本發明在更廣泛方面涉及一種制冰機,其中術語“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,本發明還適用于具有截棱錐形、圓錐形、球形、葉狀或復雜形狀或任何其它幾何形狀和/或圖案結構的冰塊,不管是實心的還是空心的。然而,為簡潔起見,在下面的描述中,將主要使用術語“冰塊”,但它不應被視為限制于特定的立體幾何形狀,而事實上,它將適用于上面提到的所有結構。
背景技術:
知道生產冰塊的機器已經很久了,其還被本領域的技術人員簡稱為生產者;實際上,它們是利用可壓縮流體的熱力學性質執行典型制冷循環的制冷機,當某些溫度和壓力條件滿足時其能夠蒸發或液化。
為此,該機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)循環的一種電路,制冷劑在流入冷凝器之前用壓縮機組件進行處理,在冷凝器通過與外界環境熱交換使其冷卻,最后到達蒸發器,在蒸發器冷卻其上面的水以形成所需的冰。
為此,蒸發器通常由其中使制冷劑循環的板等組成,板的壁配置了生產冰片的外形,諸如單元格、肋骨、槽等。
通過適當的噴嘴將水噴射到蒸發器板上,然后使水在短時間內結冰,從而形成冰塊;然后,在通過使制冷劑直接轉向蒸發器(即繞過冷凝器)執行除霜步驟之后,通過重力將冰塊從蒸發器移除。
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,以及根據工作循環的各個步驟控制這種閥門的操作的定時器裝置。
如前所述,使制冷劑在蒸發器和冷凝器之間循環通過壓縮機來確保,壓縮機用于使液體從蒸發器中的較低壓力變成冷凝器中的較高壓力;壓縮機具有開/關操作類型,并且其通過冰請求來激活。
事實上,冰保存在機器的絕熱室中并且當它達到預定水平時,通過溫控器使壓縮機關閉并且停止冰的生產;反之,當請求生產冰時,使壓縮機啟動。
為提高生產效率,機器可配備多個蒸發器或多段式蒸發器,以便使形成在一個蒸發器(或其一部分)上的冰塊可掉落,同時在另一個蒸發器中可通過冷卻水形成其它冰塊。
在本領域中具有這些特征的制冰機是熟知的,并且其會確保良好的效率水平和可靠性;作為它的例子,可參考歐洲專利申請ep2053323,或本申請人制造的機器。
然而,為了改善當前技術,本申請人已經確定了一些可能干預的區域:其中之一是機器清洗。
事實上,可以很容易地猜到,機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,否則會導致致病菌或雜質存在于蒸發器的表面上,這可能會改變冰塊的質量。
出于這個原因,優選通過使用適當的產品,諸如清潔劑、消毒劑等定期清洗機器;這個操作可由操作員手動執行,操作員使用海綿、布或類似工具清潔表面。
雖然這種傳統的清潔方式是有效的,但會不可避免地取決于人為因素,因此它往往是不規則的,因為操作員不可能都是相同的,或者同一個人可能會工作不同時間。
此外,執行清洗的時間間隔也可能是不規則的,例如,可能會發生早于或晚于機器的定期維護計劃實施清洗周期。
在這方面,必須考慮到,此處考慮的機器主要用于餐館、酒吧、公共場所等的專業用途;因此,可能有人員不能或沒有時間去清潔機器的天數,例如,因為他們忙于其它工作。
由此可見,在本領域需要避免這種情況。
技術實現要素:
根據上述分析,可以證明本發明的潛在技術問題是提供一種用于制造冰塊的機器,其具有能克服上述限制的這種結構和/或操作特性。
從一般觀點來看,解決這個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器,使得它能夠滿足其它要求,諸如清洗蒸發器等;優選地,這不能影響機器的結構和/或復雜性。
從更具體的觀點來看,解決上述技術問題的想法是開發用于噴射形成冰的以及清洗蒸發器的水的噴嘴:在這種方式中,機器的結構基本上保持不變,但它能執行附加功能并能提供改善的性能。
附圖說明
本發明的特征將在附加到該說明書的權利要求中更具體地列出;根據其優選的但非限制性的實施例,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分別是根據本發明的制冰機的前后透視圖;
-圖3是為使其內部可見而移除一部分的上述機器的圖;
-圖4是上述圖的機器的細節的截面圖;
-圖5示出了上述圖的機器的冰滑板;
-圖6示出了上述圖的機器的編程裝置;
-圖7是上述機器的電氣圖;
-圖8是圖6的編程裝置的框圖;
-圖9是上述機器的冰箱組件的框圖;
-圖10是上述機器的變型的電氣圖。
具體實施方式
參考上述附圖,數字1指代根據本發明的用于制造冰塊的整個機器,其包括基本上平行六面體的外部結構2,該外部結構2基本上由具有側壁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散,同時為了移除冰允許進入機器1的內部。
在前壁5、后壁6和側壁3上,還有用于空氣循環的用網格或散熱片保護的通風口13、14、15;不管是風冷式機器還是水冷式機器等,通風口的形狀和尺寸取決于幾個因素,包括機器的尺寸和功率。
結構2內部容納有具有壓縮機21、冷凝器22、擴展模塊23和蒸發器24的冰箱組件20,可選擇地,也可包括用于冷凍液的水箱s,尤其是在相當大的機器中。
機器1的上部區域能容納包括蒸發器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。
