CN1849489A - 螺旋式制冰机 - Google Patents
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Abstract
一种螺旋式制冰机，设有：冷冻筒(21)，制冰水供入其中；削冰螺旋钻(23)，其用于削取形成在冷冻筒(21)内表面上的冰；以及螺旋钻电动机(25)，其用于驱动削冰螺旋钻(23)。冷冻装置(10)具有由电动机(16)驱动的压缩机(11)，并使从压缩机(11)排出的制冷剂经由冷凝器(12)、干燥器(13)、恒压膨胀阀(14)和设置在冷冻筒(21)外周面上的蒸发器(15)来循环。蒸发器(15)的出口处设有用于感测制冷剂温度的温度传感器(41)。控制器(42)经由逆变器电路(43)来控制电动机(16)的旋转速度，以使所感测的制冷剂温度等于规定的制冷剂温度，使冷冻装置(10)保持其制冰性能。因此，不管周围温度或水温如何变化，该螺旋式制冰机都能保持制冰性能，确保稳定地产生冰以及冰的质量的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺旋式制冰机，其中在冷冻筒的外周面上设有蒸发器，在冷冻筒的内表面上形成的冰由削冰螺旋钻削取并推送。
背景技术
例如在日本特开2000-356441号公报示出了一种公知的螺旋式制冰机，该螺旋式制冰机设有冷冻筒，冷冻筒的外周面上设有蒸发器且可以将用于制冰的水供应至冷冻筒内，其中该冷冻筒由冷冻装置来冷却，在该冷冻装置中通过电动机驱动的压缩机所排出的制冷剂经由冷凝器、干燥器和蒸发器循环以在该冷冻筒的内表面形成冰，由此形成的冰通过由螺旋式电动机驱动的削冰螺旋钻来削取并推送。这种螺旋式制冰机具有位于蒸发器上游侧的热膨胀阀。该热膨胀阀设计成随着该蒸发器下游侧的制冷剂的温度的增加而开大，以基于蒸发器出口处的制冷剂温度来控制流入蒸发器中的制冷剂的量，由此确保规定的制冰性能。
在上面的方案中，基于蒸发器出口处的制冷剂温度来控制制冷剂的流量，当周围温度或水温高时，该冷冻装置(尤其是压缩机)的性能降低。另外，因为显著的热负载将施加到该冷冻筒，所以热膨胀阀下游侧的制冷剂压力增加，且蒸发器中的制冷剂的蒸发温度升高。尽管在稳定运行的过程中冷冻筒中的水温接近0℃，但是较高的制冷剂蒸发温度和水温将引起冷冻筒的热交换量降低，这导致单位时间制造的冰量减少。相反，在周围温度或水温低时，该冷冻装置(尤其是压缩机)的性能提高。另外，因为施加到该冷冻筒的热负载降低，所以热膨胀阀下游侧的制冷剂压力降低，且蒸发器中的制冷剂的蒸发温度也降低。在这种情况下，较低的制冷剂温度和水温将引起该冷冻筒的热交换量增加，从而导致单位时间制造的冰量增加。
这种利用热膨胀阀、基于蒸发器出口处的制冷剂温度来控制制冷剂流量的传统螺旋式制冰机由于下述原因将产生制冰机易于发生故障的问题：这种设计成在周围温度和水温高时具有足够的制冰性能的螺旋式制冰机在周围温度和水温低时具有过度的制冰性能，从而导致施加到用于驱动削冰螺旋钻的螺旋钻电动机上的负载大，在削取形成在冷冻筒的内表面上的冰时作用在削冰螺旋钻的刃上的推力显著，以及由在冰通过时施加到削冰螺旋钻的刀刃上的阻力增加而引起冰的堵塞。
除了上述方案之外，还存在着另一种公知的方案，其中，在蒸发器上游侧设有使输出侧的制冷剂保持恒定压力的恒压膨胀阀，从而基于蒸发器入口处的制冷剂压力来控制制冷剂流量。在该方案中，在周围温度或水温高时，该冷冻装置(尤其是压缩机)的性能降低。另外，因为施加给该冷冻筒的热负载显著，所以蒸发器入口处(该恒压膨胀阀的下游侧)的制冷剂压力增加，而且该制冷剂的蒸发温度也升高。因为该恒膨胀阀设计成保持其下游侧的压力，所以将要供给到蒸发器的制冷剂量减少。结果，产生了液态制冷剂未抵达蒸发器出口的现象，这使该冷冻筒的功能受碍以使制冰性能降低。相反，在周围温度或水温低时，该冷冻装置(尤其是压缩机)的性能增加。另外，因为施加到该冷冻筒上的热负载降低，则蒸发器入口(该恒压膨胀阀的下游侧)的制冷剂压力降低，而且制冷剂的蒸发温度也降低。因为该恒压膨胀阀设计成保持其下游侧的压力，所以将要供给到蒸发器的制冷剂的量增加。结果，产生这一现象：即使液态制冷剂已抵达蒸发器出口，但是该恒压膨胀阀还继续不断地供给制冷剂，从而导致制冷剂回流到压缩机。
在这种采用恒压膨胀阀、基于蒸发器入口处的制冷剂压力来控制制冷剂流量的传统螺旋式制冰机中，该恒压膨胀阀的恒压值是在考虑到制冷剂的蒸发温度和冷冻筒的温度之间的差、以及液态制冷剂抵达的范围和液态制冷剂回流到压缩机的范围之间的平衡来确定。然而，如上所述，在周围温度或水温低时，这种采用恒压膨胀阀的冷冻装置趋于呈现液态制冷剂回流到压缩机中的问题。另外，这种冷冻装置还引起当冰的需求量增加时(即在周围温度或水温高时)不能提供足够的制冰性能的问题。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，且本发明的目的在于提供一种螺旋式制冰机，该螺旋式制冰机解决了在采用热膨胀阀的螺旋式制冰机中所呈现的易于发生故障的问题，解决了在采用恒压膨胀阀的螺旋式制冰机中所呈现的在周围温度或水温高时液态制冷剂的回流以及制冰性能的问题，并且制冰性能可随需求而变化。
为了达到上述目的，本发明的特征在于提供一种螺旋式制冰机，该螺旋式制冰机设有：冷冻筒，其外周面上设有蒸发器且用于制冰的水供入该冷冻筒内；削冰螺旋钻，其用于削取形成在该冷冻筒的内表面上的冰；螺旋钻电动机，其用于驱动该削冰螺旋钻；冷冻装置，其包括压缩机、该冷凝器和蒸发器，并使从该压缩机排出的制冷剂经由该冷凝器和该蒸发器循环以冷却该冷冻筒；以及电动机，其驱动该压缩机；其中该螺旋式制冰机还包括：压力调整装置，其用于使供应至该蒸发器的制冷剂的压力保持在规定的低压；出口温度传感器，其用于感测在该蒸发器的出口处的制冷剂温度；以及电动机控制装置，其用于根据该出口温度传感器所感测的在该蒸发器的出口处的制冷剂温度来控制该电动机的旋转速度，并由此使该蒸发器的出口处的制冷剂温度保持在规定的制冷剂出口温度。
在这种情况下，例如该压力调整装置可包括恒压膨胀阀，该恒压膨胀阀插置于该冷凝器和该蒸发器之间，而且该恒压膨胀阀的开度是根据该插置位置的下游侧的制冷剂压力来控制和变化。此外，该压力调整装置可包括：可变控制阀，其插置于该冷凝器和该蒸发器之间，该可变控制阀的开度为电动地控制和变化；压力传感器，其用于感测在该蒸发器的入口处的制冷剂压力；以及开度控制装置，其用于根据该压力传感器所感测的制冷剂压力来控制该可变控制阀的开度，从而使供给到该蒸发器的制冷剂压力保持在规定的低压。另外，考虑到该蒸发器的入口处的制冷剂温度和制冷剂压力可必然地彼此定义，该压力传感器可由用于感测该蒸发器的入口处的制冷剂温度的入口温度传感器来替代。在这种情况下，该开度控制装置根据该入口温度传感器所感测的制冷剂温度来控制该可变控制阀的开度，并由此使供给到该蒸发器的制冷剂压力保持在规定的低压。
