(57)【要約】  製氷機内の空気を除染するための方法であって、パルス幅変調を使用して電圧を変調することにより、オゾン発生器から出力されるオゾンのレベルを制御することと、空気をオゾンと接触させることと、を含む方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製氷機内の空気を除染するための方法であって、
パルス幅変調を使用して電圧を変調することにより、オゾン発生器から出力されるオゾンのレベルを制御することと、
前記空気を前記オゾンと接触させることと、を含む方法。
【請求項２】
前記オゾンのレベルがおよそ０．１ｐｐｍ未満である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パルス幅変調が、前記オゾン発生器から前記製氷機へ導入されるオゾンの毎時のグラム数を制御し、又は操作することによって前記オゾンのレベルを制御する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記製氷機のモデルをルックアップ表と比較することと、前記モデルに基づいてパルス幅変調ドライバトランジスタの「オン」時間及び周波数を計算することにより、前記電圧を制御するのに必要な前記パルス幅変調のパーセンテージを決定することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記パルス幅変調から生成される前記変調電圧がプロセッサモジュール及びパルス幅変調回路からのオゾン制御信号によって生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記パルス幅変調回路が少なくとも１つの駆動抵抗器と電界効果トランジスタとを備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記電界効果トランジスタが金属酸化膜半導体電界効果トランジスタである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
凝縮器と、
圧縮機と、
製氷区域内に配置された蒸発器と、
前記製氷区域と連通するオゾン発生器と、
を備える製氷機であって、
前記オゾン発生器から出力されるオゾンのレベルが、パルス幅変調を使用して電圧を変調し、前記製氷区域から引き出される空気を前記オゾンと接触させて前記空気を前記製氷区域へ戻すことによって制御される、製氷機。
【請求項９】
前記オゾンのレベルがおよそ０．１ｐｐｍ未満である、請求項８に記載の製氷機。
【請求項１０】
前記パルス幅変調が、前記オゾン発生器から前記製氷区域へ導入されるオゾンの毎時のグラム数を制御し、又は操作することによって前記オゾンのレベルを制御する、請求項８に記載の製氷機。
【請求項１１】
前記製氷機のモデルをルックアップ表と比較することと、前記モデルに基づいてパルス幅変調ドライバトランジスタの「オン」時間及び周波数を計算することにより、前記電圧を制御するのに必要な前記パルス幅変調のパーセンテージを決定すること、をさらに含む、請求項８に記載の製氷機。
【請求項１２】
前記パルス幅変調から生成される前記変調電圧がプロセッサモジュール及びパルス幅変調回路からのオゾン制御信号によって生成される、請求項８に記載の製氷機。
【請求項１３】
前記パルス幅変調回路が少なくとも１つの駆動抵抗器と電界効果トランジスタとを備える、請求項１２に記載の製氷機。
【請求項１４】
前記電界効果トランジスタが金属酸化膜半導体電界効果トランジスタである、請求項１３に記載の製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、入力電圧パルス幅変調により機械体積に基づいて製氷機におけるイオン洗浄装置の出力を変更する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
市販の製氷機及び飲料分配機は、細菌、酵母菌、真菌、カビといった微生物による汚染を受けやすい。一度この装置が汚染されると、これらの微生物は増殖し、機械の管路、チューブ、蒸発器表面、排水口及びその他の部分においてスケールの付着を形成し得る繁殖コロニーを確立するおそれがある。さらに、これらの微生物は、製氷機又は飲料機械から分配される汚染された製品を摂取する人々への重大な健康上の危険を及ぼす可能性もある。
