本發(fā)明在更廣泛方面涉及一種制冰機(jī),其中術(shù)語“冰”主要指但不僅僅是所謂的冰塊,即,不一定是完全立方形狀的但適合放置到玻璃、水壺和其它類似的飲料容器中的那些冰塊。
因此,本發(fā)明還適用于具有截棱錐形、圓錐形、球形、葉狀或復(fù)雜形狀或任何其它幾何形狀和/或圖案結(jié)構(gòu)的冰塊,不管是實(shí)心的還是空心的。然而,為簡潔起見,在下面的描述中,將主要使用術(shù)語“冰塊”,但它不應(yīng)被視為限制于特定的立體幾何形狀,而事實(shí)上,它將適用于上面提到的所有結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
知道生產(chǎn)冰塊的機(jī)器已經(jīng)很久了,其還被本領(lǐng)域的技術(shù)人員簡稱為生產(chǎn)者;實(shí)際上,它們是利用可壓縮流體的熱力學(xué)性質(zhì)執(zhí)行典型制冷循環(huán)的制冷機(jī),當(dāng)某些溫度和壓力條件滿足時(shí)其能夠蒸發(fā)或液化。
為此,該機(jī)器配備了其中使制冷劑(例如,在分類為r125、r143、r134、r404或其它r.n分類液體的ashrae中選定的五氟乙烷、三氟乙烷和/或它們的混合物)循環(huán)的一種電路,制冷劑在流入冷凝器之前用壓縮機(jī)組件進(jìn)行處理,在冷凝器通過與外界環(huán)境熱交換使其冷卻,最后到達(dá)蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器冷卻其上面的水以形成所需的冰。
為此,蒸發(fā)器通常由其中使制冷劑循環(huán)的板等組成,板的壁配置了生產(chǎn)冰片的外形,諸如單元格、肋骨、槽等。
通過適當(dāng)?shù)膰娮鞂⑺畤娚涞秸舭l(fā)器板上,然后使水在短時(shí)間內(nèi)結(jié)冰,從而形成冰塊;然后,在通過使制冷劑直接轉(zhuǎn)向蒸發(fā)器(即繞過冷凝器)執(zhí)行除霜步驟之后,通過重力將冰塊從蒸發(fā)器移除。
為此,制冷回路通常包括用于壓力控制和/或流體截流的控制閥,以及根據(jù)工作循環(huán)的各個(gè)步驟控制這種閥門的操作的定時(shí)器裝置。
如前所述,使制冷劑在蒸發(fā)器和冷凝器之間循環(huán)通過壓縮機(jī)來確保,壓縮機(jī)用于使液體從蒸發(fā)器中的較低壓力變成冷凝器中的較高壓力;壓縮機(jī)具有開/關(guān)操作類型,并且其通過冰請求來激活。
事實(shí)上,冰保存在機(jī)器的絕熱室中并且當(dāng)它達(dá)到預(yù)定水平時(shí),通過溫控器使壓縮機(jī)關(guān)閉并且停止冰的生產(chǎn);反之,當(dāng)請求生產(chǎn)冰時(shí),使壓縮機(jī)啟動。
為提高生產(chǎn)效率,機(jī)器可配備多個(gè)蒸發(fā)器或多段式蒸發(fā)器,以便使形成在一個(gè)蒸發(fā)器(或其一部分)上的冰塊可掉落,同時(shí)在另一個(gè)蒸發(fā)器中可通過冷卻水形成其它冰塊。
在本領(lǐng)域中具有這些特征的制冰機(jī)是熟知的,并且其會確保良好的效率水平和可靠性;作為它的例子,可參考?xì)W洲專利申請ep2053323,或本申請人制造的機(jī)器。
然而,為了改善當(dāng)前技術(shù),本申請人已經(jīng)確定了一些可能干預(yù)的區(qū)域:其中之一是機(jī)器清洗。
事實(shí)上,可以很容易地猜到,機(jī)器需要定期清洗和消毒,以防止或限制碳酸鈣沉淀物等的形成,否則會導(dǎo)致致病菌或雜質(zhì)存在于蒸發(fā)器的表面上,這可能會改變冰塊的質(zhì)量。
