制冰器及其控制方法技术

一种用于在冷却循环期间形成冰的制冰器，所述制冰器具有变速压缩机、冷凝器和蒸发器，其中所述变速压缩机、所述冷凝器和所述蒸发器通过一个或多个制冷剂线路而流体连通。所述制冰器还包括热耦接到所述蒸发器的冷冻板、水泵、用于识别所述冷却循环的状态的感测装置，以及适合于基于所述冷却循环的所述所识别状态来控制所述变速压缩机的速度的控制器。所述制冰器还可包括变速冷凝器风扇，其可基于所述冷却循环的所述所识别状态来由所述控制器控制。另外，所述水泵可为变速水泵，其可基于所述冷却循环的所述所识别状态来由所述控制器控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案本申请要求于2014年1月8日提交的美国临时专利申请号61/924,907的优先权，其内容以引用的方式全部并入本文。
本专利技术大体上涉及自动制冰机，且更具体地说涉及包括可变操作点组件的制冰机，所述可变操作点组件包括变速水泵和具有变速压缩机与变速冷凝器风扇的制冷系统。
技术介绍
采用包括晶格类型的立方体模具且具有重力水流和冰收获的冷冻板的制冰机或制冰器是众所周知且得到广泛使用的。此类机器已得到广泛认可，且对于例如餐馆、酒吧、汽车旅馆和对新鲜冰块具有较高且持续需求的各种饮料零售店等商业设施是特别需要的。在这些制冰器中，在冷冻板的顶部供应水，所述冷冻板在弯曲的路径中引导所述水朝向水泵。所供应的水的一部分在冷冻板上聚集，冷冻成冰，且通过合适的装置被识别为足够冰冻，因此将所述冷冻板除霜而使得冰稍微融化且从此流出到箱柜中。通常，可根据这些制冰机制造的冰的类型来将所述制冰机分类。一个这样的类型是网格式制冰器，所述网格式制冰器一般制造方形冰块，所述冰块形成在冷冻板的个别网格内，且接着在冰的厚度增加超过冷冻板的厚度时形成连续的冰块片。在取冰之后，所述冰块片将在掉入箱柜中时断成个别的冰块。另一类型的制冰器是个别制冰块器，所述制冰块器一般制造方形冰块，所述冰块形成在冷冻板的个别网格内且不会形成为连续的冰块片。因此，在取冰后，个别冰块从冷冻板掉落且掉入箱柜中。控制器控制制冰器的操作以确保冰的恒定供应。典型制冰器的冷却循环包括两个子循环，显冷循环和潜冷循环。在显冷循环期间，所供应的水在冷冻板上持续地再循环，且返回到水泵从而冷却所述所供应的水。一旦所供应的水达到冰点，所供应的水开始在冷冻板中冻结，潜冷循环开始，且当冰形成在冷冻板上时从冷冻板流下回到水泵的水的量稍微减小。传统上，用于在制冰器中使用的制冷系统的主要组件包括连续流动通过压缩机、冷凝器、热膨胀阀和蒸发器的制冷剂。蒸发器热耦接到冷冻板以便将所供应的水冷冻成冰。然而，在显冷循环期间在任何给定点处的制冷负荷由水温驱动，且在潜冷循环期间在任何给定点处的制冷负荷主要由冷冻板上冰层的厚度驱动。随着在显冷循环期间水温降低且随着冷冻板上冰的厚度通过潜冷循环而增加，制冰器上对应的制冷负荷通过冷却循环而降低。
技术实现思路
简要地说，因此，本专利技术的一个方面涉及用于在冷却循环期间形成冰的制冰器，所述制冰器包括变速压缩机、冷凝器和蒸发器，其中所述变速压缩机、所述冷凝器和所述蒸发器通过一个或多个制冷剂线路而流体连通。制冷剂流经所述一个或多个制冷剂线路。所述制冰器还包括热耦接到所述蒸发器的冷冻板、用于将水供应到冷冻板的水泵，以及适合于在冷却循环期间控制所述变速压缩机的速度的控制器。本专利技术的另一方面涉及用于在冷却循环期间形成冰的制冰器，所述制冰器包括变速压缩机、冷凝器和蒸发器，其中所述变速压缩机、所述冷凝器和所述蒸发器通过一个或多个制冷剂线路而流体连通。制冷剂流经所述一个或多个制冷剂线路。所述制冰器还包括热耦接到所述蒸发器的冷冻板、用于将水供应到冷冻板的水泵以及适合于在显冷循环期间以第一速度，在潜冷循环期间以第二速度，且在取冰循环期间以第三速度操作所述变速压缩机的控制器。本专利技术的另一方面涉及用于在冷却循环期间形成冰的制冰器，所述制冰器包括变速压缩机、冷凝器和蒸发器，其中所述变速压缩机、所述冷凝器和所述蒸发器通过一个或多个制冷剂线路而流体连通。制冷剂流经所述一个或多个制冷剂线路。所述制冰器还包括热耦接到所述蒸发器的冷冻板、用于将水供应到冷冻板的水泵、适合于识别所述冷却循环的状态的感测装置，以及适合于基于
