制冰设备的制作方法

专利名称：制冰设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制冰设备。具体来说，本发明涉及一种由压实的冰 屑制造块状(nugget—forming)形式的冰的设备。
背景技术：
在本领域中已知用于由从表面刮削的冰屑制造块状形式的冰的现有 设备和装备，其中，该表面随即又被致冷，使得水在致冷了的表面上冻 结而形成冰——可将该冰从该表面刮削下来而形成冰屑，其中将那些冰 屑压实而呈块状。美国专利6,134,908中揭露了一种代表性的此类设备/ 系统，该文献的全部披露内容结合于此作为参考。根据美国专利6,134,908 的制冰设备和系统以及其他此类设备和系统具有很强的功能。 一般来说， 此类设备采用致冷系统来为中空圆筒形的冷冻室提供致冷剂。典型的是， 将水供应至冷冻室，进而水通常由于通过致冷系统的蒸发器部件所提供 的致冷剂而被冻结。
此类设备中典型的是将一种可旋转的冰钻装配到冷冻室内并以可旋 转方式驱动该冰钻，使得钻的刮片刮削形成在冷冻室的圆筒壁上的冰。 典型的是，冰沿着钻传送到其被压縮的位置。将压縮的冰压实成实心形 式，并将其中的水挤压出。然后，从该设备输出实心形式的冰并在其输 送到存储或使用位置之前或期间将该实心形式的冰打碎成实心形式的 块。

发明内容
本发明旨在改进现有技术中由压实的冰屑制造块状形式的冰的类型 的制冰设备。
该改进的一方面是将钻做成中空的，使得可将水容置于其中。这提 供了更大的储水器。而后，通过穿过该中空的钻的壁设置的开口，可灌 溉成冰室的整个致冷表面和钻的外表面。
本发明针对现有技术的另一改进在于，该钻水平设置而使得冷水能 够淹没蒸发器的整个表面，而不会如钻竖直设置那样有阻碍水向上的流 动的冰。
本发明的另一特征在于，所述钻在钻刮片一侧上设置有前沿冰接合 表面，在该钻刮片的另一侧上设置有后沿表面，且所述表面彼此是成斜 角的并交会于面向冷冻室一端的大体螺旋形的冰切削刃。
本发明的设备的另一发明性特征在于，从冷冻室接收冰并在从其挤 压出水的同时将其压縮成压实的实心形式的冰压縮装置包括由钻承载、 用于与钻一起旋转且大体径向向钻的外部延伸的突缘，使得在冰的压縮 过程中产生的轴向推力载荷不会传递到蒸发器的机械结构或轴承。这还 使得可在压縮过程中将大量的水从冰挤压出并在挤出期间最小化冰的轴 向压縮，同时还最小化留在所形成的块内的水。
而且，根据本发明，设置了碎冰装置，由此，将向可旋转的钻的排 出端传送的压实的实心形式的冰打碎成更小的冰粒。
附加地，该碎冰装置包括冰转向器，用于将打碎的冰偏转到冰膨胀室。
此外，设置了桨板，该桨板与由钻的排出端承载的突缘配合工作， 以在该钻的排出端处对冰进行成形并将其推压成压实的实心形式。
根据本发明，碎冰装置邻近可旋转的突缘设置并相对该突缘静态定 位，由此，随着桨板将压实的实心形式的冰向碎冰装置推动，移动的压 实的实心形式的冰与该碎冰装置接触。
而且，根据本发明，管嘴从打碎的冰所被送入的压縮管嘴挤压出的 水返回冷冻室。
此外，根据本发明，碎冰装置从所述钻刮削压实的固体形式的冰。
本发明还包括运送管，用于接收在由冷冻室输送之后已经压縮的冰， 且其中一传感器感测该运送管上由于该运送管中的冰的积聚而产生的轴 向应变，且随后该传感器响应于所感测到的轴向应变产生钻旋转的中断。
根据本发明的设备，设置了储水器，用于向冷冻室供水，所述钻在 该冷冻室中旋转以从冷冻室的壁上刮削冰。
除了储水器之外，高低水位检测器通过控制向冷冻室的送水和从冷 冻室的排水而控制冷冻室中的水量，从而使储水器中的水位维持在规定 的上限和下限范围内。
由此，本发明的一个目的在于提供一种用于由从冷冻室的壁上刮下 的冰制造块状形式的冰的制冰设备，其设置了致冷系统，用于向冷冻室 提供致冷剂，且其中采用了上述的本发明装置和特征中的一个或多个。
通过阅读下面附图简要说明、优选实施方式的详细说明以及所附权 利要求将容易地明确本发明的其他目的和优点。


图1是根据现有技术的用于从压实的冰屑制造块状形式的冰的制冰 设备的示意图。
图2是根据本发明的制冰设备的俯视立体图。
图3是图2中设备的一部分的俯视立体图，其中，示出用于可旋转 钻的马达驱动，其连接于冷冻室的左端，且冷冻室水平设置并且其内设 有钻(未图示)，并且所示用于冷冻室的供水储水器设置在图3的图示的 石顺。
图4是穿过图3的储水器和冷冻室所取的竖直剖视图，以竖直立体 剖视方式示出了图3所示设备的部分部件。
