Icemaker appliance and method for reducing total dissolved solids

Abstract

An icemaking appliance(100) and method for reducing total dissolved solids (TDS) includes determining, via a sensor(184) configured to determine TDS in water at the icemaking appliance(100), a magnitude of TDS at or above a threshold level, and opening a valve(180) positioned to selectively flow water from the icemaking vessel through an outlet conduit(131) to selectively flow water from an icemaking vessel through the outlet conduit(131). A conduit(124,132) fluidly couples an upper reservoir(110), the icemaking vessel, and a lower reservoir(120) in serial flow arrangement. A pump(170) selectively flows water from the lower reservoir(120) to the upper reservoir(110) and the icemaking vessel. A heat exchanger system selectively operates to remove heat from the icemaking appliance(100) to generate ice. A controller(200) selectively operates the valve(180), the pump(170), and the icemaking vessel.

Description

ICEMAKER APPLIANCE AND METHOD FOR REDUCING TOTAL DISSOLVED SOLIDSFIELD

[0001] The present subject matter relates generally to freezer appliances, and more particularly to icemaker appliances and methods for reducing build-up of total dissolved solids at icemaker appliances.BACKGROUND

[0002] Freezer appliances, such as icemaking freezer appliances, use water to generate ice or nugget ice. Water will generally include minerals that build up at various components and pathways of the icemaker appliance, such as at a bottom of an icemaking cylinder. As minerals builds up at components and pathways the icemaker appliance, levels of total dissolved solids (TDS) increase. Increasing TDS levels at water can decrease the freezing point of water, which inhibits and prevents generation of ice. For instance, high-TDS water build-up at the icemaking cylinder can decrease the freezing point of water, which may prevent water from freezing at 0 degrees Celsius.

[0003] To remove mineral build-up, a user may need to manually access various components of the icemaker appliance and clear away the mineral build-up. Such manual removal may be difficult for a user to access all of the necessary components and pathways. Still further, manually cleaning such components and pathways may introduce a risk of a user damaging surfaces or components when clearing away mineral build-up.

[0004] Accordingly, structures and methods for removing mineral build-up and reducing TDS at icemaker appliances is desired and would be advantageous.

[0005] BRIEF DESCRIPTION

[0006] Aspects and advantages of the invention will be set forth in part in the following description, or may be obvious from the description, or may be learned through practice of the invention.

[0007] An aspect of the present disclosure is directed to an icemaking appliance including an upper reservoir, an icemaking vessel, a lower reservoir, a conduit fluidly coupling the upper reservoir, the icemaking vessel, and the lower reservoir in serial flow arrangement, a pump configured to selectively flow water from the lower reservoir to the upper reservoir and the icemaking vessel, a heat exchanger system configured to selectively operate to remove heat from the icemaking appliance to generate ice, a valve positioned to selectively flow water from the icemaking vessel through an outlet conduit, and a controller configured to selectively operate the valve, the pump, and the icemaking vessel. The controller is configured to determine, via a sensor configured to determine total dissolved solids in water at the icemaking appliance, a magnitude of total dissolved solids at or above a threshold level; and open the valve to selectively flow water from the icemaking vessel through the outlet conduit.

[0008] An aspect of the present disclosure is directed to a computer-implemented method for reducing total dissolved solids at an icemaking vessel of an icemaking appliance. The method includes determining, via a sensor configured to determine total dissolved solids in water at the icemaking appliance, a magnitude of total dissolved solids at or above a threshold level; and opening a valve to selectively flow water from the icemaking vessel through an outlet conduit, the valve positioned at a conduit fluidly coupling an upper reservoir, the icemaking vessel, and a lower reservoir in serial flow arrangement.

[0009] These and other features, aspects and advantages of the present invention will become better understood with reference to the following description and appended claims. The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0010] A full and enabling disclosure of the present invention, including the best mode thereof, directed to one of ordinary skill in the art, is set forth in the specification, which makes reference to the appended figures.

