監(jiān)控每個冰塊檢測事件之間的時間間隔；(e)如果在預(yù)設(shè)的時間間隔里沒有檢測事件，重復(fù)步驟(a)和(b)。
62.如權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，還包括監(jiān)測冰塊在儲冰柜中的存在。
63.如權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，還包括只要儲冰柜中有剩余的冰塊沒有被檢測到就重復(fù)步驟(a)和(c)，而如果檢測到有剩余的冰塊，則停止制冰機。
64.一種制冰機，其包括(a)包括多個獨立的制冰格室的蒸發(fā)裝置，其中每個制冰格室都包括封閉的周界和在下端的開口；(b)與蒸發(fā)裝置連接的水分配裝置，該裝置用來把水傳遞到每個獨立制冰格室的上端或者接近上端的位置；(c)水再循環(huán)裝置，該裝置用于使水通過制冰格室返回到水分配裝置進行再循環(huán)；和(d)制冷裝置，用來從周界的外部冷卻每個制冰格室，從而使冰塊在制冰格室中形成。
65.如權(quán)利要求64所述的制冰機，其特征在于，蒸發(fā)裝置包括至少有兩級的多級蒸發(fā)器，其中每一級包括多個獨立的制冰格室，制冰格室垂直地對齊，以形成垂直制冰格室堆疊，以及熱絕緣體設(shè)置在垂直堆疊中的制冰格室之間。
66.如權(quán)利要求64所述的制冰機，其特征在于，還包括(a)設(shè)置在蒸發(fā)裝置下部和水再循環(huán)裝置上游的集水單元，該集水單元具有第一室和通過溢水口分開的第二室，其中每一室的底面都設(shè)有排水孔；(b)設(shè)置在第二室內(nèi)的水探頭，其中第一室用來收集流過獨立制冰格室的水，并引導(dǎo)水通過第一室底面的排水孔并經(jīng)過溢水口上面流入第二室。
67.如權(quán)利要求64所述的制冰機，其特征在于，還包括設(shè)置在每個獨立制冰格室上端的水分散器，其中水分散器包括設(shè)置在水分散器的內(nèi)部并固定到水分散器內(nèi)壁的擋水板，其中，擋水板把進入到制冰格室上端的水向外引導(dǎo)到制冰格室內(nèi)部表面。
68.一種制冰機的操作方法，包括(a)用水泵將水從蓄水池通過水分配器抽吸到與水分配器連接的蒸發(fā)器，蒸發(fā)器有多個獨立的制冰格室，每個制冰格室的底端具有開口；(b)對每個制冰格室進行制冷，從而使獨立的冰塊在該制冰格室中形成；(c)使水泵停止，并從制冰格室中收取冰塊，同時監(jiān)測冰塊從制冰格室中掉落，并記錄取冰循環(huán)連續(xù)的次數(shù)；(d)在每次預(yù)設(shè)取冰循環(huán)的計數(shù)程序中(i)啟動水泵，將水抽到水分配器和蒸發(fā)器，并打開進水閥使水流入蓄水池；(ii)繼續(xù)運行水泵，并使水流入蓄水池，直到蓄水池中的水接觸到蓄水池中感應(yīng)器為止；(iii)使水泵停止，從而水從水分配器和蒸發(fā)器流入蓄水池，并使蓄水池中水位升高到足以在蓄水池中進行虹吸排水；(iv)從蓄水池中排出水直到虹吸排水停止；(v)繼續(xù)使水通過進口流入蓄水池，直到蓄水池中的水位上升到可以接觸蓄水池中感應(yīng)器為止；(vi)啟動水泵，將水抽入水分配器和蒸發(fā)器；(vii)繼續(xù)運行水泵，并使水流入蓄水池，直到蓄水池中的水接觸到蓄水池中感應(yīng)器為止；以及(viii)關(guān)閉進水閥。
全文摘要
一種制冰機包括有多個獨立制冰格室的蒸發(fā)器。每個制冰格室的下端有開口。水分配器連接到蒸發(fā)器上，用來將水傳遞到每個制冰格室的上端。制冰機中的制冷系統(tǒng)用來冷卻每個獨立的制冰格室，從而使獨立的冰塊在每個制冰格室中形成。水再循環(huán)系統(tǒng)包括設(shè)置在蒸發(fā)器和蓄水池之間的集水單元。集水單元在第一和第二室收集從制冰格室中流出的水。水探頭設(shè)置在第二室。當?shù)诙业乃坏陀陬A(yù)定水位時，取冰循環(huán)開始。本申請還提供制冰機的操作方法。
文檔編號F25C1/06GK1645018SQ20041009813
公開日2005年7月27日 申請日期2004年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月29日
發(fā)明者C·E·施羅塞爾, R·T·米勒, S·J·謝戴維 申請人:曼尼托沃食品服務(wù)有限公司