根据如上述构造的本发明特征，在周围温度或水温高时，因为该冷冻装置(尤其是压缩机)性能降低，且施加到该冷冻筒上的负载显著，所以该恒压膨胀阀减小开度以使该蒸发器的入口处的制冷剂压力(制冷剂温度)保持稳定。结果，流入到该蒸发器中的制冷剂的量减少。更具体地，该蒸发器中液态制冷剂残留的区域(即蒸发器中制冷剂可制成冰的区域)减少，以致制冷剂的过热度逐渐增大，从而使该蒸发器的出口处的制冷剂温度升高。在这种情况下，因为该电动机控制装置控制该电动机的旋转速度以使该蒸发器的出口处的制冷剂温度保持在该规定的制冷剂出口温度，换句话说，该电动机控制装置控制该电动机使其旋转速度增加，所以尽管该蒸发器的入口处的制冷剂压力和制冷剂温度保持稳定，但是该蒸发器中将要吸入到该压缩机内的制冷剂的量增加，以致经由该冷凝器流入该蒸发器中的制冷剂的量增加。结果，在蒸发器中制冷剂可进行制冰的区域增加，从而该冷冻装置甚至在周围温度高或水温高时可保持规定的制冰性能。
相反，在周围温度或水温低时，因为该冷冻装置(尤其是压缩机)性能提高，且将施加到该冷冻筒上的热负载小，所以该恒压膨胀阀打开以使该蒸发器的入口处的制冷剂压力(制冷剂温度)保持稳定。结果，流入该蒸发器中的制冷剂的量增加以使该蒸发器中液态制冷剂残留的区域(即在蒸发器中制冷剂可制成冰的区域)增加，以致制冷剂的过热度减小以使该蒸发器的出口处的制冷剂温度降低。在这种情况下，因为该电动机控制装置控制该电动机的旋转速度以使该蒸发器的出口处的制冷剂温度保持在该规定的制冷剂出口温度，换句话说，因为该电动机控制装置控制该电动机使其旋转速度增加，所以尽管该蒸发器的入口处的制冷剂压力和制冷剂温度保持稳定，但是该蒸发器中将要吸入到该压缩机内的制冷剂的量减少，以致经由该冷凝器流入该蒸发器中的制冷剂的量减少。结果，在该蒸发器中制冷剂可进行制冰的区域减少，以致该冷冻装置在周围温度低或水温低时可保持规定的制冰性能。
如上所述，尽管根据该蒸发器的出口处的制冷剂温度来控制该电动机的旋转速度的构造简单，本发明的特征仍能使该螺旋式制冰机不管周围温度或水温如何变化都能保持该冷冻装置的规定制冰性能，从而解决了液态制冷剂回流到该压缩机以及易于发生故障的问题。另外，如上所述，因为在该蒸发器中的制冷剂的蒸发温度保持稳定，所以将要产生的冰的质量也保持一致。此外，根据本发明的特征，因为在该蒸发器中制冷剂可进行制冰的区域随着该蒸发器中的该规定的制冷剂出口温度的降低而增加，以使该冷冻装置的制冰性能增加，所以该冷冻装置的制冰性能可通过使使用者任意设定制冷剂出口温度而变化。
本发明的另一特征在于：该冷冻筒沿其轴线竖直地放置，将用于制冰的水容置于其下部并将削取的冰从其上部排出；该蒸发器设置在该冷冻筒的外周面，且在从该冷冻筒的上部至该冷冻筒的下部的范围内；以及制冷剂流入的该蒸发器的入口设置在该冷冻筒的上部。
上述特征确保该蒸发器的入口处的制冷剂温度保持在稳定的低温，以致在该冷冻筒中产生的、由该削冰螺旋钻削取并推送的冰被紧密地压缩，从而使推出的冰质量良好。
本发明的再一特征在于提供一种螺旋式制冰机，其还包括：周围温度传感器，其用于感测周围温度；以及制冷剂出口温度变化控制装置，其用于使该规定的制冷剂出口温度随着所感测的周围温度的升高而降低。上述介绍意味着随着周围温度增加，该蒸发器中的制冷剂的过热度降低，换句话说，在蒸发器中液态制冷剂残留的区域增加，这致使该冷冻装置的制冰性能提高。因此，即使通过制冷剂流量的上述控制不能克服周围温度过高或过低的问题，本发明的该特征也能使该冷冻装置保持规定的制冰性能，从而使将要产生的冰的质量保持一致。
本发明的再一特征在于，该周围温度传感器和该制冷剂出口温度变化控制装置可由用于感测供给到该冷冻筒的水的温度的水温传感器、和用于使该规定的制冷剂出口温度随着所感测的水温的升高而降低的制冷剂出口温度变化控制装置来替代。本发明的该特征使该蒸发器中的制冷剂的过热度随着供给到该冷冻筒的水的温度的增加而降低，这致使该冷冻装置的制冰性能提高。因此，即使通过上述制冷剂流量控制不能克服供给到该冷冻筒的水的温度过高或过低的问题，本发明的特征也能使该冷冻装置保持规定的制冰性能，从而使产生的冰的质量保持一致。
本发明的又一特征在于，该周围温度传感器和该制冷剂出口温度变化控制装置可由用于感测流入到该螺旋钻电动机的电流的电流传感器、以及用于使该规定的制冷剂出口温度随着所感测的电流的增加而升高的制冷剂出口温度变化控制装置来替代。本发明的另一特征在于，该周围温度传感器和该制冷剂出口温度变化控制装置可由用于感测从该螺旋钻电动机传送至该削冰螺旋钻的转矩的转矩传感器、以及用于使该规定的制冷剂出口温度随着所感测的转矩的增加而升高的制冷剂出口温度变化控制装置来替代。本发明的再一特征在于，该周围温度传感器和该制冷剂出口温度变化控制装置可由用于感测该冷冻筒的扭转量的扭转传感器、以及用于使该规定的制冷剂出口温度随着所感测的扭转量的增加而升高的制冷剂出口温度变化控制装置来替代。
例如，当由于周围温度过低或供给到该冷冻筒的水的温度过低导致产生过量的冰时，流入到该螺旋钻电动机的电流、从该螺旋钻电动机传送到该削冰螺旋钻的转矩以及该冷冻筒的扭转量增加。因此，在这些情况下，与上述的情况相反，该蒸发器中的制冷剂的过热度增加，导致该冷冻装置的制冰性能降低。即使通过上述制冷剂流量控制不能克服产生过量冰的问题，这些特征也可使该冷冻装置的性能保持在规定的制冰性能范围内，使产生的冰的质量保持一致。另外，上述特征可避免大负载施加到驱动该削冰螺旋钻的该螺旋钻电动机上以及显著推力作用到该削冰螺旋钻的刃上，从而解决了在冰通过时由于施加到该削冰螺旋钻的螺旋刃上的阻力增加而引起冰的堵塞的问题，从而使这种制冰机具有防故障的功能。
本发明的又一特征在于提供一种螺旋式制冰机，其还包括：性能输入装置，其用于输入该冷冻装置的性能；以及制冷剂出口温度设定控制装置，其用于根据所输入的性能来设定该规定的制冷剂出口温度。在这种情况下，利用该性能装置所输入的可以是制冰性能的高低、制冷剂出口温度等。该特征使使用者可容易地任意指定该蒸发器中的制冷剂的过热度。因此，如上所述，使用者可改变在该蒸发器中液态制冷剂残留的区域(即在该蒸发器中制冷剂可进行制冰的区域)，以大范围地变化该冷冻装置的制冰性能，这易于与根据季节、环境等而随需改变对冰的需求相对应。