图5是用于钻的马达驱动和冷冻室的外部的立体图，展示了图3所 示部件的另一角度的视图，且以剖视形式示出储水器，剖切线大体沿图3 的线V—V。
图6是水平钻以及该钻的排出端处的冰压縮区域的左端的俯视立体 图，且为了清楚起见移除了冷冻室。
图7是水平钻的排出端的局部立体图，且为了清楚起见将冷冻室移 除，由此，示出了桨板，该桨板与该钻的排出端所承载的可旋转突缘配 合工作，用以沿箭头所示方向、朝向固定的碎冰装置移动冰，使其进入 也以立体图示出的膨胀室，其中，碎冰装置用于将预先压縮的冰打碎成 冰粒。
图8是穿过本发明的钻和冷冻室的排出端所取的竖直剖视图，其中 更清楚的示出了压縮的冰在进入膨胀室以及接下来的压縮管嘴和冰运送 管之前输送到固定的碎冰装置。
图9示出了钻的排出端的竖直剖视图，局部示出了其可旋转的突缘 和钻刮片，且为了清楚起见从图中移除了冷冻室。
图9A是钻刮片的局部竖直剖视图，示出了其正从冷冻室的内壁刮削冰。
图9B是与图9和9A不同的钻的实施方式的放大局部竖直剖视图， 其中，钻具有渐縮的外圆柱表面，该表面上设有大体呈螺旋形的刮片。
图IO是用于冰运送管的冰梭式壳体和用于在冰存留在该运送管中时 停止钻操作的致动器的局部放大视图。
图ll是光电管电路的示意图，当钻处于操作或旋转模式时，致动器 设置在光电管传感器装置之间。
图12是类似于图11的图示，但其中由于运送管中冰的积聚致动器 已从光电管传感器装置之间的位置移开，由此，通过该冰的积聚而导致 的致动器的移开使得光电管传感器可停止钻的旋转。
图13是控制储水器中的水位的装置的示意图，其中，由于储水器中
的水处于高于正常低水位检测杆的下端的水位，储水器中正常低水位检 测杆与公共杆之间的电路是通路，使得控制通向储水器的水入口的螺线 管处于所示实线处而位于通向储水器的水入口被阻塞的位置，且其中， 当希望水进入储水器入口管路时(如图虚线所示)，移除阻塞，此时，由 于水位落于正常低水位杆下端之下，在储水器中正常低水位杆和共同杆 之间的电路断开。
图14是类似于图13的图示，但其中示意性的示出从储水器的排水，
从而螺线管处于正常闭合(实线)位置，阻塞从储水器的排水，且其中
螺线管是可移动的，使得其水阻塞构件可移到图14中所示的虚线位置， 由此，水可自储水器排出，若储水器中的水位到达正常高水位杆，则使 得在储水器中该杆和公共杆之间该电路是通路。
图15是当储水器中的水位到达低水位警告杆下端之下时断开低水位 警告杆和公共杆之间的电路的方法的示意图，从而，当这发生时，驱动 钻的马达M断电而停止马达的旋转，进而可选地提供用于在与此同时向 操作者附近提供听觉信号的警告。
图16是类似于图15的图示，其中，在储水器中高水位警告杆与公 共杆之间电路为通路，使得驱动钻的马达M断电，从而在该情况下中断 钻的旋转，且其中可选地在电路中提供当该情况发生时向操作者附近提 供听觉信号的警告。
具体实施例方式
以下详细参照附图，首先参照图1，其中图示说明了美国专利 6,134,908的类型的现有技术的制冰设备，其系统总体上以标号20标示， 其包括钻式产冰设备21;马达23驱动的旋转钻22，其带有通向水源 25的水入口管路24，由于钻22从中空的成冰室26的内壁刮削冰，水在 产冰设备21内变得冻结，其还带有出口输送管路27，用于将冰从产冰设 备21输送至料斗或其他类型的保持装置28。
以压縮机30、冷凝器31的形式设置用于在产冰设备21的内壁26上 形成冰的水致冷装置，其设置有与该压縮机或冷凝器相连的适当的致冷 剂管线32以及将致冷剂经膨胀阀34输送到蒸发器35的致冷剂管线33， 借助于此，为产冰设备21提供致冷。构成致冷装置的压縮机装置、冷凝 器装置、蒸发器以及膨胀阀可如美国专利3,126,719或3,371,505号所公 开类型或其他类型。冰保持装置28可如美国专利5,211,030号所公开类 型或其他类型。
可以理解，冰保持装置28可设置在远离产冰设备21的位置处，或 设置在产冰设备21的附近，这根据要求而定，并且输送管路或运送管27 断开示出以表示该管27的长度或跨度可充分延长以适用于将产冰设备21 中所形成的冰输送到远离该产冰设备21相当距离的冰保持装置28。 离开蒸发器35的致冷剂可经由致冷剂返回管路36返回压縮机30。 冰运送管路27在标号37处可具有一个或多个弯曲，使得离开产冰 设备21的冰——其为冰屑的压实实心形式且水由其挤压出——可被打碎 成冰块。
上述针对图1所述的系统可如美国专利6,134,908中更详细描述的， 其全部公开内容引入本文作为参考，或者该系统可以是任意其他适当类 型。