所述冷却循环的所述所识别状态来控制所述变速压缩机的速度的控制器。本专利技术的又一方面涉及还包括变速冷凝器风扇的制冰器。所述控制器适合于基于所述冷却循环的所述所识别状态来进一步控制所述变速冷凝器风扇的速度。本专利技术的又一方面涉及一种制冰器，其中所述水泵是变速水泵，且其中所述控制器还适合于基于所述冷却循环的所述所识别状态来控制所述变速水泵的速度。本专利技术的又一方面涉及一种制冰器，其具有用于使用能够在液体状态与气态状态之间转变的制冷剂来形成冰的制冷系统，所述制冰器包括变速压缩机、冷凝器、热膨胀装置和蒸发器。所述制冰器还包括热耦接到所述蒸发器的冷冻板、水泵、用于识别所述冷却循环的状态的感测装置，以及适合于基于所述冷却循环的所述所识别状态来控制所述变速压缩机的速度的控制器。本专利技术的又一方面涉及一种控制用于在冷却循环期间形成冰的制冰器的方法。所述制冰器包括变速压缩机、冷凝器和蒸发器，其中所述变速压缩机、所述冷凝器和所述蒸发器通过一个或多个制冷剂线路而流体连通。制冷剂流经所述一个或多个制冷剂线路。所述制冰器还包括热耦接到所述蒸发器的冷冻板、用于将水供应到冷冻板的水泵、适合于识别所述冷却循环的状态的感测装置，以及适合于基于所述冷却循环的所述所识别状态来控制所述变速压缩机的速度的控制器。所述方法包括：识别制冰器中的冷却循环的状态；基于所述冷却循环的所述所识别状态来计算变速压缩机的期望压缩机速度；以及将所述变速压缩机的速度改变为所述期望压缩机速度，由此改变制冷剂的质量流动速率。本专利技术的又一方面涉及一种控制制冰器的方法，所述制冰器具有用于使用能够在液体状态与气态状态之间转变的制冷剂来形成冰的制冷系统，所述制冰器包括变速压缩机、冷凝器、热膨胀装置、蒸发器、热耦接到所述蒸发器的冷冻板、水泵、用于识别所述冷却循环的状态的感测装置，以及适合于基于所述冷却循环的所述所识别状态来控制所述变速压缩机的速度的控制器。所述方法包括：识别制冰器中的冷却循环的状态；基于所述冷却循环的所述所识别状态来计算变速压缩机的期望压缩机速度；以及将所述变速压缩机的速度改变为所
述期望压缩机速度，由此改变制冷剂的质量流动速率。附图说明本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将从以下详细描述、随附权利要求书和附图而变得更加完全显而易见，其中附图示出根据本专利技术的例示性实施方案的特征，且其中：图1是根据本专利技术的一个实施方案的具有可变操作点组件和控制器的制冰器的示意图，所述控制器具有用于识别冷却循环的状态且控制可变操作点组件的操作点的压力传感器；图2是用于控制制冰器的可变操作点组件的控制器的示意图；图3是根据本专利技术的一个实施方案的集水坑的剖视图，所述集水坑具有允许测量集水坑中的水压的配件；图4是根据本专利技术的一个实施方案的描述具有制冷系统的制冰器的操作的流程图，所述制冷系统包括由控制器控制的可变操作点组件；图5是根据本专利技术的一个实施方案的制冰器的示意图，所述制冰器具有可变操作点组件、控制器和制冷剂到制冷剂热交换器，所述控制器具有用于识别冷却循环的状态且控制可变操作点组件的操作点的压力传感器；以及图6是根据本专利技术的一个实施方案的具有制冷系统的制冰器的示意图，所述制冷系统包括可变操作点组件、控制器和用于识别冷却循环的状态的额外传感器，所述控制器具有用于识别冷却循环的状态且控制可变操作点组件的操作点的压力传感器；图7是根据本专利技术的一个实施方案的具有可变操作点组件和控制器的制冰器的示意图，所述控制器具有用于识别冷却循环的状态且控制可变操作点组件的操作点的温度传感器和压力传感器；图8是根据本专利技术的一个实施方案的描述具有制冷系统的制冰器的操作的流程图，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在冷却循环期间形成冰的制冰器，所述制冰器包括：变速压缩机、冷凝器和蒸发器，其中所述变速压缩机、所述冷凝器和所述蒸发器通过一个或多个制冷剂线路而流体连通，且其中制冷剂流经所述一个或多个制冷剂线路；冷冻板，其热耦接到所述蒸发器；水泵，其用于将水供应到所述冷冻板；感测装置，其适合于识别所述冷却循环的状态；以及控制器，其适合于基于所述冷却循环的所述所识别状态来控制所述变速压缩机的速度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.08 US 61/924,9071.