CN111059813A - 一种用于旋转离心式制冰机构的制冰方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于旋转离心式制冰机构的制冰方法，所述旋转离心式制冰机构包括绕中心轴线呈弧形延伸的载冰盘，所述载冰盘设置有多个开口朝向所述中心轴线的用于装载制冰水的冰槽，所述制冰方法包括以下步骤：驱动所述载冰盘绕所述中心轴线转动并使所述载冰盘的转动角速度至少大于第一角速度；向所述冰槽内注入制冰水，所述载冰盘的转动角速度大小使得所述冰槽内的制冰水不溢出所述冰槽。利用本制冰方法可以使得制冰机构在同样的空间内制取更多的冰块。

Description

一种用于旋转离心式制冰机构的制冰方法

技术领域

本发明涉及制冰控制方法，特别是涉及一种用于旋转离心式制冰机构的制冰方法。

背景技术

现有市场上的制冰机构大都设计为一水平冰盒制冰，当制冰时，水阀根据设定的程序控制向制冰盒注水，然后根据判断条件进行翻冰动作并把冰块翻转掉落到储冰盒中。通常，受制冰速度的限制，当冰盒为水平一个制冰盒时，冰箱的制冰量均较少，无法满足用户对大冰量的需求。受冰箱内部空间限制，制冰盒的尺寸又无法随意增大以提升制冰量。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种能够减少占用空间的用于旋转离心式制冰机构的制冰方法。

特别地，本发明提供了一种用于旋转离心式制冰机构的制冰方法，旋转离心式制冰机构包括绕中心轴线呈弧形延伸的载冰盘，载冰盘设置有多个开口朝向中心轴线的用于装载制冰水的冰槽，制冰方法包括以下步骤：

驱动载冰盘绕中心轴线转动并使载冰盘的转动角速度至少大于第一角速度；

向冰槽内注入制冰水，载冰盘的转动角速度大小使得冰槽内的制冰水不溢出冰槽。

进一步地，当载冰盘的转动角速度为第一角速度且冰槽中的制冰水注满时，制冰水受到的离心作用恰好等于其受到的重力作用。

进一步地，位于冰槽内的制冰水的温度满足温度阈值以及制冰水的制冷时间满足时间阈值后，默认制冰水已凝结成冰块。

进一步地，温度阈值小于等于零下14摄氏度。

进一步地，时间阈值大于等于50分钟。

进一步地，旋转离心式制冰机构还包括：

包络部，包络部包围载冰盘的背离中心轴线的表壁，且与载冰盘的背离中心轴线的表壁共同围合形成进水腔，进水腔与冰槽连通，以使得制冰水由进水腔流入冰槽。

进一步地，在向冰槽内供水前对冰槽所处的环境进行降温。

进一步地，使冰槽内的制冰水凝结的同时向冰槽内注入制冰水。

进一步地，冰槽与进水腔的连通处设置有过滤部，进水腔中的制冰水流向冰槽内时由过滤部进行过滤。

进一步地，过滤部为活性炭层。

本发明中的用于旋转离心式制冰机构的制冰方法，利用载冰盘转动时产生的离心作用，使得冰槽中的制冰水不脱离载冰盘。由于此制冰方法可以使得载冰盘呈弧形，载冰盘呈弧形时由于其表面积不变，所以其上布置的冰槽的数量不变，故使得载冰盘的制冰量不变，由此增大了载冰盘的空间利用率，进而减小了制冰机构整体的占用空间。在同样大小的空间内，利用本制冰方法可以制取更多的冰块。同时，载冰盘工作状态时将带动周围冷空气流动，使得制冰水与周围冷空气强制换热，加快了制冰水的凝结速率。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的制冰机构的全剖示意图；

图2是图1中注水机构的局部放大示意图；

图3是图1中的冰槽的局部放大示意图；

图4是图1中的支架部分的局部剖切侧视示意图；

图5是根据本发明一个实施例的旋转部的第一剖视示意图；

图6是根据本发明一个实施例的旋转部的第二剖视示意图；

图7是根据本发明一个实施例的旋转部的立体示意图；

图8是根据本发明一个实施例的制冰方法的流程框图；

图9是根据本发明又一个实施例的制冰方法的流程框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1至图9所示，为本发明较佳的实施例。