本发明的另一特征在于提供一种螺旋式制冰机，该螺旋式制冰机设有与上述这些相类似的冷冻筒、削冰螺旋钻、螺旋钻电动机、冷冻装置以及电动机，该螺旋式制冰机还包括：可变控制阀，其插置于该冷凝器和该蒸发器之间，该可变控制阀的开度为电动地控制和变化；出口温度传感器，其用于感测该蒸发器的出口处的制冷剂温度；出口压力传感器，其用于感测该蒸发器的出口处的制冷剂压力；饱和温度计算装置，其用于基于所感测的该蒸发器的出口处的制冷剂压力来计算制冷剂的饱和温度；过热计算装置，其用于将所感测的该蒸发器的出口处的制冷剂温度减去所计算的饱和温度，从而得到该蒸发器中的制冷剂的过热度；以及阀开度控制装置，其用于控制该可变控制阀的开度，以使所计算出的过热度保持在规定的过热度。
通过利用该蒸发器的出口处的制冷剂温度和制冷剂压力，该特征使该蒸发器中的制冷剂的过热度保持稳定。因此，该特征能使该冷冻装置不管周围温度或水温如何变化都能保持规定的制冰性能，从而解决了液态制冷剂回流到该压缩机以及易于发生故障的问题。
本发明的再一特征在于，该出口压力传感器和该过热计算装置可由用于感测该蒸发器的入口处的制冷剂温度的入口温度传感器、和用于将所感测的该蒸发器的出口处的制冷剂温度减去所感测的该蒸发器的入口处的制冷剂温度并由此得到该蒸发器中的制冷剂的过热度的过热计算装置来替代。在这种情况下，因为该蒸发器的入口处的制冷剂温度约等于制冷剂的饱和温度，所以该特征可得到与上述特征所得到的过热度相类似的过热度。在该特征中，与上述特征中的情形一样，该阀的开度根据该过热度来控制。因此，如在上述特征中的情形一样，该特征能使该冷冻装置不管周围温度或水温如何变化都能保持规定的制冰性能，从而解决了液态制冷剂回流到该压缩机以及易于发生故障的问题。
本发明的又一特征在于提供的该螺旋式制冰机还包括：周围温度传感器，其用于感测周围温度；以及过热变化控制装置，其用于使该规定的过热度随着所感测的周围温度的升高而降低。由于这个特征，在该蒸发器中液态制冷剂残留的区域随着周围温度的升高而增加，这致使该冷冻装置的制冰性能提高。因此，即使通过制冷剂流量的控制不能克服周围温度升降的问题，该特征也能使该冷冻装置保持规定的制冰性能，这使得要产生的冰的质量保持一致。
本发明的另一特征在于该周围温度传感器和该过热变化控制装置可由感测供给到该冷冻筒的水的温度的水温传感器以及用于使该规定的过热度随着所感测的水温的升高而降低的过热变化控制装置来替代。同样由于该特征，该蒸发器中液态制冷剂残留的区域随着水温的升高而增加，这致使该冷冻装置的制冰性能提高。因此，即使通过制冷剂流量的控制不能克服水温升降的问题，这种特征也能使该冷冻装置保持规定的制冰性能，从而使要产生的冰的质量保持一致。
本发明的另一特征在于该周围温度传感器和该过热变化控制装置可由用于感测流入到该螺旋钻电动机的电流的电流传感器、以及用于使该规定的过热度随着所感测的电流的增加而增加的过热变化控制装置来替代。本发明的再一特征在于该周围温度传感器和该过热变化控制装置可由用于感测从该螺旋钻电动机传送至该削冰螺旋钻的转矩的转矩传感器、以及用于使该规定的过热度随着所感测的转矩的增加而增加的过热变化控制装置来替代。本发明的又一特征在于该周围温度传感器和该过热变化控制装置可由用于感测该冷冻筒的扭转量的扭转传感器、以及用于使该规定的过热度随着所感测的扭转量的增加而增加的过热变化控制装置来替代。
如上所述，例如由于周围温度过低或供给到该冷冻筒的水的温度过低导致产生过量的冰时，流入到该螺旋钻电动机的电流、从该电动机传送到该削冰螺旋钻的转矩以及该冷冻筒的扭转量增加。因此，在这些情况下，与上述的情况相反，该蒸发器中的制冷剂的过热度增加，导致该冷冻装置的制冰性能降低。即使通过上述制冷剂流量的控制不能克服产生过量的冰的问题，这些特征也可使该冷冻装置的制冰性能保持在规定的制冰性能范围，使产生的冰的质量保持一致。另外，上述特征可避免大负载施加到驱动该削冰螺旋钻的该螺旋钻电动机上以及显著推力作用到该削冰螺旋钻的刃上，这决了在冰通过时由于施加到该削冰螺旋钻的螺旋刃上的阻力增加而引起冰的堵塞的问题，从而使这种制冰机具有防故障的功能。
本发明的另一特征在于提供的该螺旋式制冰机还包括：性能输入装置，其用于输入该冷冻装置的性能；以及过热设定控制装置，其用于根据所输入的性能来设定该规定的过热度。同样在这种情况下，利用该性能输入装置所输入的可以是制冰性能的高低、过热度等。该特征能使使用者可容易地任意指定该蒸发器中的制冷剂的过热度。因此，如上所述，使用者可改变在该蒸发器中液态制冷剂残留的区域(即在该蒸发器中制冷剂可进行制冰的区域)，以大范围地变化该冷冻装置的制冰性能，这易于与根据季节、环境等而随需改变对冰的需求相对应。
附图说明
图1是示出了根据本发明第一实施例的螺旋式制冰机的整体布置的示意图；
图2A是示出了周围温度(或水温)和在蒸发器出口处的规定制冷剂温度(或过热度)之间关系的曲线图；
图2B是示出了电动机电流(转矩或扭转量)和在蒸发器出口处的规定制冷剂温度(或过热度)之间关系的曲线图；
图3是示出了根据本发明第二实施例的螺旋式制冰机的整体布置的示意图；
图4是根据本发明第二实施例的、由图3所示的控制器所执行的过程的流程图；
图5是根据本发明第二实施例的变形例、由图3所示的控制器所执行的过程的流程图；
图6是示出了根据本发明第三实施例的螺旋式制冰机的整体布置的示意图；
图7是根据本发明第三实施例、由图6所示的控制器所执行的过程的流程图；
图8是示出了制冷剂压力和制冷剂饱和温度之间关系的曲线图；以及
图9是根据本发明第三实施例的变形例、由图6所示的控制器所执行的过程的流程图。
具体实施方式
a.第一实施例
现在参照附图来说明本发明的第一实施例。图1示意地示出了根据本发明第一实施例的螺旋式制冰机的整体布置。该螺旋式制冰机设有冷冻装置10，该冷冻装置10包括通过管道依次彼此连接的压缩机11、冷凝器12、干燥器13、恒压膨胀阀14和蒸发器15，以使制冷剂沿虚线箭头所示的方向进行循环。