现在参照图2，示出总体上以标号40标示的本发明制冰设备的总体 构造，其包括承载在基板42上的组合压縮机/冷凝器单元41;水平设 置并安装在基板42上的蒸发器/齿轮马达组件43;钻驱动马达44，用于 从图2所示的左端驱动设置于蒸发器43中的钻。示出安装在压縮机/冷凝 器单元41之上的电控盒45，用于向各种螺线管、开关以及其他零件提供 电力控制，这些零件将在下文讨论。
储水器46设置在图2的右端处、蒸发器/齿轮马达组件43的右侧。 储水器46保持用于供给到设置在蒸发器43内的冷冻室(未图示)的水。
供水螺线管47提供电力控制来将水经由管路48供给到蒸发器——
标号50处，如图2所示。
设置排水螺线管51 ，用于在适当信号指示时使得水从储水器46排出， 该水大体经由排水管路52从储水器46的下端排出而进行排放。
如图2所示，整个制冰设备40可成型或构造成安装于柜台54之下， 该柜台以虚线部分地示出。根据要求，柜台54可在设置在安装基板42 的地板的上方一定高度处，具有常规午餐台高度或其他根据要求而定的 地方。
现在参照图3，更详细地描述图2所示系统的某些部件。
蒸发器/齿轮马达组件43示出为包括齿轮马达壳体55;蒸发器壳 体56;马达44，用于操作驱动齿轮等设置在齿轮马达壳体55中的部件 以旋转设置在蒸发器壳体56中的钻(图3未示出)。在标号46处、图3 图示的右端示出了用于蒸发器56内成冰装置的储水器。
冰处理壳体57示出在蒸发器壳体56的左端，其中，通过设置在其 内的压縮管嘴(未图示)将冰向上输送，冰经由梭式壳体60，从运送管 联接器61出来，以从该处经由运送管27的延伸部分沿箭头62方向输送 到冰保持装置28。
如图3所示，示出设备左端的静态冰转向器63，在下文中将对该转 向器63进行更详细地论述。
现在参照图4，可以看到蒸发器单元56沿入口箭头65的方向经由致 冷剂入口管路64接收致冷剂，且沿箭头67的排放方向经由致冷剂排放 管路66从蒸发器56排放致冷剂，由此将致冷剂从致冷剂排放管路66经 由冷凝器、膨胀阀输送回压縮机，进而输送回致冷剂入口 64，所有这些 成大体连续循环，如常规致冷剂系统那样。
致冷剂可以是氟利昂或任意其他适当的致冷剂，其将流过蒸发器， 经由从入口 64延伸的大致螺旋形的通道，流到出口66，该螺旋形通道以 标号68示出，例如，用以向大致圆柱形的壁表面70提供充足的冷却剂， 使得存在于钻72外部的区域71处的水可在壁表面70上冻结。钻72由马达44旋转驱动，如图4左端示意性示出的，从而，固定 地安装在钻72上的钻传动轴73使得钻在制冰设备的圆柱形表面70内侧 被旋转驱动，如图所示。
可以理解，钻72大体水平设置，如图4所示，且具有中空的圆柱形 内部，如标号75处所示。
如图所示，钻72的内部75被自由地从储水器46流出的水充满，该 来自储水器46的水沿箭头76的方向向下通过安装钻72的右端(如图所 示)的套管77进入钻72的内部75。该来自储水器46的水还自由地流到 钻72的外圆柱形表面与制冰设备的内部圆柱形表面70之间的区域71， 从而，环绕制冰设备的蒸发器可使邻近圆柱形表面70的区域71中的水 形成冰，而后，钻72可从表面70上将冰刮削下来，如下文所述。
现在参照图5，可以看到储水器46以剖视示出，从而可示出其各个 部件。
储水器46包括前壁80和后壁81、如图5所示的左侧的大体竖直的 侧壁82和右侧的大体竖直的侧壁83、上壁84和下壁85，从而将水容纳 于其中。水入口设置在标号50处，水出口设置在标号52处。
为储水器46设置了多个电力操作的杆用于控制其中的水位，如图标 号86处所示。示出的电力杆87用作电力公共杆，其经由适当的绝缘体 88由顶壁84承载，且杆87的上端具有连接到其上的电线连接装置90。
正常低水位杆91由顶壁84承载，穿过绝缘体92，且具有连接到其 上的电导线93，如图所示。正常情况下，杆91的下端通常置于水中，进 而处于水位86之下，如图5所示。还示出了正常高水位杆94，其由顶壁 84承载，穿过绝缘体95，且具有连接至其上的电导线96。
示出了低水位警告杆97，其由顶壁84承载，穿过绝缘体98，且具 有连接至其上的电导线100。
示出高水位警告杆IOI，其由顶壁84承载，穿过绝缘体102，且具 有连接至其上的电导线103。
现在描述钻72的构造的进一步细节，具体参照图6和图9。 钻72具有由其圆柱形表面106承载的螺旋形刮片105，该刮片自该
