CN101688718B

CN101688718B - 制冰机运转方法

Info

Publication number: CN101688718B
Application number: CN2008800214361A
Authority: CN
Inventors: 吉田和弘; 若槻勇二; 太田秀治; 山口弘城; 米仓祐志
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Our Corp
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2028-03-14
Also published as: US20100101244A1; US8844312B2; EP2154453A4; WO2009001588A1; CN101688718A; EP2154453A1; JP5097459B2; JP2009002607A; EP2154453B1

Abstract

一种制冰机运转方法，高效地提供清洁的冰块。在储存除冰运转中分离的冰块(M)的储冰室(16)中设置有储冰开关(TS)，当储冰开关(TS)检测到储冰室(16)装满冰时，执行特殊除水运转。该特殊除水运转通过开放设置在排水装置(44)处的排水阀(DV)，而经由排水装置(44)从制冰水箱(20)排出制冰水。接着，在开始向外部排出制冰水之后，当设置在制冰水箱(20)中的浮动开关(FS)检测到制冰水箱(20)中的制冰水的制冰完成水位(LWL)之后经过了预定持续时间(T)时，通过关闭排水阀(DV)来结束该特殊排水运转。

Description

制冰机运转方法

技术领域

本发明涉及制冰机运转方法，该方法执行经由与外部连通的排水装置从制冰水箱排出制冰水的排水运转。

背景技术

流下式制冰机由于其构造简单且制冰成本低而广泛用作制冰机来生成大量冰块。流下式制冰机构造成使得将从冷冻装置引出的蒸发管布置在垂直立设的制冰部，并将制冰水喷射到制冰部上，该制冰部被在制冰运转中在蒸发管中流动的制冷剂冷却，从而生成冰块。该制冰机构造成具有制冰水箱来储存制冰水，从而在制冰运转时，通过制冰水泵将制冰水箱中的制冰水泵出至制冰部，并且未结冰的制冰水被收集到制冰水箱中，然后再次朝制冰部送出。在完成制冰部处的制冰之后将制冰运转切换为除冰运转时，制冰机使热气流过蒸发管，并将除冰水喷射到制冰部的背侧以加速冰块相对于制冰部的结冰表面的融化，并将与制冰部分离的冰块储存在储冰室中。除冰水被收集到制冰水箱中，并在下次制冰运转中用作制冰水。

在所述制冰机中，在制冰运转中，去除了其内所含的钙之类的杂质的制冰水的一部分在制冰部处结冰，并且杂质与未结冰水一起被收集到制冰水箱中。也就是说，储存在制冰水箱中的制冰水中的杂质通过反复的制冰运转而逐渐浓缩。这会引起诸如杂质造成向制冰部供应制冰水的制冰水泵、管路等阻塞以及由于杂质附着到制冰部上而降低制冰效率之类的问题。

就此而言，提出了这样的制冰机，其在制冰运转完成之后执行将残留在制冰水箱内的制冰完成水位的制冰水排出到外部的排水运转(参见专利文献1)。专利文献1中公开的制冰机具有排水装置，该排水装置包括：溢流管，限定残留在制冰水箱中的制冰水的最高水位；排水管，使将制冰水从制冰水箱泵出至制冰部的制冰水泵与溢流管相连；以及开关排水管通路的阀。在排水运转中，专利文献1的制冰机使制冰水泵以与制冰运转中的旋转相反的方向旋转，并开放阀以经由排水管和溢流管向外部排出制冰水。在该制冰机中，与泵的驱动和阀的开放同时开始计数预定排水时间，并且当经过了排水时间时，停止泵并关闭阀，从而结束排水运转。在排水运转完成之后，制冰机开始除冰运转。专利文献1：日本专利申请特开平5-45033

通常，制冰机具有储冰开关，该储冰开关设置在用于储存冰块的储冰室处，以检测储冰状态，并且当完成除冰运转时，制冰机待机而不移至制冰运转。也就是说，应指出，制冰机在制冰水箱中残留有制冰水的情况下待机，从而引起杂质在制冰水箱中沉积并滋生细菌的问题。然后，在消耗储冰室中的冰块而开始制冰运转之前，执行在执行排水运转以排出制冰水之后开始制冰运转的运转。在执行这样的运转时，制冰运转不能在待机状态之后立即开始，从而降低了制冰性能。