[0011] Fig. 1 provides a front view of an icemaker appliance in accordance with aspects of the present disclosure;

[0012] Fig. 2 provides a cutaway internal view of an embodiment of an icemaker appliance in accordance with aspects of the present disclosure;

[0013] Fig. 3 provides a schematic flow diagram of an icemaker appliance in accordance with aspects of the present disclosure;

[0014] Fig. 4 provides a schematic flow diagram of an icemaker appliance in accordance with aspects of the present disclosure;

[0015] Fig. 5 provides a schematic flow diagram of an icemaker appliance in accordance with aspects of the present disclosure;

[0016] Fig. 6 provides a schematic flow diagram of an icemaker appliance in accordance with aspects of the present disclosure;

[0017] Fig. 7 provides a schematic flow diagram of an icemaker appliance in accordance with aspects of the present disclosure;

[0018] Fig. 8 provides a schematic flow diagram of an icemaker appliance in accordance with aspects of the present disclosure; and

[0019] Fig. 9 provides a schematic flowchart of method for operating an icemaker appliance in accordance with aspects of the present disclosure.

[0020] Repeat use of reference characters in the present specification and drawings is intended to represent the same or analogous features or elements of the present invention.DETAILED DESCRIPTION

[0021] Reference now will be made in detail to embodiments of the invention, one or more examples of which are illustrated in the drawings. Each example is provided by way of explanation of the invention, not limitation of the invention. In fact, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope or spirit of the invention. For instance, features illustrated or described as part of one embodiment can be used with another embodiment to yield a still further embodiment. Thus, it is intended that the present invention covers such modifications and variations as come within the scope of the appended claims and their equivalents.

[0022] As used herein, the terms “first, ” “second, ” and “third” may be used interchangeably to distinguish one component from another and are not intended to signify location or importance of the individual components. The terms “includes” and “including” are intended to be inclusive in a manner similar to the term “comprising. ” Similarly, the term “or” is generally intended to be inclusive (i.e., “A or B” is intended to mean “A or B or both” ) . In addition, here and throughout the specification and claims, range limitations may be combined or interchanged. Such ranges are identified and include all the sub-ranges contained therein unless context or language indicates otherwise. For example, all ranges disclosed herein are inclusive of the endpoints, and the endpoints are independently combinable with each other. The singular forms “a, ” “an, ” and “the” include plural references unless the context clearly dictates otherwise.

[0023] Approximating language, as used herein throughout the specification and claims, may be applied to modify any quantitative representation that could permissibly vary without resulting in a change in the basic function to which it is related. Accordingly, a value modified by a term or terms, such as “generally, ” “about, ” “approximately, ” and “substantially, ” are not to be limited to the precise value specified. In at least some instances, the approximating language may correspond to the precision of an instrument for measuring the value, or the precision of the methods or machines for constructing or manufacturing the components or systems. For example, the approximating language may refer to being within a 10 percent margin (i.e., including values within ten percent greater or less than the stated value) . In this regard, for example, when used in the context of an angle or direction, such terms include within ten degrees greater or less than the stated angle or direction (e.g., “generally vertical” includes forming an angle of up to ten degrees in any direction, such as, clockwise or counterclockwise, with the vertical direction V) .

[0024] Embodiments are provided herein of an icemaker appliance and method for operation for removing mineral build-up and reducing total dissolved solids (TDS) of water at icemaker appliances are provided. Structures and methods provided herein include reservoirs, conduits, and control instructions for performing a cleaning cycle that includes operating a valve, drain pump, and / or ice maker auger to drain high TDS water from an auger cylinder.

[0025] Referring now to the drawings, Fig. 1 provides a front view of an embodiment of an icemaker appliance 100 in accordance with aspects of the present disclosure. Icemaker appliance 100 forms an icemaking freezer appliance configured to receive a supply of water to generate ice or nugget ice. In various embodiments, appliance 100 includes an ice reservoir 160 at which ice, such as nugget ice 14, is provided and retained. In certain embodiments, a water reservoir 20 is positioned in fluid communication such as to provide water for making ice 14 and providing ice to ice reservoir 160, such as described below.