压缩机11由电动机16来可旋转地驱动，以将高温高压制冷剂气体排出。该电动机16是速度可控的，例如可采用永磁同步电动机。冷凝器12使从压缩机11排出的高温高压制冷剂气体失去热量而液化。液化的制冷剂随后经由干燥器13供给到恒压膨胀阀14。冷凝器12通过风扇电动机17所驱动的冷却风扇18来强制冷却。干燥器13使制冷剂变干燥。恒压膨胀阀14根据在恒压膨胀阀14下游侧的制冷剂压力自动地使将要供给到蒸发器15的制冷剂压力保持在规定低压。更具体地，在恒压膨胀阀14下游侧的制冷剂压力降低时，恒压膨胀阀14开大以使其下游侧的制冷剂压力升高。在恒压膨胀阀14下游侧的压力增加时，恒压膨胀阀14关小以使其下游侧的制冷剂压力降低。例如，假定采用R134a制冷剂，上述规定低压设定为约0.07兆帕表压。蒸发器15在从该冷冻筒21的上部到下部的范围内紧密地卷绕在冷冻筒21的外周面上，该蒸发器15使供给的制冷剂蒸发以冷却冷冻筒21。在蒸发器15的周围设有绝热体22。
冷冻筒21为圆筒形状并沿其轴线方向竖直地放置，其内容置有削冰螺旋钻23，以使削冰螺旋钻23绕该轴线旋转。削冰螺旋钻23的下端连接于减速机24，螺旋钻23通过从交流电动机构成的螺旋钻电动机25、经由减速机24传送的驱动转矩被旋转驱动。削冰螺旋钻23的外周面设有用于削取在冷冻筒21内表面上形成的冰的螺旋刃23a。在冷冻筒21的上部安装有用于使内部通道变窄的压头部26。该压头部26将已经由削冰螺旋钻23的螺旋刃23a削取的冰压缩并干燥，从而将如此传送的冰转变为冰屑，例如随后将冰传送至与未示出的储冰库相连接的排出筒27。
在冷冻筒21的下部连接有供水管31的出口和排水管32的入口。供水管31的入口连接于贮水器33的底面。排水管32朝集水盘35敞开，排水管32上插置有由电磁阀构成的排水阀34。排水阀34在非通电时将其排水管32的通道关闭，而在通电时将排水管32的通道打开。
水从水管37选择性地供应至贮水器33，水管37上插置有由电磁阀构成的供水阀36。供水阀36在非通电时将水管37的通道关闭，而在通电时将水管37的通道打开。贮水器33容置有浮子开关装置38，该浮子开关装置38具有分别感测所贮存的水已达到上限和下限的上浮子开关和下浮子开关。贮水器33还具有朝集水盘35敞开的溢流管39，以防止水从贮水器33中溢出。
下面将说明按如上所述构造的该螺旋式制冰机的电路装置。该电路装置包括温度传感器41、控制器42和逆变器电路(inverter circuit)43。该温度传感器41位于蒸发器15的下游管上，以感测下游的制冷剂温度Te(即蒸发器15出口处的制冷剂温度)并将所感测的温度输出到控制器42。该控制器42的主要部件为由CPU、ROM、RAM等构成的微型计算机，其经由逆变器电路43来控制电动机16的旋转速度，由此进行反馈控制以使蒸发器15出口处的制冷剂温度Te保持在规定的制冷剂温度Teo(例如大约-13℃)。由控制器42控制的逆变器电路43对供给到电动机16的电力进行控制，以最终控制电动机16的旋转速度。
规定的制冷剂温度Teo为通过规定恒压膨胀阀14的下游压力和蒸发器15中的制冷剂的过热度来自动确定的预定值。更具体的，恒压膨胀阀14的下游制冷剂温度(即蒸发器15入口处的制冷剂温度(在该实施例中为-15℃))，是由恒压膨胀阀14的下游制冷剂压力(即蒸发器15入口处的制冷剂压力)唯一确定。蒸发器15入口处的制冷剂温度几乎等于蒸发器15中的制冷剂的蒸发温度。如果过热度设定为2℃，则该规定的制冷剂温度Teo在该实施例中约为-13℃。对于这种类型的制冰机，合适的过热度可认为是2-3℃。
控制器42还连接有也由其控制而致动的风扇电动机17。另外，控制器42还连接螺旋钻电动机25、排水阀34、供水阀36和浮子开关装置38，但这些连接均未示出。
接下来将说明按上述所构造的第一实施例的运行。在第一实施例的制冰机启动时，控制器42根据浮子开关装置38所感测的水位来控制供水阀36的通电和断电，以将贮水器33的水位稳定地保持在规定水位。结果，在与贮水器33相通的冷冻筒21中的水位也稳定地保持在规定水位。当需要将冷冻筒21中的水排出时，排水阀34通电打开，从而将冷冻筒21中的水排出。
控制器42致动螺旋钻电动机25、风扇电动机17和电动机16。螺旋钻电动机25的旋转转矩经由减速机24传送至削冰螺旋钻23，从而削冰螺旋钻23开始绕该轴线旋转。风扇电动机17使冷却风扇18旋转，以开始将冷凝器12冷却。电动机16致动压缩机11，以开始将制冷剂从压缩机11中排出。从压缩机11中排出的高温高压制冷剂随后开始在包括冷凝器12、干燥器13、恒压膨胀阀14和蒸发器15在内的冷却装置10中沿图1中虚线箭头所示的方向循环。
由于制冷剂的这种循环，蒸发器15将冷冻筒21冷却。在这种状态下，用于制冰的水从贮水器33经由供水管31供给到冷冻筒21，从而在冷冻筒21的内周面上形成冰。如此形成的冰由随着削冰钻23的旋转而一起旋转的螺旋刃23a来削取，随后被向上输送，以通过压头部26的作用转变为冰屑等。然后冰屑被排出到排出筒27中。
在制冷剂的这种循环中，控制器42控制电动机16的旋转速度，以使蒸发器15出口处的制冷剂温度Te保持在规定的制冷剂温度Teo。在周围温度高或水温高时，更具体地，鉴于冷冻装置10(尤其是压缩机11)的性能降低且施加到冷冻筒21上的热负载显著，所以恒压膨胀阀14减小开度以使蒸发器15入口处的制冷剂压力(制冷剂温度)保持稳定。结果，流入蒸发器15内的制冷剂的量减少。更具体地，在蒸发器15中残留液态制冷剂的区域(即蒸发器15中制冷剂可制成冰的区域)减少，以致制冷剂的过热度逐渐增加，从而使蒸发器15出口处的制冷剂温度增加。在这种情况下，因为控制器42控制电动机16的旋转速度以使蒸发器15出口处的制冷剂温度保持在规定的制冷剂出口温度，换句话说，控制器42控制电动机16使其旋转速度增加，所以尽管蒸发器15入口处制冷剂压力和制冷剂温度保持稳定，但是蒸发器15中要吸入压缩机11内的制冷剂的量增加，从而经由冷凝器12和干燥器13流入蒸发器15中的制冷剂的量增加。结果，在蒸发器15中制冷剂可进行制冰的区域增加，从而即使在周围温度高或水温高时该冷冻装置10仍可保持规定的制冰性能。
另一方面，在周围温度低或水温低时，鉴于冷冻装置10(尤其是压缩机11)性能增加而且施加到冷冻筒21上的热负载小，所以恒压膨胀阀14打开以使蒸发器15入口处的制冷剂压力(制冷剂温度)保持稳定。结果，流入蒸发器15中的制冷剂的量增加，以使蒸发器15中液态制冷剂残留的区域(即在蒸发器15中制冷剂可进行制冰的区域)增加，从而制冷剂的过热度降低以使蒸发器15出口处的制冷剂温度降低。在这种情况下，因为控制器42控制电动机16的旋转速度以使蒸发器15出口处的制冷剂温度保持在规定的制冷剂出口温度，换句话说，因为控制器42控制电动机16使其旋转速度降低，所以尽管蒸发器15入口处制冷剂的压力和温度保持稳定，但是蒸发器15中要吸入压缩机11内的制冷剂的量减少，从而经由冷凝器12和干燥器13流入蒸发器15中的制冷剂的量减少。结果，在蒸发器15中制冷剂可进行制冰的区域减少，从而即使在周围温度低或水温低时该冷冻装置10仍可保持规定的制冰性能。