一种用于在冷却循环期间形成冰的制冰器，所述制冰器包括：变速压缩机、冷凝器和蒸发器，其中所述变速压缩机、所述冷凝器和所述蒸发器通过一个或多个制冷剂线路而流体连通，且其中制冷剂流经所述一个或多个制冷剂线路；冷冻板，其热耦接到所述蒸发器；水泵，其用于将水供应到所述冷冻板；感测装置，其适合于识别所述冷却循环的状态；以及控制器，其适合于基于所述冷却循环的所述所识别状态来控制所述变速压缩机的速度。2.根据权利要求1所述的制冰器，其中所述控制器适合于在显冷循环期间以第一速度，在潜冷循环期间以第二速度，且在取冰循环期间以第三速度操作所述变速压缩机，其中所述第一速度高于所述第二速度而所述第二速度高于所述第一速度。3.根据权利要求1所述的制冰器，其中所述感测装置适合于测量集水坑中的水平面。4.根据权利要求1所述的制冰器，其中所述感测装置适合于测量集水坑中的水的温度。5.根据权利要求1所述的制冰器，其中所述感测装置适合于监测所述冷冻板上的冰的厚度。6.根据权利要求1所述的制冰器，其中所述一个或多个制冷剂线路中的一个包括在所述冷凝器与所述蒸发器之间的吸入管线，且其中所述制冰器还包括与所述吸入管线流体连通的电子热膨胀阀。7.根据权利要求6所述的制冰器，其还包括温度传感器和压力换能器，其中所述温度传感器适合于测量所述吸入管线中的所述制冷剂的温度，且其中所
\t述压力换能器适合于测量所述吸入管线中的所述制冷剂的压力；且其中所述控制器适合于基于所述吸入管线中的所述制冷剂的所述所测量的温度和压力来控制所述电子热膨胀阀。8.根据权利要求1所述的制冰器，其还包括变速冷凝器风扇，且其中所述控制器适合于基于所述冷却循环的所述所识别状态来进一步控制所述变速冷凝器风扇的速度。9.根据权利要求1所述的制冰器，其中所述水泵是变速水泵，且其中所述控制器还适合于基于所述冷却循环的所述所识别状态来控制所述变速水泵的速度。10.根据权利要求1所述的制冰器，其还包括变速冷凝器风扇，且其中所述水泵是变速水泵，且其中所述控制器还适合于基于所述冷却循环的所述所识别状态来控制所述变速冷凝器风扇的所述速度和所述变速水泵的所述速度。11.根据权利要求10所述的制冰器，其中所述一个或多个制冷剂线路中的一个包括在所述冷凝器与所述蒸发器之间的吸入管线，且其中所述制冰器还包括与所述吸入管线流体连通的电子热膨胀阀。12.根据权利要求11所述的制冰器，其还包括温度传感器和压力换能器，其中所述温度传感器适合于测量所述吸入管线中的所述制冷剂的所述温度，且其中所述压力换能器适合于测量所述吸入管线中的所述制冷剂的所述压力；且其中所述控制器适合于基于所述吸入管线中的所述制冷剂的所述所测量的温度和压力来控制所述电子热膨胀阀。13.根据权利要求1所述的制冰器，其还包括用于测量进入所述蒸发器的所述制冷剂的入口温度的第一温度传感器和用于测量退出所述蒸发器的所述制冷剂的出口温度的第二温度传感器，其中所述控制器适合于响应于所述所测量的入口和/或出口制冷剂温度来在取冰循环期间改变所述变速压缩机的所述速度。14.根据权利要求1所述的制冰器，其还包括与所述冷凝器和所述蒸发器流体连通且定位在两者之间的热膨胀装置，以及与所述冷凝器和所述热膨胀装置
\t流体连通且定位在两...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·克纳特，
申请(专利权)人：真实制造有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US