出于這個(gè)原因,優(yōu)選通過使用適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品,諸如清潔劑、消毒劑等定期清洗機(jī)器;這個(gè)操作可由操作員手動執(zhí)行,操作員使用海綿、布或類似工具清潔表面。
雖然這種傳統(tǒng)的清潔方式是有效的,但會不可避免地取決于人為因素,因此它往往是不規(guī)則的,因?yàn)椴僮鲉T不可能都是相同的,或者同一個(gè)人可能會工作不同時(shí)間。
此外,執(zhí)行清洗的時(shí)間間隔也可能是不規(guī)則的,例如,可能會發(fā)生早于或晚于機(jī)器的定期維護(hù)計(jì)劃實(shí)施清洗周期。
在這方面,必須考慮到,此處考慮的機(jī)器主要用于餐館、酒吧、公共場所等的專業(yè)用途;因此,可能有人員不能或沒有時(shí)間去清潔機(jī)器的天數(shù),例如,因?yàn)樗麄兠τ谄渌ぷ鳌?/p>
由此可見,在本領(lǐng)域需要避免這種情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)上述分析,可以證明本發(fā)明的潛在技術(shù)問題是提供一種用于制造冰塊的機(jī)器,其具有能克服上述限制的這種結(jié)構(gòu)和/或操作特性。
從一般觀點(diǎn)來看,解決這個(gè)問題的想法是提供一種配備有除制作冰塊以外的附加功能的機(jī)器,使得它能夠滿足其它要求,諸如清洗蒸發(fā)器等;優(yōu)選地,這不能影響機(jī)器的結(jié)構(gòu)和/或復(fù)雜性。
從更具體的觀點(diǎn)來看,解決上述技術(shù)問題的想法是開發(fā)用于噴射形成冰的以及清洗蒸發(fā)器的水的噴嘴:在這種方式中,機(jī)器的結(jié)構(gòu)基本上保持不變,但它能執(zhí)行附加功能并能提供改善的性能。
附圖說明
本發(fā)明的特征將在附加到該說明書的權(quán)利要求中更具體地列出;根據(jù)其優(yōu)選的但非限制性的實(shí)施例,其將通過參考所附附圖的非限制性例子在下面描述,它們將變得更加明顯,其中:
-圖1和圖2分別是根據(jù)本發(fā)明的制冰機(jī)的前后透視圖;
-圖3是為使其內(nèi)部可見而移除一部分的上述機(jī)器的圖;
-圖4是上述圖的機(jī)器的細(xì)節(jié)的截面圖;
-圖5示出了上述圖的機(jī)器的冰滑板;
-圖6示出了上述圖的機(jī)器的編程裝置;
-圖7是上述機(jī)器的電氣圖;
-圖8是圖6的編程裝置的框圖;
-圖9是上述機(jī)器的冰箱組件的框圖;
-圖10是上述機(jī)器的變型的電氣圖。
具體實(shí)施方式
參考上述附圖,數(shù)字1指代根據(jù)本發(fā)明的用于制造冰塊的整個(gè)機(jī)器,其包括基本上平行六面體的外部結(jié)構(gòu)2,該外部結(jié)構(gòu)2基本上由具有側(cè)壁3、4、前壁5、后壁6、頂壁7的保溫柜組成。
可以看出,在前壁5上,有具有隔板的開口9或由門、窗簾或其它類似部件組成的封閉元件10,其適于封閉開口9和防止熱通過它向外擴(kuò)散,同時(shí)為了移除冰允許進(jìn)入機(jī)器1的內(nèi)部。
在前壁5、后壁6和側(cè)壁3上,還有用于空氣循環(huán)的用網(wǎng)格或散熱片保護(hù)的通風(fēng)口13、14、15;不管是風(fēng)冷式機(jī)器還是水冷式機(jī)器等,通風(fēng)口的形狀和尺寸取決于幾個(gè)因素,包括機(jī)器的尺寸和功率。
結(jié)構(gòu)2內(nèi)部容納有具有壓縮機(jī)21、冷凝器22、擴(kuò)展模塊23和蒸發(fā)器24的冰箱組件20,可選擇地,也可包括用于冷凍液的水箱s,尤其是在相當(dāng)大的機(jī)器中。