[0026] Referring now to Fig. 2, a cutaway perspective view of an embodiment of the icemaker appliance 100 is provided. Appliance 100 includes an interior 12 formed by cabinet at which various components and conduits forming pathways are disposed. Appliance 100 includes a first reservoir 110 forming an upper reservoir relative to a second reservoir 120 forming a lower reservoir. Each reservoir 110, 120 is configured to receive quantities of water and flow the water to an icemaking vessel or cylinder 130. Appliance 100 includes a heat exchanger system, such a depicted schematically at Fig. 10. The heat exchanger system is configured to flow and provide a refrigerant in thermal communication to cylinder 130, or additionally, auger 140, to remove heat from the cylinder 130 such that water provided to the cylinder 130 freezes and generates ice. Auger 140 is positioned within cylinder 130 and is operably coupled to a motor or other drive device to rotate along a central vertical axis. Rotation of auger 140 scrapes ice from the cylinder 130 and pushes the ice upward to an exit chute 150. A shaping device, such as cone 142, is positioned to break the ice egressing from the cylinder 130 and auger 140 toward the chute 150. Ice, or particularly nugget ice, egresses the cylinder 130 via chute 150 and is provided to an ice reservoir 160.

[0027] Referring now to Figs. 2-10, in various embodiments, appliance 100 includes a plurality of conduits fluidly coupled to flow water from the second reservoir 120 to the first reservoir 110. Figs. 3-8 provide schematic depictions of flow of water through appliance 100 in accordance with embodiments of the present disclosure. Pump 170, operably coupled to motor 172, flows water from second reservoir 120 through one or more conduits, such as conduit 122 or conduit 124, to first reservoir 110. Water is allowed to drain from first reservoir 110 into drain conduit 126, such as through opening 125 at first reservoir 110 depicted in FIG. 2. A  drain plug 127 is positioned at a downstream end of drain conduit 126. The drain plug 127 may be selectively articulated to release and drain water from drain conduit 126 or retained at drain conduit 126.

[0028] Fluidly between drain plug 127 and opening 125 at first reservoir 110 is a supply conduit 132 extending in fluid communication to cylinder 130. In various embodiments, supply conduit 132 is configured to provide water to a bottom end of cylinder 130. When the heat exchanger system is in operation to freeze the cylinder 130, water flowed to cylinder 130 is frozen and ice is generated. Ice is allowed to exit 134 from cylinder 130 (e.g., a top or upper exit) and along chute 150 and into ice reservoir 160.

[0029] Referring to Fig. 2, in some embodiments, appliance 100 includes water supply conduit 121 extending from a water source to second reservoir 120, such as via opening 166. However, it should be appreciated that in various embodiments water may be manually provided by a user (e.g., into water reservoir 20 in Fig. 1) , or provided at other portions or components of the closed-loop circuit such as described herein.

[0030] Referring back to Fig. 1, operation of appliance 100 is regulated by a control device or controller 200 that is operatively coupled to user interface panel 220. Controller 200 may include one or more processors 210 and one or more memory devices 212. The one or more memory devices 212 may be configured to store instructions 214 that, when executed by the one or more processors 210, causes the appliance 100 to perform operations, such as one or more steps of methods for operation 1000 further provided herein. The memory device (s) 212 may be configured to store instructions 214, or related steps, data, schedules, etc. for operating appliance 100 in accordance with method 1000.