表面径向向外延伸。
螺旋形刮片105大体包括一个从图6所示的钻72的右端到其左端的
连续刮片，但是，可选择地，如果需要其可包括多个大体平行设置的螺
旋形刮片。
参照图9和图9A，具体地，可以看出螺旋形刮片105从蒸发器56 内侧的内圆柱形壁表面70刮削冰，从而，当成冰室110中的水由于蒸发 器56所提供的冷却效应而已经在壁表面70上形成冰屑时，在成冰室110 中从圆柱形壁表面70刮削冰粒108。由此，实际接合形成在壁表面70上 的冰屑的切削刃111包括相对图9和9A所示钻螺旋105来说处于右侧的 前沿冰接合表面112的上端部。钻螺旋105还具有位于刮片105另一侧 的后沿表面113。可以看到，前沿和后沿表面相对彼此成斜角，限定形成 如图9和9A所示的面向前(或向右)的切削刃lll，限定了表示其上形 成冰屑的圆柱形构件表面70的水平线114和表面112的延长线115之间 的角度，如在图9A中最显著示出的，该线114和115之间具有小于90 度的夹角"a"。这使得能够如图9和9A所示的从表面70切削冰屑，而 不是沿向前或向右的方向进行冰的犁刨。
从图9中可以得知，在纵截面中前沿表面112大体是凹入的，如图9 和9A所示，钻刮片105的后沿表面113在图9和9A所示纵截面中大体 是外凸的。
在图9所示的最右端，钻72载有用于与其一起旋转的突缘118，且 突缘118借助于固定的螺纹连接装置121而由固定地载于钻72的右端117 处的突缘构件120承载。
要指出的是，当冰如图9和9A所示的向前或向右移动且钻刮片105 朝向突缘118压縮冰粒时，由于突缘118通过标号121处的螺纹接合方 式承载在钻72的排出端117，如图所示，使得其固定地随钻一起移动，突缘118提供了用于吸收刮片105和突缘118之间由冰压縮所产生的轴 向力的手段，其是对将冰压縮抵靠在不随着钻的旋转而行进的独立压縮 头的其他系统的改进。
在构件120中设置挤压水返回端口 122，用于将从通过膨胀室到冰压 縮管嘴的冰中挤压出的水返回到钻75的内部，如下文将描述的。
参照图4和图6，可以看出，钻72的内部75中的水经由灌溉端口 107穿过钻壁106而自由地在钻的内部75与其外部109之间通过。
要指出的是，灌溉端口 107就设置在刮片105的后沿表面113之后， 而不是刮片105的前沿表面112附近，以防止压縮的且沿钻72向右移动 (如图9和9A所示，由此该冰被压縮)的冰被压进端口 107中而可能阻 塞该端口。在刮片105的后沿表面侧或下游侧，没有冰的压縮，因此不 会将冰压进端口 107中而堵塞该端口。
因此，参照图9和9A，可以看出，当从圆柱形壁70刮削冰且将冰 向右朝向钻72的排出端117移动时，冰粒108被压縮，随着这些冰靠近 与钻72 —同旋转的突缘118，其变得愈加被压縮。
现在参照图9B，可以看出，可提供改进形式的钻272，其中，钻壁 206具有渐縮的外表面219，从而，随着冰朝向钻的排出端沿箭头211方 向从图9B中的左侧向右侧输送经过区域209，壁219与蒸发器的内圆柱 表面214之间的间隙逐渐增加。在这样的运动中，具有相应的前沿表面 212和后沿表面213的刮片205刮削沿蒸发器的内壁214形成的冰。由此， 表面219与214之间的锥度将为大于0度的角度"b"，可根据选择而定。 因此，钻壁206的壁厚从图9B中的左侧到右侧逐渐减小。
可选择地，具体来说，如果钻272由模制或铸造工艺制造，则钻壁 206的壁厚可通过具有平行于纸表面219、由如图9B所示的虚线220限 定的内表面而保持均匀性。
如图7和8所示，突缘118承载有桨板125，桨板125具有冰推动桨 板表面126，其随着钻沿如图8中箭头127所指示的逆时针方向旋转而推
动该桨板表面126前的冰粒108。
随着钻72、突缘118以及桨板125逆时针运动，如图8所示，桨板 125推动冰粒108，直到冰粒在区域130形成增大的密度，在该区域130 中冰粒被压实成实心形式。
随着这些压实的实心形式的冰粒108进入区域130，它们靠近静态转 向器63所承载的碎冰装置。静态转向器63通过适当的螺纹连接131安 装在壳体57中，由销132固定地支撑，并包括成角度设置的打碎杆133， 如图8所示，该打碎杆133的下端以打碎装置113终止，下文将对其进 行描述。