蒸發器24布置在結構2的頂壁7下面;在蒸發器下面有用于排出冰塊的板29;這個板被用作為使冰塊從蒸發器24向內含抽屜或容器30掉落的斜槽,內含抽屜或容器30可被用戶從那移除,該用戶可以通過結構的前開口10打開它。
板29可以有任何適當的設計,但它是本申請人在歐洲專利申請ep2584292中所描述的優選類型,如圖5所示。
對于更詳細的細節,應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1中,蒸發器24的快速除霜周期通過在其中循環以及熱冷凍液離開壓縮機21來進行;為此,冰箱組件20包括再循環分支26(在圖8中用虛線標示),其從布置在壓縮機21下游的電閥27向上延伸到蒸發器24,以便在后面使小部分熱壓縮流體流通,從而導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。
根據本發明的優選實施例,制冰機1的操作通過編程裝置40來控制,其中機器的各個部件是不同的,除了目前進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,其可被適當地設計為如將要在下面說明的、機器1的復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)相聯的處理器45(cpu),一個或多個模數轉換器48(a/d),用于機器部件(壓縮機21、電閥27、溫度傳感器28、水泵33等)的接口49,用于優選經由紅外、藍牙、wi-fi端口或其它電磁波系統連接編程裝置40與外部的通信接口50(sci、串行通信接口等),使得數據可與外部設備諸如電子計算機進行交換(即,接收和發送)、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和數據傳輸網絡(wan,lan等)的其它裝置進行交換。
優選地,編程裝置40的部件經由總線51操作地互相連接起來,并通過機器的電力系統52供電;然而,編程裝置40可與機器1分開供電,容許通過電池來供電,使得它在結構上和功能上獨立。
事實上,雖然編程裝置40被優選安置在制冰機的結構2的內部,但它可被安裝在結構2的外部,在其后面的部分中,如圖2所見,當然,在這種情況下,它必須連線到機器1的其它部件。
后者如下所述進行工作;在這方面,必須預先說明,編程裝置40可允許通過充分利用其部件執行機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器狀態檢測,從而提高了整體性能。
該裝置提供了關于生產者的狀態的直接視覺信息(通過led或圖標或其它屏幕信號,在圖中未示出),并簡化了用于維持機器的指令(用于自動清洗和除霜的按鈕)。
該設備可具有以下的配置之一:
-開/關按鈕:打開/關閉生產者(綠色led);
-除霜按鈕:給生產者除霜(黃色led);
-清洗按鈕:此按鈕允許進入/退出自動清洗周期(藍色led)。
當通過按開/關按鈕使生產者首次啟動時,綠色led將閃爍預定時間(約3分鐘)。在這一時間間隔期間,將水補給到將要生產冰的內部托盤中。沒有本發明,在用于恢復制冰的水位期間,這項任務將靠操作者人工通過將水從內部單元格的前部分倒入或通過手動強制除霜步驟來進行操作。
一旦啟動,機器1就會獲得冰容器30內的溫度(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55將會被編程裝置40斷開;在這種情況下,壓縮機21將關閉并且將沒有水噴到蒸發器24上。
在冰容器30內的溫度達到預定水平之前,機器1將保持在這種情況;然后開關55將閉合電路以啟動壓縮機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冷卻的蒸發器24的模具25中;該系統將會保持在這種狀態,直到冰塊完全形成在模具25上:這可能出現在經過編程裝置40設定的時間間隔之后,或者當在蒸發器24上達到由類似于溫控開關55的開關溫控器56檢測到的某個除霜溫度(圖7的t_defr)。
在這一點上,電閥27將被接通,離開壓縮機21的熱流體,或者其至少一部分,將轉入到循環分支26并且將再次進入蒸發器24,從而使它升溫并使冰局部融化和使冰塊從模具25掉落。
重復上述周期直到容器30中的冰塊水平得到恢復和其中的溫度返回到預定值(t_box),在那之后開關55將斷開并停止制冰。
可以看出,就制冰而言,編程裝置40能執行在現有技術的機器中由機電定時器控制的那些功能,這些機電定時器基本上是凸輪式機構。
然而,不同于后者,裝置40會確保更好的有效性和準確性,因為它不僅根據預定時間間隔來控制機器的各個部件的運行,而且還根據運行中檢測到的工藝參數來控制機器的各個部件的運行。
例如,可在不同時間達到的、冰容器30的和使蒸發器24除霜的溫度(t_box、t_defr)的情況;例如,讓我們考慮其中機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所需的時間。
還可能根據這種溫度控制機器的運行,使生產過程能適應實際的環境條件。
此外,在操作觀點下,編程裝置40在控制機器1的操作方面提供了更高的靈活性,從而提高了其性能。