[0031] Panel 220 provides selections for user manipulation of the operation of appliance 100 such as e.g., selections between a cleaning mode provided by method 1000 and an icemaking operation. In response to user manipulation of the user interface panel 220, the controller 200 operates various components of the appliance 100. Controller 200 may be positioned in a variety of locations throughout appliance 100. In the illustrated embodiment shown in Fig. 1, the controller 200 is located within or behind the user interface panel 220 at cabinet 10. In such an embodiment,  input / output ( "I / O" ) signals may be routed between controller 200 and various operational components of appliance 100. In one exemplary embodiment, the user interface panel 220 may represent a general purpose I / O ( "GPIO" ) device or functional block. In another exemplary embodiment, the user interface 220 may include input components, such as one or more of a variety of electrical, mechanical, or electro-mechanical input devices including push buttons, touch pads, touch screens, etc.

[0032] The user interface 220 may be in communication with a communications device 216 at controller 200, such as via one or more wired or wireless signal lines or shared communication busses. Communications device 216 may include any appropriate wired or wireless interface. Communications device 216 may furthermore be configured to communicate with a remote device, such as, but not limited to, a smartphone, tablet, computing device, or interconnected device, or network computing apparatus. Accordingly, one or more steps of method 1000 may be stored, transmitted, or executed from the remote device. Still further, operation signals, such as one or more signals indicative of present, past, or upcoming operation of appliance 100 in a cleaning mode, an icemaking mode, or other operating mode, may be provided to the user interface 220, the remote device, or both.

[0033] Referring to Figs. 3-4, in various embodiments, appliance 100 includes a valve 180 positioned fluidly between an outlet at the cylinder 130 and a drain pan 182. Valve 180 is positioned along an outlet conduit 131 extending from cylinder 130. Drain pan 182 may include a drain pan of a compressor (e.g., compressor 186) of a heat exchanger system. Water at the drain pan 182 is evaporated from heat from the compressor or heat exchanger system (e.g., heat from evaporator 181) . Valve 180 may include a solenoid valve operably coupled to controller 200. In some embodiments, valve 180 is an electronic expansion valve (EEV) configured to selectively control flow from cylinder 130 through conduit 131. Controller 200 may selectively articulate valve 180 to drain water from cylinder 130, such as further described herein.

[0034] In various embodiments, appliance 100 includes a sensor 184 positioned along the conduit. Sensor 184 forms a total dissolved solids (TDS) sensor configured to determine a magnitude of TDS in water at the appliance 100, such as water at or egressing cylinder 130. Sensor 184 is communicatively coupled to controller 200 (Fig.  1) to transmit a signal corresponding to the determined magnitude of TDS in water, or a threshold signal corresponding to whether a threshold TDS level in the water is exceeded. At or above the threshold TDS level, controller 200 is configured to transmit a signal to open valve 180 to drain water from the cylinder 130. In various embodiments, controller 200 is configured to transmit a signal to operate pump 170 to flow water to the cylinder 130, such as further described in regard to method 1000.

[0035] In some embodiments, such as depicted in Fig. 4, a bypass conduit 133 extends from upstream of valve 180 and in fluid communication with drain conduit 126, such as to allow water to drain through drain plug 127.

[0036] Referring to Figs. 5-6, appliance 100 may be configured substantially such as described in regard to Figs. 3-4. However, in Figs. 5-6, conduit 131 extends in fluid communication from valve 180 to second reservoir 120, such as to selectively flow water from cylinder 130 to second reservoir 120. As such, the appliance 100 may include a substantially closed loop.

[0037] Referring to Figs. 7-8, appliance 100 may be configured substantially such as described in regard to Figs. 3-4. However, in Figs. 7-8, conduit 131 extends in fluid communication from valve 180 to a drain 129, such as to selectively flow water from cylinder 130 to drain 129. As such, water drained from cylinder 130 may pass directly to a drain (e.g., a kitchen sink) .

[0038] Referring now to Fig. 9, a flowchart outlining exemplary steps of a method for operation of an icemaking appliance is provided (hereinafter, “method 1000” ) . Steps of method 1000 may be stored as instructions at a controller (e.g., controller 200) and executed as operations at an icemaking appliance (e.g., appliance 100) . Method 1000 may be performed and executed at various embodiments of icemaking appliance, such as, but not limited to, exemplary embodiments depicted and described herein.