从以上运行的说明显而易见，虽然根据蒸发器15出口处的制冷剂温度Te对电动机16旋转进行反馈控制的构造简单，但是上述第一实施例能使冷冻装置10不管周围温度或水温如何变化也可保持规定的制冰性能，这就解决了液态制冷剂回流到压缩机11以及易于发生故障的问题。另外，如上所述，蒸发器15入口处的制冷剂温度约等于蒸发器15中的制冷剂的蒸发温度。因为恒压膨胀阀14使蒸发器15入口处的制冷剂压力(即制冷剂温度)保持稳定，所以蒸发器15中的制冷剂的蒸发温度几乎保持稳定，这使将要产生的冰的质量保持一致。
此外，由于上述实施例中制冷剂流入的蒸发器15入口置于冷冻筒21上部的这种布置，所以确保蒸发器15入口处的制冷剂温度保持在稳定低温，以致在冷冻筒21内产生的、由削冰螺旋钻23削取并推送的冰被紧密地压缩，从而所推出的冰质量良好。
此外，在第一实施例中，在采用R134a制冷剂的条件下，蒸发器15入口处的制冷剂压力保持在0.07兆帕表压(对应于-15℃的制冷剂温度)，同时蒸发器15出口处的规定的制冷剂温度Teo设定为-13℃。然而，由各种实验显而易见，在蒸发器15入口处的制冷剂压力保持在落入例如约0.01-0.10兆帕表压(对应于-25℃至-10℃的制冷剂温度)范围内的规定值、同时蒸发器15出口处规定的制冷剂温度Teo保持在落入-23℃至-8℃范围内的规定值的情况下，可获得能令人满意的结果。
另外，如图1的虚线所示，第一实施例可具有位于冷凝器12附近的、用于感测该螺旋式制冰机的周围温度的周围温度传感器51，以使控制器42执行控制，从而使蒸发器15出口处的规定的制冷剂温度Teo如图2A所示随着感测的周围温度的升高而降低。这种控制意味着蒸发器15中的制冷剂的过热度随着周围温度的增加而减小，换句话说，蒸发器15中液态制冷剂残留的区域增加，这致使冷冻装置10的制冰性能提高。因此，即使通过第一实施例中所执行的制冷剂流量控制不能克服周围温度过高或过低的问题，但是该变形例也能使冷冻装置10保持规定的制冰性能，从而使要产生的冰的质量保持一致。
此外，如图1中的虚线所示，第一实施例可给贮水器33设置水温传感器52，该水温传感器52用于感测供给到冷冻筒21的水的温度，以使控制器42执行控制，从而使蒸发器15出口处的规定的制冷剂温度Teo如图2A所示随着感测水温的升高而降低。这种控制也使蒸发器15中的制冷剂的过热度随着供给到冷冻筒21的水的温度的升高而降低，这致使该冷冻装置10的制冰性能提高。因此，即使通过第一实施例中所执行的制冷剂流量控制不能克服供给到冷冻筒21的水的温度过高或过低的问题，但是该变形例也能使冷冻装置10保持规定的制冰性能，从而使所产生的冰的质量保持一致。
另外，如图1的虚线所示，第一实施例可具有电流传感器53，该电流传感器53用于感测流入螺旋钻电动机25中的电流，以使控制器执行控制，从而使蒸发器15出口处的规定的制冷剂温度Teo如图2B所示随着感测的电动机电流的增加而升高。例如，在由于周围温度过低或供给到冷冻筒21的水的温度过低而产生过量的冰时，流入螺旋钻电动机25的电流增加。因此，在这种情况下，与以上实例相反，在产生过量的冰时，蒸发器15中的制冷剂的过热度增加，这降低了冷冻装置10的制冰性能。因此，即使通过控制制冷剂流量不能克服产生过量的冰的问题，但是该变形例也可以使该冷冻装置10的制冰性能保持在规定的性能内，从而使产生的冰的质量保持一致。
另外，如图1虚线所示，第一实施例可具有转矩传感器54，该转矩传感器54位于从螺旋钻电动机25至削冰螺旋钻23之间的机械部件中的任一个上，以感测从该螺旋钻电动机25传送至削冰螺旋钻23的转矩，以使控制器执行控制，从而使蒸发器15出口处的规定的制冷剂温度Teo如图2B所示随着感测转矩的增加而升高。此外，第一实施例具有扭转传感器(distortionsensor)55，该扭转传感器55用于感测冷冻筒21的扭转量，以使控制器执行控制，从而使蒸发器15出口处的规定的制冷剂温度Teo如图2B所示随着感测扭转的增加而升高。在这些情况下以及在电流流入螺旋钻电动机25的情况下，例如，在由于周围温度过低或供给到冷冻筒21的水的温度过低而产生过量的冰时，由转矩传感器54感测的转矩和由扭转传感器55感测的扭转量增加。
因此，同样在这些情况下，在产生过量的冰时，蒸发器15中的制冷剂的过热度增加，这使冷冻装置10的制冰性能降低。因此，即使通过控制制冷剂流量不能克服产生过量的冰的问题，但是这些变形例也可使冷冻装置10的制冰性能保持在规定的性能内，使要产生的冰的质量保持一致。此外，上述实例可避免大负载施加到驱动削冰螺旋钻23的螺旋钻电动机25上，以及避免显著推力作用到削冰螺旋钻23的刃上，这解决了在冰通过时由于施加到削冰螺旋钻23的螺旋刃23a上的阻力增加而引起冰的堵塞的问题，从而使这种制冰机具有防故障的功能。
另外，如图1的虚线所示，第一实施例可具有性能输入装置56，该性能输入装置56用于输入冰冻装置10的性能，以使控制器42依据输入的冰冻装置10的性能来设定蒸发器15出口处的规定的制冷剂温度Teo。在这种情况下，由使用者操作的由设定开关、容量开关、选择开关等构成的性能输入装置56被设计成：使用者可连续地或逐步地在低性能到高性能之间指定冷冻装置10的性能。所述性能可输入为表示性能高低的数据或信号、或表示规定的制冷剂温度Teo的数值数据或数值信号。具有性能输入装置56的变形例最终能使使用者任意地指定蒸发器15中的制冷剂的过热度。因此，如上所述，使用者能改变蒸发器15中制冷剂进行制冰的区域，以大范围地变化该冷冻装置的制冰性能，这易于与根据季节、环境等而随需改变对冰的需求相对应。
b.第二实施例
现在说明根据本发明第二实施例的螺旋式制冰机。如图3所示，在第二实施例中，由设置在干燥器13和蒸发器15之间的电磁阀(电动膨胀阀)61替代第一实施例中的恒压膨胀阀14。电磁膨胀阀61用作可变控制阀，电磁膨胀阀61的开度为电动地控制和变化。另外，第二实施例设有压力传感器62，该压力传感器62用于感测电磁阀61下游侧的制冷剂压力。此外，控制器42输入由压力传感器62所感测的蒸发器15入口处的制冷剂压力Pv、以及在蒸发器15入口处的制冷剂温度Te，并执行图4所示的过程，以控制电动机16和电磁阀61。因为其它方面的构造与第一实施例的情形相同，所以在第二实施例中赋予与第一实施例中相同的附图标记，由此省略了它们的相关说明。