事實上,裝置40可以以這種方式編程,以執行關于制冰和維持和/或控制機器1的兩個特定周期。
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器管理程序是顯而易見的,這將使它能夠如期望地運行。
例如,除了關于機器1不得不運行的溫度條件的上述觀點之外,還必須指出,根據機器的生產率,運行周期可能有不同的持續時間。
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間和/或熱量的上述生產過程;同樣,在不同的機器中,每小時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:什么變化是關于它進行編程,其根據特定要求來改編。該程序將通過通信接口50加載到存儲器46、47中。
然而,根據編程器40所選擇的設計和電子架構,他們可保存在這種存儲器中和/或處理器45中。
此外,根據優選實施例,關于機器操作的數據,諸如持續時間和/或制冰周期的數量,容器30和冷凍流體的溫度趨勢,壓縮機21的激活時間,和冰箱組件20的一般情況、以及機器1的任何其它參數(例如功耗、制冷循環壓力,等)都會保存在存儲器46、47中,使得他們能夠用于控制和/或服務于機器。
編程裝置40所需的或存儲在編程裝置40中的數據的傳輸和接收通過它的通信接口50,優選經由電磁波傳播,諸如紅外或射頻(例如,藍牙、wi-fi等)來實現;當然,也可以使用其它系統,例如,編程器40和計算機之間的有線連接,或用于連接外部存儲方式(例如:筆驅動器、存儲卡、硬盤等)的usb接口,其可將數據下載到那并且之后根據需要轉移數據。
除了這些功能,編程設備40還可具有使機器1執行除制冰之外的其它操作。
例如,檢查操作狀態的步驟的情況,當使機器處于運行狀態時,可通過按下主開/關按鈕57達幾秒鐘的時間間隔,優選是5到10秒,使其激活。
如果按下按鈕的時間短于此間隔,則機器將正常關閉;該機器的特定功能的啟動,優選伴隨著發光信號,例如機器的一個或多個燈同時閃爍,或伴隨著音響信號。
不管信令模式,當按下按鈕57的步驟已經完成并且特定機器檢查功能已啟動時,機器將采用特定的參考配置,該特定的參考配置可對應于在制冰期間、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,不僅是在機器1的工業生產期間而且在客戶現場就地安裝機器,在通過自動測試測試機器和編程器40兩者的電氣特性期間,機器1將開啟和關閉以便測試其效率。
在機器自動關閉之后,如果測試成功結束,機器1將自動重新啟動(即不需要按開/關按鈕57),并將定期進行如前所述的制冰工作。
該編程裝置還允許執行除此之外的、或者作為已描述的這些功能的替代物的制冰機1的其它功能;這些功能之一涉及蒸發器24的清洗。
事實上,制冰機的定期維修保養包括清潔形成冰塊的這些地方,即蒸發器的模具,以便除去石灰沉淀物或一般污垢,其可能會導致灰塵或細菌存在并會降低生產的冰的質量。
這種保養步驟通常是由操作員手動進行,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,根據本發明的優選實施例,圖示裝置教導了通過經由噴嘴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器24上,來執行清洗蒸發器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,從而保持整個機器1有效,后者在清洗期間繼續運行。
在此步驟中,編程設備40會使壓縮機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水和排水閥等)運行。
當然,還可根據存儲在編程裝置40中的不同程序執行機器1的清洗;例如,用根據需要可改變的、不同持續時間和/或用洗滌劑、消毒劑、脫鈣水溶液處理的周期數,可利用或多或少強烈的程序。
當然,本發明可能會有關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計,例如用集成部件,以便具有較小的尺寸。
同樣,除了檢查機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,這些可包括根據制冰量(以及因此減去凝固熱的必要制冷機組)和冰箱組件吸收的電力檢查機器的能量效率。
冷凝器22是水冷卻時,可得到另一種變體;在這種情況下,在機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。
根據優選的實施例,其中圖10示出了電氣圖,進一步有串聯連接到主除霜開關t_defr的溫控開關59。
當開關59觸發時,機器1將進入等待冷凝器22的溫度恢復的狀態,其類似于機器等待冰容器30的溫度恢復的狀態。
進一步可能的變體涉及噴嘴32,如前所述,在這個例子中其優選根據本申請人的專利申請ep2053323所提供的描述制造:這使得他們事實上能夠與槽壁29是共面的,從而促進冰塊向容器30運動。
然而,顯而易見的是,噴嘴32和壁39還可能有其它配置,例如本領域已知的那些:然而,重要的是,根據本發明的教導噴嘴適于將水噴到蒸發器上,不僅是為了形成冰,而且是為了清洗蒸發器。
這些和其它等效變種仍屬于下面權利要求的范圍。