因此，有这样一个想法，即例如在储冰开关检测到满冰状态时驱动制冰水泵并开放排水阀而执行排水运转。然而，当完成除冰运转时，大量制冰水以制冰开始水位储存在制冰水箱中，并且与以上所述在完成制冰运转之后排出处于制冰完成水位的少量制冰水的情况相比，这花费较长时间来排水。即使在执行排水运转时，随着时间的流逝水垢也会沉积到制冰水泵、排水管和溢流管上，从而减小排水装置的单位时间排水量。在这种情况下，预定排水时间与排水所需的实际时间不同，从而应当考虑一些额外的时间来设定排水时间，以便从制冰水箱可靠地排出制冰水。这使得排水时间更长，从而即使在消耗冰块时也不能完成排水运转，从而不能将运转切换成制冰运转。这会引起制冰机的单位时间制冰性能变差的问题。

发明内容

因此，考虑到根据现有技术的制冰机运转方法的固有问题而设计本发明并克服这些问题，并且本发明的目的是提供一种可高效地生成清洁冰块的制冰机运转方法。

为解决这些问题并实现期望目的，根据第一方面的主题提供一种制冰机运转方法，该方法执行：制冰运转，在该运转中将制冰水从制冰水箱供应至被冷却的制冰部以在该制冰部中生成冰块，将从所述制冰部流下的未结冰水收集到所述制冰水箱中以作为制冰水循环；除冰运转，在该运转中加热所述制冰部以使所述冰块与该制冰部分离；以及排水运转，在该运转中经由与外部连通的排水装置将制冰水从所述制冰水箱排出；其特征在于，当储冰检测装置检测到储冰室装满冰时执行的排水运转通过在所述除冰运转完成之后开放设置在所述排水装置处的排水阀，而经由所述排水装置从所述制冰水箱排出制冰水，所述储冰检测装置设置在储存除冰运转中分离的所述冰块的所述储冰室处，并且在开始向外部排出制冰水之后，在设置在所述制冰水箱处的水位检测装置检测到该制冰水箱中的制冰水的规定水位之后经过预定持续时间时，通过关闭所述排水阀而结束所述排水运转。根据第一方面的主题，当储冰室装满冰时，在完成除冰运转之后执行排水运转，并且不存在制冰水箱中储存有制冰水的待机状态，因而可避免在制冰水箱中滋生细菌、在制冰水箱中沉积杂质等问题。尽管在除冰运转完成时在制冰水箱中储存有大量制冰水，但是由水位检测装置检测规定水位的制冰水的量变少时开始计量持续时间，从而确保排出残留制冰水所需时间的可预测性高，并可将排水运转所需的时间最小化。

发明效果

根据本发明的制冰机运转方法，可通过执行排水运转而高效地生成清洁的冰块。

附图说明

图1是表示根据本发明的优选实施例的制冰机的示意图。图2是根据该实施例的制冰机的控制框图。图3是示出根据该实施例的制冰机的正常排水运转的流程图。图4是示出根据该实施例的制冰机的特殊排水运转的流程图。图5是示出根据该实施例的制冰机的各个部件的运转的时序图。图6是表示根据变形的制冰机的示意图。

具体实施方式

接下来，将参照附图通过可有利执行根据本发明的制冰机运转方法的制冰机说明该方法。

实施例

图1中所示的流下式制冰机构造成基本重复生成冰块M的制冰运转和分离生成的冰块M的除冰运转(参见图5)，并在适当的时机利用排水装置44执行从制冰水箱20向外部排出制冰水的排水运转。根据该实施例，在制冰运转与除冰运转之间的每一预定周期中，以及在检测到储冰室16中的满冰状态时完成除冰运转之后，执行排水运转。注意的是，将在制冰运转与除冰运转之间执行的排水运转称为“正常排水运转”，并且将在检测到储冰室16中的满冰状态的情况下执行的排水运转称为“特殊排水运转”，从而具体地区别这些运转。所述制冰机设定成在被起动时开始除冰运转。