在按上述构造的第二实施例中，在给予启动螺旋式制冰机的指令时，控制器42在步骤S10开始执行图4所示的过程并反复地执行步骤S12和步骤S14的过程。尽管该过程也控制风扇电动机17、螺旋钻电动机25、排水阀34和供水阀36，但是因为它们的控制已在第一实施例中进行了说明，故在此省略了对这些控制的说明。
在步骤S12，控制器42输入由压力传感器62所感测的蒸发器15入口处的制冷剂压力Pv，并利用输入的制冷剂压力Pv和规定的低压Pvo(例如0.07兆帕表压)之间的压力差Pv-Pvo来对电磁阀61的开度进行反馈控制，以致使电磁阀61下游侧的制冷剂压力(即将要供给到蒸发器15的制冷剂的压力)保持在规定的低压Pvo。更具体地，在所感测的制冷剂压力Pv低于规定的低压Pvo时，电磁阀61开大以使电磁阀61下游侧的制冷剂压力增加。相反，在所感测的制冷剂压力Pv高于规定的低压Pvo时，电磁阀61关小以使电磁阀61下游侧的制冷剂压力减小。由于对电磁阀61开度的这种控制，电磁阀61下游侧的制冷剂压力(即将要供给到蒸发器15的制冷剂的压力)保持在规定的低压Pvo。结果，像第一实施例的情形一样，蒸发器15入口处的制冷剂压力Pv稳定地保持在规定的低压Pvo。此外，蒸发器15入口处的制冷剂温度保持在-15℃。
在步骤S14，控制器42输入由温度传感器41所感测的蒸发器15出口处的制冷剂温度Te，并利用输入的制冷剂温度Te和蒸发器15出口处的规定的制冷剂温度Teo(例如-13℃)之间的温差，经由逆变器电路43来控制电动机16的旋转速度，以使蒸发器15出口处的制冷剂温度Te保持在该规定的制冷剂温度Teo。这种控制的执行与第一实施例中的情形一样。
上述控制使将要供给到蒸发器15入口的制冷剂压力和制冷剂温度(即在蒸发器15中的制冷剂的蒸发温度)分别保持在规定的低压(即0.07兆帕表压)和规定的低温(例如-15℃)，并使蒸发器15出口处的制冷剂温度Te保持在规定的制冷剂温度(例如-13℃)。因此，第二实施例也达到了与第一实施例相同的效果。
此外，第二实施例可变形为用图3括号中的附图标记所表示的温度传感器63代替上述压力传感器62。温度传感器63感测电磁阀61下游侧的制冷剂温度(即在蒸发器15入口处的制冷剂温度Tv)，温度传感器63安装在电磁阀61的下游管上或安装在蒸发器15的入口边缘。除了由温度传感器41所感测的蒸发器15出口处的制冷剂温度Te之外，控制器42还输入由温度传感器63所感测的蒸发器15入口处的制冷剂温度Tv，并执行图5所示的过程以控制电动机16和电磁阀61。因为其它方面的构造与第二实施例中的情形相同，故在上述变形例中赋予与第二实施例相同的附图标记，并省略其相关说明。
在该变形例中，控制器42从步骤S10开始执行图5所示的过程并反复执行步骤S16和步骤S14的过程。在步骤S16，控制器42输入由温度传感器63所感测的蒸发器15入口处的制冷剂温度Tv，并利用输入的制冷剂温度Tv和规定的低温Tvo(例如-15℃)之间的温差Tv-Tvo来对电磁阀61的开度进行反馈控制，以使电磁阀61下游侧的制冷剂温度(即将供给到蒸发器15的制冷剂的温度)保持在规定的低温(例如-15℃)。如第二实施例的情形一样，上述控制使蒸发器15出口处的制冷剂温度保持在-15℃。因此，该变形例也达到了与第一实施例和第二实施例相同的效果。
在第二实施例及其变形例中，蒸发器15入口处的制冷剂压力可保持在落入例如约0.01-0.10兆帕表压(相应于制冷剂温度-25℃至-10℃)范围内的规定值，同时蒸发器15出口处的规定的制冷剂温度Teo可保持在落入-23℃至-8℃范围内的规定值。
此外，在第二实施例及其变形例中，如果该规定的低压Pvo和该规定的低温Tvo设定为高值，则蒸发器15中的制冷剂的蒸发温度以及电磁阀61下游侧的制冷剂压力都增加，从而使该制冰机节能。相反，如果该规定的低压Pvo和该规定的低温Tvo设定为低值，则蒸发器15中的制冷剂的蒸发温度以及电磁阀61下游侧的制冷剂压力都降低以紧密地压缩冰，从而使所产生的冰质量良好。在这种情况下，质量良好的冰就意味着具有高比例的冰含量且过分冷却的冷冰。
此外，如图3的虚线所示，如第一实施例的变形例一样，在第二实施例及其变形例中，除了第二实施例的构造之外，可设有周围温度传感器51、水温传感器52、电流传感器53、转矩传感器54、扭转传感器55或性能输入装置56。可以这样进行这种变形，使控制器42像第一实施例中那样根据上述传感器所感测的值或通过性能输入装置56所输入的性能来设定蒸发器15出口处的规定的制冷剂温度Teo。
c.第三实施例
下面将说明根据本发明第三实施例的螺旋式制冰机。如图6所示，在第三实施例中，由与控制器42相连接的驱动电路71来替代第一实施例的逆变器电路43。该驱动电路71控制电动机16，以使电动机16以恒定速度旋转。此外，在第三实施例中，由设置在干燥器13和蒸发器15之间的电磁阀(电动膨胀阀)72来替代第一实施例的恒压膨胀阀14。电磁阀72作为可变控制阀，电磁阀72的开度为电动地控制并变化。电磁阀72由控制器42来控制。
此外，在第三实施例中，在蒸发器15出口处，除了设有用于感测制冷剂温度Te的温度传感器41之外，还设有用于感测蒸发器15出口处的制冷剂压力Pe的压力传感器73。该温度传感器41和该压力传感器73均连接控制器42。控制器42还输入由压力传感器73所感测的蒸发器15出口处的制冷剂压力Pe、以及由温度感测器41所感测的蒸发器15出口处的制冷剂温度Te。通过执行图7所示的过程，随后控制器42控制电磁阀72。因为其它方面的构造与第一实施例中的情形相同，所以在第三实施例中赋予与第一实施例相同的附图标记，故省略了相关的说明。
在按如上所述构造的第三实施例中，在发出启动该螺旋式制冰机的指令时，控制器42控制驱动电路71，以使电动机16以稳定的旋转速度旋转。结果，压缩机11排出一定量的高温高压制冷剂。另外，控制器42在步骤S20开始执行图7所示的过程并反复地执行步骤S22到步骤S26的过程。尽管该过程还控制风扇电动机17、螺旋钻电动机25、排水阀34和供水阀36，但是由于这些控制与第一实施例中的情形一样，故省略了这些控制的说明。