機(jī)器1的上部區(qū)域能容納包括蒸發(fā)器24的冰形成部分,其被有利地配置為包括用于形成冰塊的單元格或席位25的模具。
蒸發(fā)器24布置在結(jié)構(gòu)2的頂壁7下面;在蒸發(fā)器下面有用于排出冰塊的板29;這個(gè)板被用作為使冰塊從蒸發(fā)器24向內(nèi)含抽屜或容器30掉落的斜槽,內(nèi)含抽屜或容器30可被用戶從那移除,該用戶可以通過結(jié)構(gòu)的前開口10打開它。
板29可以有任何適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì),但它是本申請人在歐洲專利申請ep2584292中所描述的優(yōu)選類型,如圖5所示。
對于更詳細(xì)的細(xì)節(jié),應(yīng)參考所述的專利申請;但值得一提的是,滑板29配備了在制冰周期將水噴射到蒸發(fā)器24上的噴嘴32。
為此,噴嘴32通過泵33來供給,該泵從盆34中取水并通過輸送頭35將其輸送到噴嘴。
在制冰機(jī)1中,蒸發(fā)器24的快速除霜周期通過在其中循環(huán)以及熱冷凍液離開壓縮機(jī)21來進(jìn)行;為此,冰箱組件20包括再循環(huán)分支26(在圖8中用虛線標(biāo)示),其從布置在壓縮機(jī)21下游的電閥27向上延伸到蒸發(fā)器24,以便在后面使小部分熱壓縮流體流通,從而導(dǎo)致冰局部融化在單元格中并使其脫落、由重力掉落到板29上,然后板29將其輸送到容器30。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,制冰機(jī)1的操作通過編程裝置40來控制,其中機(jī)器的各個(gè)部件是不同的,除了目前進(jìn)一步考慮的那些外還包括如圖7所示的傳感器和/或溫控器和/或電閥。
裝置40基本上是電控制器,其可被適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)為如將要在下面說明的、機(jī)器1的復(fù)雜性的功能和其操作的功能。
它包括本身已知的電子元件,諸如與主存儲器47(ram)和大容量存儲器46(rom)相聯(lián)的處理器45(cpu),一個(gè)或多個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器48(a/d),用于機(jī)器部件(壓縮機(jī)21、電閥27、溫度傳感器28、水泵33等)的接口49,用于優(yōu)選經(jīng)由紅外、藍(lán)牙、wi-fi端口或其它電磁波系統(tǒng)連接編程裝置40與外部的通信接口50(sci、串行通信接口等),使得數(shù)據(jù)可與外部設(shè)備諸如電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行交換(即,接收和發(fā)送)、不管是像pc一樣固定的或是像例如平板電腦一樣便攜的、以及與包括智能手機(jī)和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)(wan,lan等)的其它裝置進(jìn)行交換。
優(yōu)選地,編程裝置40的部件經(jīng)由總線51操作地互相連接起來,并通過機(jī)器的電力系統(tǒng)52供電;然而,編程裝置40可與機(jī)器1分開供電,容許通過電池來供電,使得它在結(jié)構(gòu)上和功能上獨(dú)立。
事實(shí)上,雖然編程裝置40被優(yōu)選安置在制冰機(jī)的結(jié)構(gòu)2的內(nèi)部,但它可被安裝在結(jié)構(gòu)2的外部,在其后面的部分中,如圖2所見,當(dāng)然,在這種情況下,它必須連線到機(jī)器1的其它部件。