所述制冰机具有以纵向姿势布置的制冰板(制冰部)10，并构造成在制冰运转模式中使冷冻装置12使制冷剂在蒸发管(蒸发器)14中循环，以使制冰板10强制冷却，所述蒸发管牢固地固定至制冰板10的背部。在制冰板10的正下方以倾斜的姿势布置有引导板18，该引导板18将在除冰运转中与制冰板10分离的冰块M引导至位于斜下方的储冰室16。在储冰室16的上部布置储冰开关(储冰检测装置)TS，该储冰开关检测是否存在冰块M，并且来自储冰开关TS的信号被输入至控制装置32(参见图2)。在储冰开关TS检测到冰块M的满冰状态(接通)下，制冰机在完成除冰运转之后执行特殊排水运转，并待机直到储冰开关TS检测不到冰块M(断开)而启动下一制冰运转(参见图5)。在引导板18中形成多个孔(未示出)，使得在制冰运转中供应到制冰板10的制冰表面的制冰水以及在除冰运转中供应到制冰板10的背部的除冰水经由引导板18的孔收集到下方的制冰水箱20中。

制冰水箱20包括：主箱20a，设置在制冰板10的下方以收集从制冰板10流下的制冰水(未结冰水)或除冰水；以及辅箱20b，经由连接管20c与主箱20a连通，并且其水位根据主箱20a中的水位的变化而变化。在主箱20a的内部设置有将制冰水排出到外部的溢流管30，该溢流管具有向上敞开的开口30a，并且由开口30a的位置限定制冰开始水位HWL，即储存在制冰水箱20中的制冰水的上限。在辅箱20b中设置浮动开关FS，该浮动开关具有根据制冰水的水位变化而上下浮动的浮子，并检测制冰完成水位(规定水位)LWL或制冰水的下限。浮动开关FS设定成在辅箱20b中的水位高于预定制冰完成水位LWL时变为接通状态，在水位降至制冰完成水位LWL时变为断开状态。将该接通/断开信号输入至控制装置32(参见图2)。根据该实施方式，从由溢流管30限定的制冰开始水位开始制冰运转，并且当制冰水箱20中的水位由于在制冰板10上生成冰块M而下降并且浮动开关FS检测到制冰完成水位LWL时完成制冰运转。

所述制冰机包括：制冰水供应***，在制冰运转模式中将制冰水从制冰水箱20供应至制冰板10；以及除冰水供应***，在除冰运转模式中将常温下的水(以下称为“除冰水”)喷射在制冰板10的背部，以升高制冰板10的温度从而加速冰与制冰板10分离。制冰水供应***包括制冰水泵PM、制冰水供应管22、制冰水喷射器24以及制冰水箱20(参见图1)。经由制冰水泵PM从制冰水箱20引出的制冰水供应管22与设置在制冰板10上方的制冰水喷射器24相连。制冰水喷射器24构造成具有在其内形成的多个喷射孔(未示出)，从而通过这些喷射孔将从制冰水箱20泵出的制冰水喷射到制冰板10的制冰表面上。由于制冰水在制冰表面上流下，使得在制冰表面上生成多个具有预定形状的冰块M。注意的是，在制冰板10上流下而未结冰的未结冰水通过引导板18的孔收集到制冰水箱20中。

除冰水供应***包括：除冰水供应管26，与外部自来水供应***相连；除冰水喷射器28，设置在制冰板10的背部的上部并与除冰水供应管26相连；以及供水阀WV，例如电磁阀或电动阀，插在除冰水供应管26中(参见图1)。在除冰运转模式中开放供水阀WV，从而利用通过除冰水喷射器28中形成的多个喷射孔(未示出)喷射到制冰板10的背部上并流下的除冰水加热制冰板10。与制冰水一样，在制冰板10的背部上流下的除冰水通过引导板18的孔收集到制冰水箱20中，并将在下一制冰运转中用作制冰水。