在步骤S22，控制器42输入由压力传感器73感测的蒸发器15出口处的制冷剂压力Pe，以基于该制冷剂压力Pe来计算蒸发器15中的制冷剂的饱和温度Ts。利用表示制冷剂压力(蒸发器15出口处的制冷剂压力Pe)和饱和温度Ts之间的关系的表(参见图8)来计算饱和温度Ts。制冷剂压力Pe和饱和温度Ts之间的关系根据制冷剂的类型来定。该表预先储存在控制器42中。
在步骤S24，控制器42输入由温度传感器41所感测的蒸发器15出口处的制冷剂温度Te。随后，控制器42将制冷剂温度Te减去上面得到的饱和温度Ts，以得到蒸发器15中的制冷剂的过热度Tx(＝Te-Ts)。
在步骤S26，通过利用上面得到的过热度Tx和规定的过热度Txo之间的差Tx-Txo，控制器42控制电磁阀72的开度，以使过热度Tx等于该规定的过热度Txo。更具体地，如果差值Tx-Txo增加，则电磁阀72打开得更大。由于电磁阀72的这种控制，供给到蒸发器15的制冷剂的量增加以使过热度Tx降低。相反，如果差值Tx-Txo降低，则电磁阀72关小。由于电磁阀72的这种控制，供应至蒸发器15的制冷剂的量减小以使过热度Tx增加。因此，蒸发器15中的制冷剂的过热度Tx稳定地保持在该规定的过热度Txo。
如上所述，通过利用蒸发器15出口处的制冷剂温度Te和制冷剂压力Pe，第三实施例被控制成使蒸发器15中的过热度Tx保持稳定。因此，如第一实施例的情况一样，第三实施例能使冷冻装置10不管周围温度或水温如何变化都可保持规定的制冰性能，这解决了液态制冷剂回流到压缩机11中以及易于发生故障的问题。
此外，由于第三实施例中制冷剂流入的蒸发器15入口置于该冷冻筒21的上部的这种布置，所以确保蒸发器15入口处的温度保持在稳定的低温，从而在冷冻筒21内产生的、由削冰螺旋钻23削取并推送的冰被紧密地压缩，从而推出的冰质量良好。
此外，如图6的虚线所示，第三实施例可变形为将压力传感器73替换为用于感测蒸发器15入口处的制冷剂温度Tv的温度传感器74。在该变形例中，控制器42不采用图7所示的过程，而是重复地执行图9所示的过程。在图9所示的过程中，图7中的步骤S22和步骤S24由步骤S28来替代。这种替代的采用是考虑到蒸发器15入口处的制冷剂温度Tv约等于饱和温度Ts。在步骤S28的过程中得到类似于第三实施例中所得到的过热度Tx。步骤S26过程的执行像第三实施例中的情形一样。结果，该变形例也得到了如第三实施例一样的效果。
另外，如图6的虚线所示，第三实施例还可变形为具有第一实施例中所应用的周围温度传感器51或水温传感器52。在该变形例中，控制器42执行控制，以使规定的过热度Txo随着由周围温度传感器51或水温传感器52所感测的周围温度或水温的升高而降低。由于这种控制，蒸发器15中液态制冷剂残留的区域随着周围温度或水温的升高而增加，从而提高了冷冻装置10的制冰性能。因此，即使在第三实施例中采用电磁阀72来控制制冷剂流量不能克服周围温度或水温升降的问题，但是该变形例也能够使冷冻装置10保持规定的制冰性能，从而使产生的冰的质量保持一致。
另外，如图6的虚线所示，第三实施例还可变形为具有在第一实施例中所采用的电流传感器53。随后控制器42进行控制，使规定的过热度Txo随着由电流传感器53所感测的电动机电流的增加而增加。例如，由于周围温度过低或将要供给到冷冻筒21的水的温度过低而产生过量的冰时，流入螺旋钻电动机25的电流将增加。因此，在这种情况下，在产生过量的冰时，冷冻装置10的制冰性能下降。因此，即使通过利用电磁阀72控制制冷剂流量不能克服产生过量的冰的问题，但是该变形例仍可使冷冻装置10的制冰性能保持在规定性能的范围内，使所产生的冰的质量保持一致。
另外，如图6的虚线所示，第三实施例还可变形为具有在第一实施例中所采用的转矩传感器54或扭转传感器55。随后控制器42进行控制，使规定的过热度Txo随着转矩传感器54或扭转传感器55所感测的转矩或扭转量的增加而增加。在这些情况下以及电流流入螺旋钻电动机25中的情况一样，例如在由于周围温度过低或供给到冷冻筒21的水的温度过低而产生过量的冰时，转矩传感器54所感测的转矩或扭转传感器55所感测的扭转量增加。
因此，在这些情况下，在产生过量的冰时，冷冻装置10的制冰性能降低。即使通过采用电磁阀72控制制冷剂流量不能克服产生过量的冰的问题，但是该变形例可使冷冻装置10的制冰性能保持在规定性能的范围内，这使所产生的冰的质量保持一致。另外，这些变形例可避免大负载施加到驱动削冰螺旋钻23的螺旋钻电动机25上以及显著推力作用到削冰螺旋钻23的刃上，这解决了在冰通过时由于施加至削冰螺旋钻23的螺旋刃23a上的阻力增加而引起冰的堵塞的问题，从而使这种制冰机具有防故障的功能。
另外，如图6的虚线所示，第三实施例还可变形为具有在第一实施例中所采用的性能输入装置56。随后控制器42根据性能输入装置56所输入的冷冻装置10的性能来设定规定的过热度Txo。在这种情况下，性能输入装置56可允许使用者输入制冰性能的高低、过热度等。具有性能输入装置56的变形例能使使用者任意地指定蒸发器15中的制冷剂的过热度Txo。因此，如上所述，使用者能改变在蒸发器15中制冷剂进行制冰的区域，以大范围地改变该冷冻装置的制冰性能，这易于与根据季节、环境等而随需改变对冰的需求相对应。
以上所述为本发明的第一至第三实施例和它们的变形例。在实施本发明时，应该清楚的是，本发明不局限于上述实施例和它们的变形例，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可对本发明进行各种变形。
Claims (20)
1.一种螺旋式制冰机，其设有：冷冻筒，其外周面上设有蒸发器，且用于制冰的水供入该冷冻筒内；削冰螺旋钻，其用于削取形成在该冷冻筒的内表面上的冰；螺旋钻电动机，其用于驱动该削冰螺旋钻；冷冻装置，其包括压缩机、冷凝器和该蒸发器，并使从该压缩机排出的制冷剂经由该冷凝器和该蒸发器循环以冷却该冷冻筒；以及电动机，其驱动该压缩机；其中该螺旋式制冰机还包括：
压力调整装置，其用于使供应至该蒸发器的制冷剂的压力保持在规定的低压；
出口温度传感器，其用于感测该蒸发器的出口处的制冷剂温度；以及
电动机控制装置，其用于根据该出口温度传感器所感测的该蒸发器的出口处的制冷剂温度来控制该电动机的旋转速度，从而使该蒸发器的出口处的制冷剂温度保持在规定的制冷剂出口温度。
2.如权利要求1所述的螺旋式制冰机，其中该压力调整装置包括恒压膨胀阀，该恒压膨胀阀插置于该冷凝器和该蒸发器之间，而且该恒压膨胀阀的开度是根据在该插置位置下游侧的制冷剂压力来控制和变化。
3.如权利要求1所述的螺旋式制冰机，其中该压力调整装置包括：