打碎装置113在接合区域130中接合运动着的、压实的、实心形式 的冰，这些冰通过沿着钻的表面106跨设的打碎表面134以与其大致滑 动接触的方式接合，如图7和8所示，用以在冰沿图7所示箭头129的 方向运动时从钻的表面106刮削压实的实心形式的冰。这使冰从钻72的 表面106脱离，其中，冰接触打碎装置113的钝面135使得实心形式的 压縮冰破碎成颗粒136，而后，通过成角的转向器表面135'将该颗粒136 转向突缘118。
然后，桨板125沿图8箭头所示方向的连续逆时针运动将那些打碎 成的颗粒136向上推动到大体竖直设置的膨胀室137中，如图8所示， 由此，使得此前压实的固体形式的冰能够膨胀成颗粒，且而后冰粒136 进一歩向上通过进入压縮管嘴138，该压縮管嘴具有逐渐会聚的内表面， 如图8所示，使得冰粒在通过压縮管嘴时被连续压縮而再次压縮成实心 形式的冰，在进入运送管联接器142之前成为冰块。
同样，参照图8，可以看出膨胀室137由内膛限定形成，该内膛通过 可更换的套筒139的内径确定，该套筒139为大致圆筒形构造。还要指 出的是，渐縮的压縮管嘴138的上端以开口 138，所限定的输出直径终止。 在一些情况下，希望具有更大或更小的冰块尺寸。由于是渐縮的管嘴138 的输出直径确定了冰块尺寸或冰块直径，可以仅通过改变管嘴138来改
变冰块直径的尺寸，以具有或大或小的输出直径，这根据要求而定。但
是，已经发现，管嘴138的输出直径的变化会改变冰块的硬度。即，如 果在没有改变膨胀室137的内径的情况下增大管嘴138的输出直径138'， 则从管嘴138向外输送的冰块的硬度将减小。类似地，己经发现，如果 在没有任何进一步变化的情况下减小管嘴138的输出直径138'，则从管 嘴138输送的冰块的硬度将增大。由此，希望将管嘴138的输出直径138' 与膨胀室137的内径相关联。为此，圆筒形套筒139也应进行更换，以 维持所希望的膨胀室的内径与管嘴138的输出直径138，之间的比率。因 此，如果希望具有更大的冰块，则可由此将管嘴138更换为使得其输出 端138'更大，如果这样做的话，限定膨胀室137的内径的套筒139将由 此更换成具有更大的内径，从而使冰块保持相同硬度。类似地，如果希 望具有横截面非圆形的其他形状的冰块，可根据要求将管嘴138的输出 端设置为椭圆形、矩形或其他形状并且类似地将膨胀室137的内部形状 设置为某个对应的变化形式，以便自管嘴138输送所希望形状和硬度的 冰块。
在膨胀室137与压縮管嘴138之间存在缝隙140，其提供了可将水从 随后要被压縮的冰中挤压出的装置。排水槽141位于缝隙140中或邻近 缝隙140，从而在该处正被挤压出的水可向下通过壳体57，进而经由返 回端口或导管122回到钻72的内部中。排水槽141和122之间的物理连 接未具体示出，但可以理解，其是在壳体57内侧的连接。
当钻72的旋转驱动冰向上穿过压縮管嘴138时，其将冰输送到大致 中空且成圆柱形的运送管联接器142，该运送管联接器承载在联接器壳体 143中。联接器142在壳体143中可竖直运动，从其中所示的实线位置运 动到图8中144处所示的虚线位置。联接器142以可滑动方式安装在圆 柱形套管145中，其中具有多个竖直设置的键槽146、 147，如图8所示。
在键槽146、 148夕卜侧、于套管145和壳体143之间设有压縮弹簧150。 压縮弹簧150适于竖直压縮。
多个弹黉下端支座151、 152安装到运送管联接器142的外表面并由 其承载，从而，当联接器142由于冰在其中的积聚增加了作用在其上的 向上的力而向上移动时，随着运送管联接器142中由于压縮的冰在其中 的积聚而产生的力克服压縮弹簧150的阻力，所述联接器沿箭头153方 向的向上运动导致与压縮弹簧150下端接合的弹簧下端支座151、 152向 上运动。
可以理解，从运送管联接器142排出的冰通过运送导管而到达冰保 持装置、存储室或使用冰的位置，诸如保持装置28等。
当运送管联接器沿箭头153方向向上运动时，由其承载的标记件155 随其向上运动。
现在参照图IO，可以看到，标记件155构造为L形构件，具有水平 腿部156和竖直腿部157，且竖直腿部朝向下。
传感器机构158安装在壳体143外部上，如图10所示，且其包括一 对直立腿部160和161以及位于其间的大体竖直设置的槽162。当联接器 142中的冰积聚未达到诸如将压縮弹簧150进而使得联接器142向上运动 的力水平时，标记件155的腿部157正常情况下置于传感器158的槽162 中。