排水装置44包括：制冰水泵PM，也用作制冰水供应***中的泵；溢流管30；排水管46，一端与制冰水泵PM相连，另一端(排出端)位于溢流管30的开口30a的上方；排水阀DV，例如电磁阀或电动阀，插在排水管46中以开闭排水管46的通路。根据该实施例的制冰水泵PM构造成能够根据旋转方向选择排出通路，从而在正转时将制冰水泵出至制冰水供应***中的制冰水供应管22，而在反转时将制冰水泵出至排水装置44的排水管46。排水管46设有在其排出方向上在排水阀DV的下游分支的副排水管48，副排水管48的排出端位于辅箱20b的上方。排水管46设定成使得其内的单位时间制冰水的排出量大于副排水管48中的排出量。在排水运转中，制冰水泵PM反向旋转并开放排水阀DV，以经由排水管46将制冰水箱20中的制冰水排出到溢流管30，并经由溢流管30排出至外部。

如图1中所示，冷冻装置12具有以制冷剂管38允许制冷剂以下述顺序循环的方式相连的压缩机CM、冷凝器34、膨胀阀36和蒸发管14。在制冰运转中，通过冷却扇FM被驱动以冷却冷凝器34，制冰机驱动压缩机CM以经由冷凝器34和膨胀阀36将制冷剂供应至蒸发管14，从而通过与制冷剂进行热交换而使制冰板10强制冷却。接着，由蒸发管14蒸发的蒸汽制冷剂重复经由制冷剂管38被送回压缩机CM并再次供应至冷凝器34的循环。

冷冻装置12具有从压缩机CM的排出侧分支并连接至蒸发管14的入口侧的热气管42，并具有插在热气管42中以在控制装置32的控制下开闭其通路的热气阀HV。所述制冰机以这样的方式构造，使得在除冰运转中，热气经由开放的热气阀HV和热气管42从压缩机CM供应至蒸发管14，从而利用热气加热制冰板10。

在制冰机中，检测浮动开关FS、储冰开关TS等的各种状态的装置与控制装置32相连，控制装置32由执行总体电气控制的微型计算机等构成。在制冰机中，基于检测装置和控制装置32的设定而对诸如压缩机CM、冷却扇FM、热气阀HV、供水阀WV和制冰水泵PM之类的各种部件进行控制，从而自动地执行制冰运转、除冰运转和排水运转。在根据该实施例的制冰机中，在控制装置32中安装确定在制冰运转和除冰运转之间执行的排水运转循环的计数器50；以及在排水运转中计量持续时间T的计时装置52。

接下来，参照图3和图4的流程图或者图5中所示的时序图说明根据该实施例的制冰机运转方法。如图5中所示，当从停止状态起动制冰机时，开始初始除冰运转。在初始除冰运转中，开放供水阀WV，以将制冰水供应至制冰水箱20，之后驱动压缩机CM并开放热气阀HV。接着，当由设置在制冰板10处的温度传感器和计时器之类的除冰检测装置(未示出)确定除冰完成时，关闭供水阀WV和热气阀HV，以结束初始除冰运转，并切换至制冰运转。

在制冰运转中，驱动冷却扇FM，以通过冷冻装置12的冷却动作使制冰板10强制冷却，并且沿正转方向驱动制冰水泵PM，从而将制冰水从制冰水箱20供应至制冰板10(步骤S1)。注意的是，在制冰运转开始时，储存在制冰水箱20中的制冰水达到由溢流管30限定的制冰开始水位HWL，从而浮动开关FS为接通。制冰水开始逐渐地在制冰板10的制冰表面上结冰，并且在制冰板10上流下而未结冰的未结冰水通过引导板18的孔收集到制冰水箱20中，并通过制冰水泵PM的运转而再次供应至制冰板10。在制冰板10的制冰表面上生成冰块M，并且当由于制冰水箱20中的制冰水下降至制冰完成水位LWL而使浮动开关FS变为断开(步骤S2：是)时，制冰运转完成(步骤S3)。在制冰机中，使冷却扇FM停止以停止冷却制冰板10，并且使制冰水泵PM停止以停止向制冰板10供应制冰水。