[0039] Method 1000 includes at 1010 determining a total dissolved solids (TDS) level of water at the appliance, such as via a TDS sensor (e.g., sensor 184) . Method 1000 at 1010 may include determining, via the TDS sensor, a TDS magnitude at or above a threshold TDS level. For instance, the threshold TDS level may include mineral build-up at the icemaking vessel resulting in water introduced thereto to have a total dissolved solids of approximately 150 parts per million (PPM) or greater, or approximately 500 PPM or greater, approximately 1000 PPM or greater. It should be  appreciated that the threshold TDS level may correspond to magnitudes of TDS from water at or egressed from the icemaking vessel corresponding to reduced freezing points. As such, the threshold TDS level may correspond to a freezing point of water at the icemaking vessel less than approximately zero degrees Celsius.

[0040] Method 1000 includes at 1020 opening a valve (e.g., valve 180) positioned at a conduit (e.g., conduit 131) to selectively flow water from an icemaking vessel (e.g., cylinder 130) through an outlet conduit (e.g., conduit 131) .

[0041] In some embodiments, method 1000 includes at 1022 determining, after opening the valve at 1020, the TDS magnitude below the threshold TDS level, and at 1024 closing the valve after determining TDS magnitude below the threshold TDS level. As such, the TDS level of water at the icemaking vessel may return to a level corresponding to a freezing point of water at the icemaking vessel of approximately zero degrees Celsius.

[0042] In still some embodiments, method 1000 includes at 1026 operating a pump (e.g., pump 170) to flow water from an upper reservoir (e.g., reservoir 110) to the icemaking vessel after determining the TDS magnitude in water at or above the threshold TDS level. Method 1000 may include at 1028 discontinuing operation of the pump. In some embodiments, method 1000 at 1028 may include discontinuing operation of the pump after determining the TDS magnitude below the threshold TDS level. In still some embodiments, method 1000 at 1028 may include discontinuing operation of the pump after closing the valve.

[0043] In various embodiments, method 1000 includes at 1030 modulating a rotational speed of an auger (e.g., auger 140) at the icemaking vessel when the TDS magnitude is at or above the threshold TDS level. Modulating the rotational speed of the auger may include increasing the rotational speed of the auger at or above an auger speed threshold level for a period of time (e.g., up to approximately one minute, or up to approximately five minutes, or up to approximately ten minutes) to discharge high-TDS water from the icemaking vessel.

[0044] In some embodiments, method 1000 includes at 1032 adjusting operation of the heat exchanger system (e.g., heat exchanger system 183) to allow a temperature at the icemaking vessel to be above freezing temperature of water, and at 1034  operating the pump to flow water through the conduit to the icemaking vessel, and egressing the water through the outlet conduit.

[0045] Embodiments of the icemaker appliance and method provided herein may remove minerals and reduce mineral accumulation at an icemaking vessel or cylinder. As TDS levels of water at the icemaking appliance decrease from at or above the threshold TDS level to below the threshold TDS level, frost is allowed to generate at internal surfaces of the icemaking vessel.

[0046] This written description uses examples to disclose the invention, including the best mode, and also to enable any person skilled in the art to practice the invention, including making and using any devices or systems and performing any incorporated methods. The patentable scope of the invention is defined by the claims, and may include other examples that occur to those skilled in the art. Such other examples are intended to be within the scope of the claims if they include structural elements that do not differ from the literal language of the claims, or if they include equivalent structural elements with insubstantial differences from the literal languages of the claims.