可变控制阀，其插置于该冷凝器和该蒸发器之间，该可变控制阀的开度为电动地控制和变化；
压力传感器，其用于感测该蒸发器的入口处的制冷剂压力；以及
开度控制装置，其用于根据该压力传感器所感测的制冷剂压力来控制该可变控制阀的开度，从而使供应至该蒸发器的制冷剂的压力保持在规定的低压。
4.如权利要求1所述的螺旋式制冰机，其中该压力调整装置包括：
可变控制阀，其插置于该冷凝器和该蒸发器之间，该可变控制阀的开度为电动地控制和变化；
入口温度传感器，其用于感测该蒸发器的入口处的制冷剂温度；以及
开度控制装置，其用于根据该入口温度传感器所感测的制冷剂温度来控制该可变控制阀的开度，从而使供应至该蒸发器的制冷剂的压力保持在规定的低压。
5.如权利要求1至4中任一项所述的螺旋式制冰机，其中：
该冷冻筒沿其轴线竖直地放置，将用于制冰的水容置于其下部并将削取的冰从其上部排出；
该蒸发器设置在该冷冻筒的外周面上，且在从该冷冻筒的上部至该冷冻筒的下部的范围内；以及
制冷剂流入的该蒸发器的入口设置在该冷冻筒的上部。
6.如权利要求1至5中任一项所述的螺旋式制冰机，其中该螺旋式制冰机还包括：
周围温度传感器，其用于感测周围温度；以及
制冷剂出口温度变化控制装置，其用于使该规定的制冷剂出口温度随着所感测的周围温度的升高而降低。
7.如权利要求1至5中任一项所述的螺旋式制冰机，其中该螺旋式制冰机还包括：
水温传感器，其用于感测供应至该冷冻筒的水的温度；以及
制冷剂出口温度变化控制装置，其用于使该规定的制冷剂出口温度随着所感测的水温的升高而降低。
8.如权利要求1至5中任一项所述的螺旋式制冰机，其中该螺旋式制冰机还包括：
电流传感器，其用于感测流入该螺旋钻电动机的电流；以及
制冷剂出口温度变化控制装置，其用于使该规定的制冷剂出口温度随着所感测的电流的增加而升高。
9.如权利要求1至5中任一项所述的螺旋式制冰机，其中该螺旋式制冰机还包括：
转矩传感器，其用于感测从该螺旋钻电动机传送至该削冰螺旋钻的转矩；以及
制冷剂出口温度变化控制装置，其用于使该规定的制冷剂出口温度随着所感测的转矩的增加而升高。
10.如权利要求1至5中任一项所述的螺旋式制冰机，其中该螺旋式制冰机还包括：
扭转传感器，其用于感测该冷冻筒的扭转量；以及
制冷剂出口温度变化控制装置，其用于使该规定的制冷剂出口温度随着所感测的扭转量的增加而升高。
11.如权利要求1至10中任一项所述的螺旋式制冰机，其中该螺旋式制冰机还包括：
性能输入装置，其用于输入该冷冻装置的性能；以及
制冷剂出口温度设定控制装置，其用于根据所输入的性能来设定该规定的制冷剂出口温度。
12.一种螺旋式制冰机，其设有：冷冻筒，其外周面上设有蒸发器，且用于制冰的水供入该冷冻筒内；削冰螺旋钻，其用于削取形成在该冷冻筒的内表面上的冰；螺旋钻电动机，其用于驱动该削冰螺旋钻；冷冻装置，其包括压缩机、冷凝器和该蒸发器，并使从该压缩机排出的制冷剂经由该冷凝器和该蒸发器循环以冷却该冷冻筒；以及电动机，其驱动该压缩机；其中该螺旋式制冰机还包括：
可变控制阀，其插置于该冷凝器和该蒸发器之间，该可变控制阀的开度为电动地控制和变化；
出口温度传感器，其用于感测该蒸发器的出口处的制冷剂温度；
出口压力传感器，其用于感测该蒸发器的出口处的制冷剂压力；
饱和温度计算装置，其用于基于所感测的该蒸发器的出口处的制冷剂压力来计算制冷剂的饱和温度；
过热计算装置，其用于将所感测的该蒸发器的出口处的制冷剂温度减去所计算出的饱和温度，从而得到该蒸发器中的制冷剂的过热度；以及
阀开度控制装置，其用于控制该可变控制阀的开度，以使所计算出的过热度保持在规定的过热度。
13.一种螺旋式制冰机，其设有：冷冻筒，其外周面上设有蒸发器，且用于制冰的水供入该冷冻筒内；削冰螺旋钻，其用于削取形成在该冷冻筒的内表面上的冰；螺旋钻电动机，其用于驱动该削冰螺旋钻；冷冻装置，其包括压缩机、冷凝器和该蒸发器，并使从该压缩机排出的制冷剂经由该冷凝器和该蒸发器循环以冷却该冷冻筒；以及电动机，其驱动该压缩机；其中该螺旋式制冰机还包括：
可变控制阀，其插置于该冷凝器和该蒸发器之间，该可变控制阀的开度为电动地控制并变化；
出口温度传感器，其用于感测该蒸发器的出口处的制冷剂温度；
入口温度传感器，其用于感测该蒸发器的入口处的制冷剂温度；
过热计算装置，其用于将所感测的该蒸发器的出口处的制冷剂温度减去所感测的该蒸发器的入口处的制冷剂温度，从而得到该蒸发器中的制冷剂的过热度；以及
阀开度控制装置，其用于控制该可变控制阀的开度，以使所计算出的过热度保持在规定的过热度。
14.如权利要求12或13所述的螺旋式制冰机，其中：
该冷冻筒沿其轴线竖直地放置，将用于制冰的水容置于其下部并将削取的冰从其上部排出；
该蒸发器设置在该冷冻筒的外周面上，且在从该冷冻筒的上部至该冷冻筒的下部的范围内；以及
制冷剂流入的该蒸发器的入口设置在该冷冻筒的上部。
15.如权利要求12至14中任一项所述的螺旋式制冰机，其中该螺旋式制冰机还包括：
周围温度传感器，其用于感测周围温度；以及
过热变化控制装置，其用于使该规定的过热度随着所感测的周围温度的升高而降低。
16.如权利要求12至14中任一项所述的螺旋式制冰机，其中该螺旋式制冰机还包括：
水温传感器，其用于感测供应至该冷冻筒的水的温度；以及
过热变化控制装置，其用于使该规定的过热度随着所感测的水温的升高而降低。
17.如权利要求12至14中任一项所述的螺旋式制冰机，其中该螺旋式制冰机还包括：
电流传感器，其用于感测流入该螺旋钻电动机的电流；以及
过热变化控制装置，其用于使该规定的过热度随着所感测的电流的增加而增加。
18.如权利要求12至14中任一项所述的螺旋式制冰机，其中该螺旋式制冰机还包括：
转矩传感器，其用于感测从该螺旋钻电动机传送至该削冰螺旋钻的转矩；以及
过热变化控制装置，其用于使该规定的过热度随着所感测的转矩的增加而增加。
19.如权利要求12至14中任一项所述的螺旋式制冰机，其中该螺旋式制冰机还包括：
扭转传感器，其用于感测该冷冻筒的扭转量；以及
过热变化控制装置，其用于使该规定的过热度随着所感测的扭转量的增加而增加。
20.如权利要求12至19中任一项所述的螺旋式制冰机，其中该螺旋式制冰机还包括：
性能输入装置，其用于输入该冷冻装置的性能；以及
过热设定控制装置，其用于根据所输入的性能来设定该规定的过热度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20061018 |