后者如下所述進(jìn)行工作;在這方面,必須預(yù)先說明,編程裝置40可允許通過充分利用其部件執(zhí)行機(jī)器的不同的操作周期,不僅用于制冰,還用于其它功能,諸如自動清洗管理和機(jī)器狀態(tài)檢測,從而提高了整體性能。
該裝置提供了關(guān)于生產(chǎn)者的狀態(tài)的直接視覺信息(通過led或圖標(biāo)或其它屏幕信號,在圖中未示出),并簡化了用于維持機(jī)器的指令(用于自動清洗和除霜的按鈕)。
該設(shè)備可具有以下的配置之一:
-開/關(guān)按鈕:打開/關(guān)閉生產(chǎn)者(綠色led);
-除霜按鈕:給生產(chǎn)者除霜(黃色led);
-清洗按鈕:此按鈕允許進(jìn)入/退出自動清洗周期(藍(lán)色led)。
當(dāng)通過按開/關(guān)按鈕使生產(chǎn)者首次啟動時(shí),綠色led將閃爍預(yù)定時(shí)間(約3分鐘)。在這一時(shí)間間隔期間,將水補(bǔ)給到將要生產(chǎn)冰的內(nèi)部托盤中。沒有本發(fā)明,在用于恢復(fù)制冰的水位期間,這項(xiàng)任務(wù)將靠操作者人工通過將水從內(nèi)部單元格的前部分倒入或通過手動強(qiáng)制除霜步驟來進(jìn)行操作。
一旦啟動,機(jī)器1就會獲得冰容器30內(nèi)的溫度(圖7中的t_box):如果后者滿是冰塊,則它的溫度將會較低(約0℃),開關(guān)55將會被編程裝置40斷開;在這種情況下,壓縮機(jī)21將關(guān)閉并且將沒有水噴到蒸發(fā)器24上。
在冰容器30內(nèi)的溫度達(dá)到預(yù)定水平之前,機(jī)器1將保持在這種情況;然后開關(guān)55將閉合電路以啟動壓縮機(jī)21和給噴嘴32供水的水泵33。
冰將會形成在由冰箱組件中流體循環(huán)冷卻的蒸發(fā)器24的模具25中;該系統(tǒng)將會保持在這種狀態(tài),直到冰塊完全形成在模具25上:這可能出現(xiàn)在經(jīng)過編程裝置40設(shè)定的時(shí)間間隔之后,或者當(dāng)在蒸發(fā)器24上達(dá)到由類似于溫控開關(guān)55的開關(guān)溫控器56檢測到的某個(gè)除霜溫度(圖7的t_defr)。
在這一點(diǎn)上,電閥27將被接通,離開壓縮機(jī)21的熱流體,或者其至少一部分,將轉(zhuǎn)入到循環(huán)分支26并且將再次進(jìn)入蒸發(fā)器24,從而使它升溫并使冰局部融化和使冰塊從模具25掉落。
重復(fù)上述周期直到容器30中的冰塊水平得到恢復(fù)和其中的溫度返回到預(yù)定值(t_box),在那之后開關(guān)55將斷開并停止制冰。
可以看出,就制冰而言,編程裝置40能執(zhí)行在現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)器中由機(jī)電定時(shí)器控制的那些功能,這些機(jī)電定時(shí)器基本上是凸輪式機(jī)構(gòu)。
然而,不同于后者,裝置40會確保更好的有效性和準(zhǔn)確性,因?yàn)樗粌H根據(jù)預(yù)定時(shí)間間隔來控制機(jī)器的各個(gè)部件的運(yùn)行,而且還根據(jù)運(yùn)行中檢測到的工藝參數(shù)來控制機(jī)器的各個(gè)部件的運(yùn)行。
例如,可在不同時(shí)間達(dá)到的、冰容器30的和使蒸發(fā)器24除霜的溫度(t_box、t_defr)的情況;例如,讓我們考慮其中機(jī)器將會在夏季和冬季工作的不同條件:不同溫度將會影響制冰周期和填滿容器30所需的時(shí)間。