本实施例中的旋转离心式制冰机构包括载冰盘100以及驱动装置400。载冰盘100绕一中心轴线呈弧形延伸(载冰盘100可以看成由平面板件弯曲而成的弧形板件)，载冰盘100的一面设置有多个用于装载制冰水的冰槽110，冰槽110具有开口111，且冰槽110的开口111朝向载冰盘100的中心轴线。在载冰盘100的展开平面上，各冰槽110呈矩形阵列布置。即将呈弧形的载冰盘100展开成平板状时(展开的过程中各冰槽110随载冰盘100一起展开)，各冰槽110在载冰盘100上呈矩形阵列布置。

驱动装置400用于驱动载冰盘100绕中心轴线转动，并配置成驱动载冰盘100转动时使得各冰槽110中的制冰水均在离心作用下不脱离冰槽110。即驱动装置400可以驱动载冰盘100绕中心轴线转动，且载冰盘100绕中心轴线转动时的线速度足够大，使得冰槽110中的制冰水获得的离心作用大于其重力作用，故即使冰槽110的开口111在随载冰盘100旋转的过程中正面朝下时，冰槽110内的制冰水也不会流出冰槽110。

载冰盘100呈弧形延伸可以使得其占用的空间减小，由于载冰盘100的表面积不变，所以其上布置的冰槽110的数量不变，故使得其制冰量不变，由此增大了载冰盘100的空间利用率，进而减小了制冰机构整体的占用空间。在同样大小的空间内，本发明中的制冰机构可以制取更多的冰块。

需要注意的是，上述的冰槽110可以为定位在载冰盘100上的独立的腔体，其也可以与载冰盘100一体成型。冰槽110以及载冰盘100两者可以为单独的板件一体冲压成型，也可以一体注塑成型。冰槽110仅需开口111位于载冰盘100的一侧即可，即冰槽110的槽身可以穿过了载冰盘100，使得冰槽110的开口111位于载冰盘100的一侧，而其槽底位于载冰盘100的另一侧，当为上述结构时，冰槽110的侧壁113的一部分则伸入到了进水腔310中。

一种实施例中，为了使得当各冰槽110中的制冰水漫出时，能够通过调整进水量使漫出的制冰水回流到制冰槽110中，冰槽110的开口111可以与载冰盘100的背离进水腔310的表面平齐设置，这样使得当冰槽110中的制冰水漫出冰槽110后，可以由载冰盘100承载，通过控制注水机构500让制冰水回流便可以使得载冰盘100上的制冰水回到冰槽110中，这样可以减少制冰水的浪费，同时也可以防止制冰水在载冰盘100的其它部位凝结而造成堵塞或使载冰盘100被黏住。

一种实施例中，载冰盘100限定出柱状的腔室，即载冰盘100绕中心轴线360°延伸，使得载冰盘100的空间利用率最大化。具体地，载冰盘100限定出的柱状腔室可以为圆柱形腔室，也可以为垂直中心轴线的横截面是矩形或椭圆形的柱状腔室。载冰盘100的柱状腔室的沿中心轴线的两端可以封闭也可以不封闭，当其两端封闭时，可以在载冰盘100上开设出冰口140，出冰口140用于将冰槽110内凝结的冰块导出。当其两端不封闭时，可以使冰块由柱状腔室的两端导出。

制冰机构还包括包络部200，包络部200包围载冰盘100的背离开口111的表面，且与载冰盘100的背离开口111的表面共同围合形成进水腔310。即冰槽110的开口111位于载冰盘100的第一侧面时，包络部200包围载冰盘100的第二侧面，第一侧面与第二侧面为载冰盘100的两个相对的表面。注水机构500与进水腔310连通，用于向进水腔310中注入制冰水，进水腔310与冰槽110连通，使得流入注水腔320中的制冰水流向冰槽110。