当完成制冰运转时，在移至除冰运转之前确定是否为执行排水运转的循环(步骤S4)。也就是说，制冰机构造成使得每当达到计数器50中预定的设定数字，就在除冰运转之前执行正常排水运转，并且当计数器50达到设定数字时(步骤S4：是)，在重设计数器50之后开始正常排水运转(步骤S5)。当计数器50尚未达到设定数字时(步骤S4：否)，在使计数器50的计数增加(步骤S11)之后开始除冰运转(步骤S12)。计数器50的设定数字适当地设定在一次至数次之间，并且每当完成一次制冰运转时就执行正常排水运转，或者每当执行数次制冰运转时就执行正常排水运转。

当开始正常排水运转时(步骤S5)，在完成制冰运转时使制冰水泵PM停止，并且在待机延迟时间后(步骤S6：是)，沿反转方向驱动制冰水泵PM并开放排水阀DV。设置所述延迟时间是因为若在制冰水泵PM被驱动的状态下保持施加水压，则排水阀DV可能不开放。通过沿反转方向驱动制冰水泵PM并且开放排水阀DV，使得在完成制冰运转时以制冰完成水位LWL残留在制冰水箱20中的制冰水经由排水管46和溢流管30排出到外部(步骤S7)。控制装置32的计时装置52与开始从制冰水箱20排出制冰水同时开始计时(步骤S8)，并且利用排水装置44以持续时间T从制冰水箱20排出制冰水。此外，制冰水从副排水管48供应至辅箱20b以清洁辅箱20b。由于借助制冰水泵PM泵出制冰水，因而能够缩短排水装置44的排出运转。当排水装置44开始排出制冰水之后经过持续时间T时(步骤S9：是)，使制冰水泵PM停止并关闭排水阀DV，从而结束正常排水运转(步骤S10)。注意的是，持续时间T设定成允许排水装置44排出处于制冰完成水位LWL的制冰水的时间。

由于制冰机按上述方式在完成制冰运转之后进行正常排水运转，因而可防止杂质在制冰水箱20中的制冰水中浓缩，从而使得杂质不易沉积至制冰水箱20和制冰水供应***。此外，由于可减少待供应至制冰板10的制冰水中所含的杂质，因而可生成清洁的冰块M。因为正常排水运转仅排出在制冰运转中生成冰块M被消耗而下降至制冰完成水位LWL的制冰水，因而制冰水的排出总量少，并且排出不需要花太多时间。也就是说，能将执行正常排水运转可能会引起的制冰性能的下降最小化。

当在正常排水运转完成之后(步骤S10)，或者完成制冰运转时，计数器50尚未达到设定数字时(步骤S4：NO)，开始除冰运转(步骤S12)。在维持压缩机CM的运转的状态下，当在制冰机中热气阀HV保持开放或者热气阀HV被开放时，制冰板10被经由热气管42供应至蒸发管14的热气加热，从而使冰块M与制冰板10的结冰表面开始融化。在该制冰机中，开放供水阀WV以开始向除冰水喷射器28供应除冰水，从而通过喷射孔将除冰水喷射到制冰板10的背部，借此升高制冰板10的温度并加速冰块M与制冰板10的结冰表面的融化。在除冰运转的后期，沿反转方向驱动制冰水泵PM以向制冰板10供应制冰水。接着，当除冰检测装置检测到冰块M与制冰板10分离时(步骤S13：是)，关闭热气阀HV和供水阀WV，从而结束除冰运转(步骤S14)。

当完成除冰运转时，确定储冰室16是否装满冰(步骤S15)。当储冰开关TS检测到冰块M时(接通)(步骤S15：是)，开始特殊排水运转(步骤S16)。另一方面，当储冰开关TS未检测到冰块M时(断开)(步骤S15：否)，开始制冰运转而不执行特殊排水运转(步骤S1)。