還可能根據(jù)這種溫度控制機(jī)器的運(yùn)行,使生產(chǎn)過程能適應(yīng)實(shí)際的環(huán)境條件。
此外,在操作觀點(diǎn)下,編程裝置40在控制機(jī)器1的操作方面提供了更高的靈活性,從而提高了其性能。
事實(shí)上,裝置40可以以這種方式編程,以執(zhí)行關(guān)于制冰和維持和/或控制機(jī)器1的兩個(gè)特定周期。
就前者而言,處理器45、存儲器46、47和其它電子部件使得能夠存儲不同的機(jī)器管理程序是顯而易見的,這將使它能夠如期望地運(yùn)行。
例如,除了關(guān)于機(jī)器1不得不運(yùn)行的溫度條件的上述觀點(diǎn)之外,還必須指出,根據(jù)機(jī)器的生產(chǎn)率,運(yùn)行周期可能有不同的持續(xù)時(shí)間。
同樣適用于不同的冰塊,冰塊的形狀和尺寸可能會影響需要不同的冷卻時(shí)間和/或熱量的上述生產(chǎn)過程;同樣,在不同的機(jī)器中,每小時(shí)制冰量可能會有所不同。
然而,在編程裝置40仍然是相同的所有這種情況下:什么變化是關(guān)于它進(jìn)行編程,其根據(jù)特定要求來改編。該程序?qū)⑼ㄟ^通信接口50加載到存儲器46、47中。
然而,根據(jù)編程器40所選擇的設(shè)計(jì)和電子架構(gòu),他們可保存在這種存儲器中和/或處理器45中。
此外,根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例,關(guān)于機(jī)器操作的數(shù)據(jù),諸如持續(xù)時(shí)間和/或制冰周期的數(shù)量,容器30和冷凍流體的溫度趨勢,壓縮機(jī)21的激活時(shí)間,和冰箱組件20的一般情況、以及機(jī)器1的任何其它參數(shù)(例如功耗、制冷循環(huán)壓力,等)都會保存在存儲器46、47中,使得他們能夠用于控制和/或服務(wù)于機(jī)器。
編程裝置40所需的或存儲在編程裝置40中的數(shù)據(jù)的傳輸和接收通過它的通信接口50,優(yōu)選經(jīng)由電磁波傳播,諸如紅外或射頻(例如,藍(lán)牙、wi-fi等)來實(shí)現(xiàn);當(dāng)然,也可以使用其它系統(tǒng),例如,編程器40和計(jì)算機(jī)之間的有線連接,或用于連接外部存儲方式(例如:筆驅(qū)動器、存儲卡、硬盤等)的usb接口,其可將數(shù)據(jù)下載到那并且之后根據(jù)需要轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。
除了這些功能,編程設(shè)備40還可具有使機(jī)器1執(zhí)行除制冰之外的其它操作。
例如,檢查操作狀態(tài)的步驟的情況,當(dāng)使機(jī)器處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),可通過按下主開/關(guān)按鈕57達(dá)幾秒鐘的時(shí)間間隔,優(yōu)選是5到10秒,使其激活。
如果按下按鈕的時(shí)間短于此間隔,則機(jī)器將正常關(guān)閉;該機(jī)器的特定功能的啟動,優(yōu)選伴隨著發(fā)光信號,例如機(jī)器的一個(gè)或多個(gè)燈同時(shí)閃爍,或伴隨著音響信號。
不管信令模式,當(dāng)按下按鈕57的步驟已經(jīng)完成并且特定機(jī)器檢查功能已啟動時(shí),機(jī)器將采用特定的參考配置,該特定的參考配置可對應(yīng)于在制冰期間、在電氣連接檢查期間所采用的特定參考配置中的一種。
因此,將能夠證明,不僅是在機(jī)器1的工業(yè)生產(chǎn)期間而且在客戶現(xiàn)場就地安裝機(jī)器,在通過自動測試測試機(jī)器和編程器40兩者的電氣特性期間,機(jī)器1將開啟和關(guān)閉以便測試其效率。