当需要往冰槽110中注水时，可以向进水腔310中注水，制冰水通过进水腔310流向冰槽110。这样的注水过程使得每个冰槽110中的注水均匀，且注水效率高、不易出现制冰水洒漏的现象。

一种实施例中，还可以让每个冰槽110均连通一个进水管道，使制冰水不经过进水腔310，直接由进水管道流向冰槽110，而多根进水管道可以由一根总管道同时供水。

进水腔310可以与冰槽110的任意部位连通，使制冰水能够流入冰槽110中即可。为了防止制冰槽110中的制冰水凝结的过程中，进水腔310与冰槽110中的连通口处的制冰水不会因出现凝结而堵塞，一种实施例中，冰槽110具有与开口111相对的底壁112，进水腔310与底壁112连通。由于位于冰槽110的开口111处的制冰水最先凝结，进水腔310与冰槽110的连通口处最后凝结，故可以通过控制凝结时间来防止进水腔310与冰槽110的连通口处出现堵塞。

为了防止由于载冰盘100的转速变化时冰槽110中的制冰水飞溅，在一种实施例中，沿中心轴线的延伸方向，载冰盘100的两端一一对应设置有封盖腔室两端的第一盖板130以及第二盖板120。第一盖板130以及第二盖板120将柱状腔室的两端封闭，位于柱状腔室内的冰块由出冰口140导出。柱状腔室相对封闭可以使得其内部的制冰水不会因特殊情况而四处飞溅。当布置有第一盖板130以及第二盖板120时，可以使第一盖板130连接驱动装置400，具体可以使第一盖板130的与中心轴线重合的部位连接驱动装置400的转动轴，这样可以使载冰盘100的转动过程更加平稳。在其他实施例中，驱动装置400还可以通过驱动包络部200来使得载冰盘100转动。

当柱状腔室的两端具有第一盖板130以及第二盖板120时，一种实施例中，如图5至图7所示，包络部200包围第一盖板130以及第二盖板120的背离上述柱状腔室的表壁，并与第一盖板130以及第二盖板120的背离腔室的表壁共同围合形成注水腔320(即包络部200与第一盖板130之间的空间以及包络部200与第二盖板120之间的空间成为注水腔320)，注水腔320与进水腔310连通。注水腔320与进水腔310两者可为与图1或图5所示的完全连通的结构，也可以利用管道连通。当包络部200为上述结构时，包络部200、第一盖板130、第二盖板120、载冰盘100以及冰槽110共同组合成了如图7所示的旋转部。进水腔310以及注水腔320共同组合形成了密封腔室。

如图1或图5所示，包络部200包括与中心轴线垂直的第一包络壁220，第一包络壁220与第一盖板130间隔设置，驱动装置400与第一包络壁220连接，具体可以使第一盖板130的与中心轴线重合的部位连接驱动装置400的转动轴，这样可以使载冰盘100的转动过程更加平稳。进一步地，包络部200还包括与中心轴线垂直的第二包络壁210，第二包络壁210与第二盖板120间隔设置，第二包络壁210与中心轴线的相交处形成有圆形的注水孔，注水机构500与注水孔连通，由于当第二包络壁210转动时，注水孔绕其中心转动，注水机构500向注水孔中注入制冰水可以使得注水机构500不用随第二包络壁210转动，使得注水机构500可以更容易被定位。

一种实施例中，如图2所示，注水孔外连接有延伸管211，延伸管211的长度方向平行于中心轴线。注水机构500包括连接管510，连接管510穿过延伸管211，且其一端穿过注水孔并伸入到注水腔320内，另一端与外部进水管道连通。当第二包络壁210转动时，延伸管211跟随一起转动，此时延伸管211相对于连接管510转动，通过使连接管510以及延伸管211的管径相适配，可以有效防止注水腔320中的制冰水由注水孔处外漏。进一步地，连接管510的伸入密封腔室的一端的边缘形成有向外延伸的第一密封凸缘511，第一密封凸缘511抵接第一包络壁220的面向密封腔室的内壁面。第一密封凸缘511可以有效防止注水腔320中的制冰水溢出到延伸管211与连接管510之间的缝隙中。