在正常操作期间，不管运送管27的长度如何，以最小的气力就可使 由联接器142所输送的冰块通过运送管27到达冰保持装置28。例如，即 使管27超过150英尺长，不管其竖直输送高度(未图示)是多少(例如 其可以是20英尺或更高)，己经在通过管嘴142过程中自然断开而形成 的冰块或其冰块圆柱已经由于诸如管27中37处的弯曲而被断开为分离 块的冰块，将以分离冰块的形式通过进入冰保持装置28。当冰保持装置 28填满时，这些块堆叠冰填充运送管27，形成压力储备，从而将在运送 管27内施加轴向力，其足以使弹簧150压縮而关闭设备的操作，这将在 下文进行描述。另外，在运送管27内塞满冰块的情况下，如下文将描述 的联接器142向上运动，及其传感器装置158将用于作为检测任何可能
发生在运送管中的塞满情况的检测装置。
因而，当冰块积聚在联接器142中时，其使得联接器142沿图8中 的箭头153方向向上运动，从而，当联接器朝向其虚线位置144运动时， 标记件155随联接器142同样向上运动，由此，从图8和图10所指示的 实线位置运动到图8和图10所指示的虚线位置。
现在参照图11和图12，可以看出，传感器装置158包括发送器光电 管装置163和接收器光电管装置164，通常，通过适当电阻Rl和R2在 电端子165和166之间施加适当的电压。当标记件155的下垂腿157遮 挡来自发送器光电管163的红外线信号或其他信号传递到接收器光电管 164时，如图4所示的马达44如上所述连续运转。但是，当标记件155 的腿157由遮挡发送器光电管163与接收器光电管164之间信号的位置 移开(如图12所示)、进而信号由接收器光电管164接收时，则信号通 过连接到开关160的电线167、 168 (如图4所示)通信，该开关160控 制钻旋转马达44的操作，从而将开关从图4所示的实线位置移动到虚线 位置，在该虚线位置开关断开，进而中断马达44的运转。
此后，当冰块对抗弹簧150的力减轻、进而弹簧150克服那些压縮 力时，联接器142返回其图8所示的实线位置，标记件155返回其图10 所示的实线位置，遮挡光电管部件163和164之间的信号传递，从而将 开关170致动到其正常闭合位置，如图4所示，进而恢复钻驱动马达44 的操作。
现在参照图5以及图13到16，以下将论述储水器46中的水位86的 控制。
希望将储水器46中的水位86保持在前述上限和下限内。现在描述 对储水器46中的水位86的一个典型的电力控制。可选择地，可对水位 86使用机械控制——例如但不限于浮阀式水位控制。
当储水器46中的水位86高于正常低水位杆91的下端、但低于正常 高水位杆94的下端，且不需要额外的水来填充储水器46时，由于螺线
管内的弹簧(未图示)而使水入口螺线管43处于图13所示的闭合位置， 且其阀170处于图13所示的实线位置——该阀170由螺线管43的可动 芯承载，从而阻止从水入口供给管171通过水阀壳体172流到储水器46 的水入口管路48的水流。
当水位86落到杆91的下端之下时，电线93和90分别连接杆91和 87，通过控制电路173的操作而形成闭合回路，从而，由此通电的螺线 管47将可滑动的阀构件170向左移动到图13所示的虚线位置，允许水 从水入口供给管171通过阀壳体172流到水入口管路48。这将一直持续 到水到达理想水位，诸如图5所示的水位86，从而，使用储水器46中的 水来接通电路，杆91和公共杆87之间的电路成为通路，由此， 一旦再 次断开向管路48的水供应，阀170将返回图13所示的实线关断位置。
当希望排出储水器46的水以进行冲洗或清洁时，由于公共杆87和 杆94之间的电路的接通而致动螺线管51，从而，电线96和卯分别连接 杆94和87，而杆94和87通过控制电路180分别操作，由此致动螺线管 51，将阀182从其阻止水沿箭头184方向从储水器排放管路52排放到排 水管路183的实线位置移动，由此，阀182将反抗螺线管51内的弹簧(未 图示)的力移动到虚线位置185，从而将排出储水器46的水，该弹簧在 正常情况下向图14所示实线位置迫压阀182。当经由排水管路52将水从 储水器46排出之后，储水器46中的水位下降，因而，随后在冲洗或清 洁之后以上述方式进行填充。
由此可以看出，螺线管47和51与由储水器46中的适当的电连接杆 提供的电路一同操作维持储水器46中的水位86，使其处于杆91和94的 下端之间。
参照图15，储水器46中的下水位警告杆97通过电线100电连接到 控制电路190，且公共杆87同样通过电线90连接到控制电路190，从而， 如果储水器46中的水位下降到低于下水位警告杆97的下端，则控制电 路190将使其内的开关断开，关断钻驱动马达44，并且可选择地同时致