在機(jī)器自動關(guān)閉之后,如果測試成功結(jié)束,機(jī)器1將自動重新啟動(即不需要按開/關(guān)按鈕57),并將定期進(jìn)行如前所述的制冰工作。
該編程裝置還允許執(zhí)行除此之外的、或者作為已描述的這些功能的替代物的制冰機(jī)1的其它功能;這些功能之一涉及蒸發(fā)器24的清洗。
事實(shí)上,制冰機(jī)的定期維修保養(yǎng)包括清潔形成冰塊的這些地方,即蒸發(fā)器的模具,以便除去石灰沉淀物或一般污垢,其可能會導(dǎo)致灰塵或細(xì)菌存在并會降低生產(chǎn)的冰的質(zhì)量。
這種保養(yǎng)步驟通常是由操作員手動進(jìn)行,操作員使用布和清潔劑來清潔所涉及的表面。
為了克服這些缺點(diǎn),根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,圖示裝置教導(dǎo)了通過經(jīng)由噴嘴32將含有消毒和/或清潔劑諸如氯、肥皂、脫鈣器等的水噴射到蒸發(fā)器24上,來執(zhí)行清洗蒸發(fā)器24的操作。
這允許清洗冰塊的模具25,還有噴嘴32和液壓回路的所有其它部分,諸如泵33和盆34,從而保持整個(gè)機(jī)器1有效,后者在清洗期間繼續(xù)運(yùn)行。
在此步驟中,編程設(shè)備40會使壓縮機(jī)21停止,但允許液壓回路的泵33和其它部件(例如,在圖中沒有示出的進(jìn)水和排水閥等)運(yùn)行。
當(dāng)然,還可根據(jù)存儲在編程裝置40中的不同程序執(zhí)行機(jī)器1的清洗;例如,用根據(jù)需要可改變的、不同持續(xù)時(shí)間和/或用洗滌劑、消毒劑、脫鈣水溶液處理的周期數(shù),可利用或多或少強(qiáng)烈的程序。
當(dāng)然,本發(fā)明可能會有關(guān)于迄今為止所提供的描述的許多變化。
首先,必須指出的是,編程裝置40可以以不同的方式設(shè)計(jì),例如用集成部件,以便具有較小的尺寸。
同樣,除了檢查機(jī)器部件的效率和清洗功能之外,也可用編程器40控制其它特定功能;例如,這些可包括根據(jù)制冰量(以及因此減去凝固熱的必要制冷機(jī)組)和冰箱組件吸收的電力檢查機(jī)器的能量效率。
冷凝器22是水冷卻時(shí),可得到另一種變體;在這種情況下,在機(jī)器中空氣交換器將被供給主要水的水交換器替換,可能后來后者已被用于冰。
根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例,其中圖10示出了電氣圖,進(jìn)一步有串聯(lián)連接到主除霜開關(guān)t_defr的溫控開關(guān)59。
當(dāng)開關(guān)59觸發(fā)時(shí),機(jī)器1將進(jìn)入等待冷凝器22的溫度恢復(fù)的狀態(tài),其類似于機(jī)器等待冰容器30的溫度恢復(fù)的狀態(tài)。
進(jìn)一步可能的變體涉及噴嘴32,如前所述,在這個(gè)例子中其優(yōu)選根據(jù)本申請人的專利申請ep2053323所提供的描述制造:這使得他們事實(shí)上能夠與槽壁29是共面的,從而促進(jìn)冰塊向容器30運(yùn)動。
然而,顯而易見的是,噴嘴32和壁39還可能有其它配置,例如本領(lǐng)域已知的那些:然而,重要的是,根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)噴嘴適于將水噴到蒸發(fā)器上,不僅是為了形成冰,而且是為了清洗蒸發(fā)器。
這些和其它等效變種仍屬于下面權(quán)利要求的范圍。