当开始特殊排水运转时，使压缩机CM停止，在除冰运转完成时使制冰水泵PM停止，并且在待机延迟时间后，沿反转方向驱动制冰水泵PM，同时开放排水阀DV。通过沿反转方向驱动制冰水泵PM并开放排水阀DV，使得在除冰运转完成时以制冰开始水位HWL残留在制冰水箱20中的制冰水经由排水管46和溢流管30排出到外部(步骤S17)。当浮动开关FS检测到制冰完成水位LWL时(步骤S18：是)，控制装置32的计时装置52开始计时(步骤S19)，并且利用排水装置44以持续时间T从制冰水箱20排出制冰水。当在浮动开关FS检测到制冰完成水位LWL之后经过持续时间T时(步骤S20：是)，使制冰水泵PM停止并关闭排水阀DV，从而结束特殊排水运转(步骤S21)。当储冰室16装满冰并且储冰开关TS检测到冰块M时(接通)(步骤S22：是)，制冰机待机而不移至制冰运转。另一方面，当储冰开关TS未检测到冰块M时(断开)(步骤S22：否)，开始制冰运转(步骤S1)。

如从以上所清楚的，当储冰室16充满冰时，不在制冰水箱20中残留制冰水的情况下待机，而是在完成除冰运转之后立即执行特殊排水运转，以避免在制冰水箱20中滋生细菌、在其内沉积杂质等问题。此外，制冰机无需在因储冰室16中的冰块M消耗而开始制冰运转之前进行排水运转，并且在储冰开关TS未检测到冰块M时(断开)可立即开始制冰运转。尽管在除冰运转完成时在制冰水箱20中储存有处于制冰开始水位HWL的大量制冰水，但是在浮动开关FL检测到制冰完成水位LWL时或者制冰水量变少时开始计量持续时间T，使得排出残留制冰水所需时间的可预测性高。即使当单位时间排出量因杂质沉积至排水装置44等而变化时，也会在持续时间T内排出制冰完成水位LWL以下的少量制冰水，从而使得所述变化的影响不显著。也就是说，可缩短作为持续时间T考虑的额外时间，或者不需要额外时间，可将特殊排水运转所需的时间最小化。因此，当储冰开关TS未检测到冰块M时(断开)，可立即开始制冰运转，从而不会使制冰性能变差。

由于在特殊排水运转中使用浮动开关FS或者在制冰运转中检测制冰完成的装置，并且特殊排水运转中的持续时间T与正常排水运转中的相同，因而可不增加部件或设定地执行特殊排水运转。

(变形)本发明不限于所述实施例的构造，而是可如下进行变形。(1)如图6中所示，可采用这样的排水装置60：即，具有连接至制冰水箱20的底部的排水管62以及插在排水管62中以在控制装置32的控制下开闭排水管62的排水阀DV。根据变形的排水装置60消除了对所述实施例中设置的延迟时间的需要，并与开始排水运转同时开放排水阀DV。该变形的与所述实施例的对应部件相同的部件被赋予相同附图标记，以省略其说明。根据该变形，可省略对制冰水泵PM的正反旋转的控制。(2)尽管以示例方式给出了流下式制冰机的实施例的说明，但是可使本发明适应开室型或闭室型喷射制冰机。(3)尽管在所述实施例中设置了延迟时间，但这不是必要的。

Claims

1.一种制冰机运转方法，该方法执行：制冰运转，在该运转中将制冰水从制冰水箱(20)供应至被冷却的制冰部(10)以在该制冰部(10)中生成冰块(M)，将从所述制冰部(10)流下的未结冰水收集到所述制冰水箱(20)中以作为制冰水循环；除冰运转，在该运转中加热所述制冰部(10)以使所述冰块(M)与该制冰部(10)分离；以及排水运转，在该运转中经由与外部连通的排水装置(44、60)将制冰水从所述制冰水箱(20)排出，其特征在于，

当储冰检测装置(TS)检测到储冰室(16)装满冰时执行的排水运转通过在所述除冰运转完成之后开放设置在所述排水装置(44、60)处的排水阀(DV)，而经由所述排水装置(44、60)从所述制冰水箱(20)排出制冰水，所述储冰检测装置设置在储存所述除冰运转中分离的冰块(M)的所述储冰室(16)处，并且

在开始向外部排出制冰水之后，在设置在所述制冰水箱(20)处的水位检测装置(FS)检测到该制冰水箱(20)中的制冰水的规定水位(LWL)之后经过预定持续时间(T)时，通过关闭所述排水阀(DV)而结束所述排水运转。