动听觉报警191，从而通知操作者维护。
类似地，参照图16如果高水位警告杆101通过水位高到足以到达杆
101的下端而成为杆101与公共杆87之间的电路的一部分，则控制电路 192将致动电路192中的开关，断开电路，同样也使用于驱动钻的马达 44停止，并且致动可选的听觉报警193，同样引起操作者维护。
操作
根据本发明，类似于以上针对图1描述的致冷循环的致冷循环进行 运转以向如图4所示的蒸发器56的入口 64提供致冷剂，其中，致冷剂 通过螺旋形通道68循环到出口 66，以冷却圆柱形壁表面70的内部，从 而使水冻结在该表面70上。
钻马达44驱动水平设置的钻72。来自储水器46的水充满中空钻72 的内部75，从而，水自由地经开口 107通过钻壁，使得可使用整个蒸发 器的圆柱形表面70来在其上形成冰。
通过钻的切削刃111将冰从壁70刮下，且将冰向前或向右(在图9 中观察)推动，如图9所示，在钻刮片105的前沿冰接合表面112与钻 的最右端处的突缘118之间压縮冰，从而，随着钻沿箭头127所指示的 逆时针方向旋转，冰如图8所示积聚，使得从圆柱形壁刮削的冰粒被压 实，如图9所示。
将压实的冰输送到静态设置的打碎杆133，并且由其沿钻的表面106 跨设的打碎表面134接合。此后，脱离的冰接触打碎装置113的钝面135， 由此通过成角度的转向表面135'偏转冰粒136。
钻的连续旋转将冰粒推动到压縮管嘴138中，由此将水从其中挤压 出来，该水可通过排水槽141返回到钻的内部中。
管嘴138内部的冰粒再次被压縮成实心形式，并且以具有所希望硬 度的冰块离开排出端138'。
实心形式的冰经由运送管联接器142输送到存储或使用位置。 在冰块以足够大的力积聚在运送管以及联接器142中的情况下，可 在套管145内侧竖直向上推动运送管联接器142，压縮弹簧150，使得运 送管142从其实线位置沿箭头所指示方向153移动到图8所示的虚线位置。
这样的联接器142的向上移动使L形标记件155随之向上移动，从 而，当标记件155移动到图12所指示的位置时，消除了其在图11中所 示的在发送器光电管部件163与接收器光电管部件164之间的遮挡状态， 使得对钻的马达144的旋转驱动通过断开马达驱动电路中的开关160而 中断，如图4所示，进而中断用于压縮器装置30的马达驱动，由此中断 致冷系统的致冷剂驱动。
如图5、 13和14所示，储水器46中的水位86受到控制，以在正常 情况下处于杆91的下端与杆94的下端之间的水位，从而螺线管47和51 借助于打开或关闭阀170或182的各个控制电路173和180而分别控制 通向储水器46的水入口和水出口，如前所述。
当致动时，高水位警告杆101和低水位警告杆97可借助于适当的控 制电路190、 192中断钻马达44的操作，如以上针对图15和16所述的。
由此可以看出，本发明的目的通过根据本发明操作制冰设备而实现。
由前述内容可以理解，对根据本发明的制冰设备的构造细节、应用 以及操作可进行各种修改，其都将落入所附权利要求限定的本发明的主 旨和范围内。
权利要求
1.一种用于由压实的冰屑制造块状形式的冰的制冰设备，其包括(a)致冷系统，用于向中空圆柱形式的冷冻室提供致冷剂；(b)冷冻室，其带有大体中空圆柱形的内壁以及用于容置水以在该圆柱形内壁上形成冰的装置；(c)可旋转的冰钻，其尺寸适于装配到所述冷冻室内部并包括用于刮削形成在所述冷冻室的壁上的冰并将来自该冷冻室的壁的冰沿所述可旋转的钻传送至冰压缩装置的装置；(d)用于使所述冰钻旋转的装置；(e)用于向所述冷冻室供水的装置；(f)冰压缩装置，其朝向所述可旋转的钻的排出端，用于从所述冷冻室接收冰并将其压缩成压实的实心形式且同时挤压其中的水；(g)碎冰装置，用于接合朝向所述可旋转的钻的排出端传送的压实的实心形式的冰并将该压实的实心形式的冰打碎成更小的冰粒。以及(h)膨胀室，用于接收所述冰转向器所偏转的冰粒并允许所述冰粒在其中积聚且聚合成膨胀的聚合尺寸。
2. 如权利要求1所述的制冰设备，所述碎冰装置包括用于将打碎的 冰粒偏转到冰膨胀室中的冰转向器。
3. 如权利要求1所述的制冰设备，其中，所述冰压縮装置包括突缘， 该突缘由所述钻承载而与该钻一起旋转且自该钻大体径向向外延伸，其 中所述碎冰装置邻近所述可旋转突缘设置并相对所述可旋转的突缘静态 地定位，由此运动的压实的实心形式的冰与所述碎冰装置接触。