Claims

1.An icemaking appliance, comprising:an upper reservoir;an icemaking vessel;a lower reservoir;a conduit fluidly coupling the upper reservoir, the icemaking vessel, and the lower reservoir in serial flow arrangement;a pump configured to selectively flow water from the lower reservoir to the upper reservoir and the icemaking vessel;a heat exchanger system configured to selectively operate to remove heat from the icemaking appliance to generate ice;a valve positioned to selectively flow water from the icemaking vessel through an outlet conduit; anda controller configured to selectively operate the valve, the pump, and the icemaking vessel, the controller configured to:determine, via a sensor configured to determine total dissolved solids in water at the icemaking appliance, a magnitude of total dissolved solids at or above a threshold level; andopen the valve to selectively flow water from the icemaking vesselthrough the outlet conduit.2.The icemaking appliance of claim 1, the controller configured to:determine, after opening the valve, magnitude of total dissolved solids below the threshold level; andclose the valve after determining magnitude of total dissolved solids below the threshold level.3.The icemaking appliance of claim 2, the controller configured to:operate the pump to flow water from the upper reservoir to the icemaking vessel after determining the magnitude of total dissolved solids in water at or above the threshold level.4.The icemaking appliance of claim 3, the controller configured to:discontinue operation of the pump after determining magnitude of total dissolved solids below the threshold level.5.The icemaking appliance of claim 3, the controller configured to:discontinue operation of the pump after closing the valve.6.The icemaking appliance of claim 1, wherein the outlet conduit extends from the valve to a drain pan of the heat exchanger system.7.The icemaking appliance of claim 1, wherein the outlet conduit extends from the valve to the lower reservoir.8.The icemaking appliance of claim 1, wherein the outlet conduit extends from the valve to a drain.9.The icemaking appliance of claim 1, wherein a drain conduit extends from fluidly between the upper reservoir and the icemaking vessel, and wherein a bypass conduit extends in flow communication from the drain conduit to the valve.10.The icemaking appliance of claim 9, wherein the conduit comprises a first conduit extending in fluid communication from the lower reservoir to the upper reservoir, wherein the pump is positioned at an inlet conduit to flow water from the lower reservoir to the upper reservoir, and wherein a second conduit extends from the upper reservoir to the icemaking vessel.11.The icemaking appliance of claim 1, the controller configured to:modulate a rotational speed of an auger at the icemaking vessel when the magnitude of total dissolved solids is at or above the threshold level.12.The icemaking appliance of claim 11, wherein modulating the rotational speed of the auger comprises increasing the rotational speed of the auger at or above an auger speed threshold level for a period of time to discharge water comprising the total dissolved solids from the icemaking vessel.13.The icemaking appliance of claim 12, the controller configured to:adjust operation of the heat exchanger system to allow a temperature at the icemaking vessel to be above freezing temperature of water; andoperate the pump to flow water through the conduit to the icemaking vessel and egress through the outlet conduit.14.The icemaking appliance of claim 1, wherein the valve is an electronic expansion valve.15.A computer-implemented method for reducing total dissolved solids at an icemaking vessel of an icemaking appliance, the method comprising:determining, via a sensor configured to determine total dissolved solids in water at the icemaking appliance, a magnitude of total dissolved solids at or above a threshold level; andopening a valve to selectively flow water from the icemaking vessel through an outlet conduit, the valve positioned at a conduit fluidly coupling an upper reservoir, the icemaking vessel, and a lower reservoir in serial flow arrangement.16.The method of claim 15, comprising:determining, via the sensor after opening the valve, magnitude of total dissolved solids below the threshold level; andclosing the valve after determining magnitude of total dissolved solids below the threshold level.17.The method of claim 16, comprising:operating a pump to flow water from the upper reservoir to the icemaking vessel after determining the magnitude of total dissolved solids in water at or above the threshold level.18.The method of claim 17, comprising:discontinuing operation of the pump.19.The method of claim 15, comprising:modulating a rotational speed of an auger at the icemaking vessel when the magnitude of total dissolved solids is at or above the threshold level.20.The method of claim 19, comprising:adjusting operation of a heat exchanger system to allow a temperature at the icemaking vessel to be above freezing temperature of water; andoperating a pump to flow water through the conduit to the icemaking vessel and egress through the outlet conduit.

Images