延伸管211的远离注水孔的一端形成有第二密封凸缘212，连接管510的外壁面设置有呈环状的第一抵接环512，第一抵接环512抵接第二密封凸缘212的背离注水孔的表面。第一抵接环512以及第二密封凸缘212的抵接可以使得泄漏到延伸管211以及连接管510之间的制冰水难以继续外漏。

一种实施例中，为了进一步增强注水机构500与旋转部之间的密封性，可以使第一抵接环512的外径大于或等于第二密封凸缘212的外径，且使第一抵接环512的外边缘连接第二抵接环513，第二抵接环513由第一抵接环512的外边缘绕过第二密封凸缘212的外边缘后朝内延伸，且第二抵接环513抵接第二密封凸缘212的朝向注水孔的表面。使得当旋转部转动时，第二密封凸缘212在第一抵接环512以及第二抵接环513之间的空隙内转动。进一步地，为了增大泄漏的制冰水的泄漏路径的长度，第二密封凸缘212的背离注水孔的表面设置有绕中心轴线延伸的环形凸起213，第一抵接环512形成有与环形凸起213配合的环形孔，第二密封凸缘212的朝向注水孔的表面设置有绕中心轴线延伸的环形凸起213，第二抵接环513形成有与环形凸起213配合的环形孔。环形凸起213嵌于环形孔中，当旋转部转动时，环形凸起213相对于环形孔转动。

当延伸管211相对于连接管510转动时，连接管510与延伸管211之间将产生些许滑动摩擦，使得连接管510受到由摩擦力产生的转矩，为了防止连接管510因为受到转矩而产生转动，在一种实施例中，如图4所示，连接管510包括定位部514，定位部514为矩形管(即连接管510至少具有一段外形呈矩形的管道，连接管510也可以整体外形呈矩形，定位部514的对制冰水导流的内部通道可以呈矩形也可以呈圆形)。制冰机构还包括定位注水机构500的支架520，支架520形成有定位定位部514的矩形孔521，当定位部514定位于矩形孔521中后，定位部514无法在矩形孔521中转动，而支架520定位在相对固定的平台上(如制冰机构设置于冰箱中时，支架520可以定位在冰箱的壳体上)，故支架520可以有效的防止连接管510转动。

由于连接管510的结构特殊，故为了方便其与延伸管211进行装配，在一种实施例中，连接管510由橡胶等可以强制脱模的柔性材料制成，例如连接管510可以由TPE材质制成。与连接管510连接的外部水管的可以由LDPE或LLDPE材质制成，第二环形凸缘上的环形凸起213可以由能够降低滑动摩擦的材质制成，例如PA或POM材质。

一种实施例中，进水腔310与冰槽110的连通处设置有对流向冰槽110内的制冰水进行过滤的过滤部114，过滤部114用于过滤将流向冰槽110中的制冰水中的小颗粒或能够产生异味的杂质。当进水腔310与冰槽110的底壁112连通时，过滤部114设置于冰槽110的底壁112处，具体地，过滤部114可以为活性炭层。制冰机构中设置过滤部114可以节省外部过滤器，如当制冰机构设置于冰箱中时，冰箱便不需要再单独增加过滤器，故可以节省过滤器所占用的空间。