4. 如权利要求1所述的制冰设备，其中，所述冰压縮装置包括突缘，该突缘由所述钻承载而与该钻一起旋转且自该钻大体径向向外延伸，其 中，所述冰压縮装置包括邻近位于所述钻的排出端处的所述突缘的桨板 装置，该桨板装置由所述可旋转的钻承载，用于与所述突缘配合以在所 述钻的排出端形成冰且推压冰成为压实的实心形式的冰。
5. 如权利要求4所述的制冰设备，其中，所述碎冰装置邻近所述可 旋转的突缘设置并相对所述可旋转的突缘静态地定位，由此运动的压实 的实心形式的冰与所述碎冰装置接触，且其中，所述桨板装置包括用于 朝向所述碎冰装置推动压实的实心形式的冰的装置。
6. 如权利要求1所述的制冰设备，包括冰压縮管嘴，用于从所述膨 胀室接收聚合的冰粒并将它们压縮成实心形状。
7. 如权利要求6所述的制冰设备，其包括与所述压縮管嘴相关联的 排水装置，用于接收从所述冰粒挤压出的水。
8. 如权利要求7所述的制冰设备，其包括用于输送来自所述压縮管 嘴的水并将该水返回所述冷冻室的装置。
9. 如权利要求7所述的制冰设备，所述压縮管嘴和所述膨胀室间隔 设置而限定形成一缝隙装置；所述排水装置与所述缝隙装置连通以接收 由冰粒挤压出而通过该缝隙装置的水。
10. 如权利要求1所述的制冰设备，且其中所述碎冰装置包括用于从 所述钻上刮削压实的实心形式的冰的装置。
11. 如权利要求10所述的制冰设备，其中，所述碎冰装置包括冰转向器，用于将打碎的冰粒偏转到冰膨胀室中。
12. —种用于由压实的冰屑制造块状形式的冰的制冰设备，其包括(a) 致冷系统，用于向中空圆柱形式的冷冻室提供致冷剂；(b) 冷冻室，其带有大体中空圆柱形的内壁以及用于容置水以在该圆柱形内壁上形成冰的装置;(c) 可旋转的冰钻，其尺寸适于装配到所述冷冻室内部并包括用于 刮削形成在所述冷冻室的壁上的冰并将来自该冷冻室的壁的冰沿所述可 旋转的钻传送至冰压縮装置的装置；(d) 用于使所述冰钻旋转的装置；(e) 用于向所述冷冻室供水的装置；(f) 冰压縮装置，用于从所述冷冻室接收冰并将其压縮成压实的实 心形式且同时挤压其中的水；(g) 所述冰压縮装置包括用于接收来自所述冷冻室的冰的膨胀室以 及用于从该膨胀室接收冰的管嘴；且所述管嘴具有入口和出口，且成形 为会聚并压縮从其中通过的冰，用于硬化自所述管嘴输送的冰块。
13. 如权利要求12所述的制冰设备，其中，所述膨胀室和所述管嘴 是可拆卸的，且易于更换成具有不同的内部尺寸，以适于选择性地改变 该设备所制造的冰块的大小。
14. 如权利要求12所述的制冰设备，其中，所述膨胀室和所述管嘴 是可拆卸的，且易于更换成具有不同的内部尺寸，以适于选择性地改变 该设备所制造的冰块的形状。
15. —种由压实的冰屑制造冰块的方法，其包括以下步骤 (a)提供向冷冻室供应致冷剂的致冷系统；(b) 提供冷冻室，该冷冻室具有大体中空的圆柱形的内壁；(c) 向冷冻室供应水用于在该冷冻室的圆柱形内壁上形成冰；(d) 利用冰钻刮削形成在圆柱形冷冻室壁上的冰，并且在驱动钻旋 转的同时，将由此形成的冰沿该可旋转的钻传送；(e) 将从冷冻室接收的冰压縮成压实的实心形式，同时挤压其中的水；(f) 将该压实的实心形式的冰打碎并将其输送到膨胀室中；以及(g) 将所述冰从膨胀室输送到管嘴中，其中该管嘴排出端的横截面 小于管嘴入口端的横截面。
16. 如权利要求15所述的方法，其包括以下步骤选择性地改变管 嘴的排出横截面尺寸以及膨胀室的横截面，以大致保持管嘴排出的冰块 具有相同硬度。
17. 如权利要求15所述的方法，其包括以下步骤以选择的横截面 大小和/或形状的管嘴和膨胀室来更换管嘴和膨胀室，从而制造对应所希 望的大小和/或形状的冰块。
全文摘要
本发明提供了一种制冰设备，其中使用致冷循环来在大体水平设置的蒸发器内部生成冰，其具有中空钻，该钻上设有螺旋形刮片，用于从蒸发器的内壁刮削冰并将该冰朝向钻的一端推动，由此，将冰压缩并通过桨板使其朝向突缘移动，并被输送到碎冰装置，由此将冰转向到压缩区域，且将水从冰中挤压出，进而将冰输送到运送管以及随后运送到冰保持器。保持器装满或运送管内部塞满冰块将引起设备的关闭。提供多种用于储水器的水位控制，由此，对钻内部和外部均进行充水，用于促进冰的形成。通过该制冰设备提供块状形式的冰。该设备允许在未对冰的硬度产生不良影响的情况下改变冰块的大小/形状。
文档编号F25C1/00GK101344352SQ20081013465
公开日2009年1月14日 申请日期2005年2月22日 优先权日2004年3月4日
发明者罗杰·P·布伦纳, 迈克尔·S·约茨 申请人:福利特公司