本发明的第二方面还提供了一种冰箱，该冰箱包括上述任一实施例中的制冰机构。其中制冰机构的支架520固定在冰箱的壳体内，制冰机构处于冰箱的冷冻环境中。

本发明的第三方面还提供了一种用于旋转离心式制冰机构的制冰方法，该制冰方法用于上述任一实施例中的旋转离心式制冰机构。如图8所示，制冰方法包括以下步骤：

S101：驱动载冰盘100绕中心轴线转动并使载冰盘100的转动角速度至少大于第一角速度；

S103：向冰槽110内注入制冰水，载冰盘100的转动角速度大小使得冰槽110内的制冰水不溢出冰槽110。

即在制冰过程中，利用载冰盘100转动时产生的离心作用，使得冰槽110中的制冰水不脱离载冰盘100。由于此制冰方法可以使得载冰盘100呈弧形，载冰盘100呈弧形时由于其表面积不变，所以其上布置的冰槽110的数量不变，故使得载冰盘100的制冰量不变，由此增大了载冰盘100的空间利用率，进而减小了制冰机构整体的占用空间。在同样大小的空间内，利用本制冰方法可以制取更多的冰块。

第一角速度表示为载冰盘100在制冰时的最小角速度值，载冰盘100在制冰时的旋转速度恒定且至少大于第一角速度。第一角速度的取值依实际需求而定，在一种实施例中，当载冰盘100的转动角速度为第一角速度且冰槽110中的制冰水注满时，制冰水受到的离心作用恰好等于其受到的重力作用。当然，在其它实施例中，第一角速度的取值可以适当增大。

为了判断冰槽110中的制冰水是否已完全凝结成冰块，在一种实施例中，可以设置温度传感器，温度传感器用于检测冰槽110部位的温度。进一步地，还可以对冰槽110中的制冰水的凝结时间进行计时，当冰槽110部位的温度达到了预设的温度阈值且制冰水的凝结时间大于预设的温度阈值后，则可以默认制冰水已完全凝结成冰块，此时便可以将冰槽110中的制冰水导出。具体地，温度阈值可以小于等于零下14摄氏度，如零下14摄氏度、零下16摄氏度等。时间阈值可以大于等于50分钟，如50分钟、60分钟、70分钟等。

在一种实施例中，向冰槽110内注水时，可以利用位于中心轴线位置的水管直接向旋转中的冰槽110供水，由于离心作用，水管中流出的制冰水会被旋转中的冰槽110拾取。为了使得进水效果更好，在另一种实施例中，制冰机构还包括包络部200，包络部200包围载冰盘100的背离中心轴线的表壁，且与载冰盘100的背离中心轴线的表壁共同围合形成进水腔310，进水腔310与冰槽110连通，以使得制冰水由进水腔310流入冰槽110。即如图1所示的，冰槽110中的水由随载冰盘100一起转动的进水腔310提供，使得向冰槽110供水的过程不会出现制冰水飞溅的现象，且不易浪费制冰水。需要特别注意的是，在进水腔310向冰槽110内注水的过程中，由于离心作用，冰槽110中的水具有回流到进水腔310中的趋势，故需要向进水腔310中施加适当的压力才能使进水腔310中的制冰水进入冰槽110中，当进水腔310中的水压不够时，冰槽110中的制冰水可能将回流到进水腔310中。

制冰过程中，可以先让每个冰槽110中盛满预设量(制取单个冰块所需的制冰水的容量)的制冰水，再对冰槽110进行降温，使得冰槽110中的制冰水整体凝结成冰。但是这种凝结过程使得冰块成形后易粘黏在冰槽110表壁上不易取下。当冰块粘黏在冰槽110上时，为了方便取冰，需要另外增加加热装置来将冰块的与冰槽110接触的部分融化。为了使冰块易于取下，一种实施例中，还可以在向冰槽110内供水前对冰槽110所处的环境进行降温(表示供水前冰槽110即处于降温状态，冰槽110可以一直处于温度较低的环境中，也可以在向冰槽110内供水前将冰槽110所处的环境温度降低，上述的降温状态表示温度降低到能够使水凝结成冰块的状态)。

当冰槽110处于温度较低的环境中时，使冰槽110内的制冰水凝结的同时向冰槽110内注入制冰水。即在温度较低的环境中慢慢地向冰槽110中供给制冰水，进入冰槽110中的制冰水接触到冷空气后开始凝结，且其凝结的同时，进水腔310中的制冰水将凝结的冰块向外推，使得凝结的冰块呈运动状态，其难以与冰槽110的内壁面粘黏在一起，故很好的解决了成形后的冰块无法脱离冰槽110的缺陷。具体地，可以通过控制进水腔310中的水压进而控制向冰槽110中的进水速度。

进一步地，冰槽110与进水腔310的连通处设置有过滤部114，进水腔310中的制冰水流向冰槽110内时由过滤部114进行过滤，具体地，过滤部114为活性炭层。进水腔310中的制冰水透过活性炭层后注入冰槽110中，从而对导向冰槽110内的制冰水过滤。

具体地，上述的整个制冰方法的各个具体步骤为：

S201：在对冰槽110中供水前使冰槽110处于降温环境(使制冰水能够凝结成冰块的环境)中，具体可以使冰槽110持续处于降温环境中，也可以在向冰槽110供水前将冰槽110所处的环境的温度降低到降温环境中。

S203：驱动载冰盘100绕中心轴线转动，使得载冰盘100的转动角速度高于第一角速度。

S205：将进水腔310中的制冰水透过过滤部114过滤后导向冰槽110内，使进入冰槽110内的制冰水凝结的同时继续向冰槽110内供水，直到冰槽110内的制冰水达到预设量。

S207：判断制冰水的温度是否达到温度阈值，判断从开始往冰槽110中注入制冰水到当前时间为止的时间是否达到时间阈值。

S209：当制冰水的温度超过温度阈值且制冰时间超过时间阈值时，默认制冰水已完全凝结成冰块，停止旋转载冰盘100，并将冰块导出。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于旋转离心式制冰机构的制冰方法，所述旋转离心式制冰机构包括绕中心轴线呈弧形延伸的载冰盘，所述载冰盘设置有多个开口朝向所述中心轴线的用于装载制冰水的冰槽，其特征在于，所述制冰方法包括以下步骤：

驱动所述载冰盘绕所述中心轴线转动并使所述载冰盘的转动角速度至少大于第一角速度；

向所述冰槽内注入制冰水，所述载冰盘的转动角速度大小使得所述冰槽内的制冰水不溢出所述冰槽。

2.根据权利要求1所述的用于旋转离心式制冰机构的制冰方法，其特征在于，

当所述载冰盘的转动角速度为所述第一角速度且所述冰槽中的制冰水注满时，所述制冰水受到的离心作用恰好等于其受到的重力作用。

3.根据权利要求1所述的用于旋转离心式制冰机构的制冰方法，其特征在于，

位于所述冰槽内的所述制冰水的温度满足温度阈值以及所述制冰水的制冷时间满足时间阈值后，默认制冰水已凝结成冰块。

4.根据权利要求3所述的用于旋转离心式制冰机构的制冰方法，其特征在于，

所述温度阈值小于等于零下14摄氏度。

5.根据权利要求3所述的用于旋转离心式制冰机构的制冰方法，其特征在于，

所述时间阈值大于等于50分钟。

6.根据权利要求1所述的用于旋转离心式制冰机构的制冰方法，其特征在于，所述旋转离心式制冰机构还包括：

包络部，所述包络部包围所述载冰盘的背离所述中心轴线的表壁，且与所述载冰盘的背离所述中心轴线的表壁共同围合形成进水腔，所述进水腔与所述冰槽连通，以使得所述制冰水由所述进水腔流入所述冰槽。

7.根据权利要求6所述的用于旋转离心式制冰机构的制冰方法，其特征在于，

在向所述冰槽内供水前所述冰槽处于降温环境中。

8.根据权利要求7所述的用于旋转离心式制冰机构的制冰方法，其特征在于，

使所述冰槽内的所述制冰水凝结的同时向所述冰槽内注入所述制冰水。

9.根据权利要求6所述的用于旋转离心式制冰机构的制冰方法，其特征在于，

所述冰槽与所述进水腔的连通处设置有过滤部，所述进水腔中的所述制冰水流向所述冰槽内时由所述过滤部进行过滤。

10.根据权利要求9所述的用于旋转离心式制冰机构的制冰方法，其特征在于，

所述过滤部为活性炭层。

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