【０００３】
経時的に製氷機及び飲料分配装置を清潔に保つ必要があることは周知である。したがって、製氷機では、例えば、製氷機の氷形成蒸発器、流体管路及び氷貯蔵領域は、定期的に洗浄されなければならない。洗剤及び殺菌用化学薬品を用いた手動洗浄は有効となり得るが、洗浄スケジュールは、実際問題として、常に遵守されるとは限らず、作業は、すべての接触面の十分な洗浄及びすすぎという点で常に申し分なく完了されるとは限らない。よって、洗浄剤がシステムへポンプで送り込まれ、次いですすぎ落とされる、設定された期間で殺菌サイクルを自動的に実行するための電子制御を含むシステムが開発されている。当然ながら自動システムも、例えば、洗浄剤タンクの洗剤が切れたり、装置が単に故障し、あるいは正しく動作しなかったりした場合などには、機能しない可能性がある。
【０００４】
殺菌／酸化剤としてのオゾン（Ｏ３）の使用は周知であり、特によく知られているのは、水中の微生物を死滅させるためのＯ３の使用である。米国特許第６，１５３，１０５号明細書において、Ｔａｄｌｏｃｋらは、コロナ放電工程からのオゾンを循環水中へ同伴する駆動流体として循環水を使用するために、製氷機の循環水管路内にベンチュリを配置した。コロナ放電工程は、製氷機への飲料水給水圧力を下回る圧力でオゾンを生成し、そのためベンチュリの使用を必要とする。よって循環水はベンチュリを用いて製氷蒸発器上にＯ３を運び、ある程度の殺菌又は静菌効果をもたらす。
【０００５】
またオゾンは電解によって生成されてもよく、電解は、有利には、製氷機内の循環水管路の圧力よりも大きい圧力でオゾンを生成することができる。したがって製氷機は、オゾンを給水管路へ注入するためのベンチュリその他の装置を必要としないはずである。オゾンの電解生成は、電子を遊離させ、又は消費する酸化及び還元反応を引き起こすことにより、電気化学セルにおいて行われる。これらの反応は電極／溶液界面において起こり、その場合電極は良好な電子伝導体でなければならない。動作に際して、セルが外部負荷又は外部電圧源に接続され、電子が外部回路を介して陽極と陰極との間で電荷を移動させる。セルを介して電気回路を完了するには、内部電荷移動のためのさらに別の機構が存在しなければならない。１つ又は複数の電解質がイオン伝導により内部電荷移動を実現する。これらの同じ電解質は、セルの内部短絡を防止するために、不良な電子伝導体でなければならない。
【０００６】
プロトン交換膜（ＰＥＭ）は、電気化学セルにおけるオゾンの生成と併用するのに特に適する電解質の１つのカテゴリである。ＰＥＭは、典型的には、陽イオン又は陰イオンを交換することのできる官能基が結合された高分子マトリックスを有する。高分子マトリックスは、一般に、ポリスチレンといった有機ポリマー、又は他のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）類似体からなる。一般に、ＰＥＭ材料は、マトリックスに組み込まれたスルホン酸基を有する酸である。
【０００７】
プロトン交換膜と密着させて電解触媒が配置される。オゾン発生器用の典型的な電解触媒は、セルの陽極又はオゾン生成側の二酸化鉛及び電気化学セルの陰極側の白金黒とすることができる。多くのそのようなセルでは、陽極でオゾンを生成する電解反応の副産物として陰極で水素ガスが生成される。
【０００８】
また紫外線も、水その他の液体中の微生物を死滅させ得ることが知られている。従来から、紫外光源は水銀（蒸気）型ランプであり、放射エネルギーの大部分を、水中の微生物を死滅させるのに有効であることが知られている波長である約２５４ナノメートルの波長で生成する。水銀ランプは、水もしくは液中に浸漬されてもよく、透明な導管、又は紫外線が透過し得る透明窓を有する導管中を流れる液体の流れに隣接して配置されてもよい。米国特許第６，１５３，１０５号明細書において、Ｔａｄｌｏｃｋらは、製氷機内の循環水を処理するのに紫外線を使用している。
【０００９】
Ｔａｄｌｏｃｋら他は、製氷機及び飲料機械における水の処理を発展させたが、依然として解決を必要とする問題がある。水は製氷機のシステム全体を循環するため、水循環が、微生物が増殖してコロニーを確立するのに必要な滞留時間を微生物に与えるので、微生物には成長し、繁殖する機会がある。さらに、補給水がバッチでタンクを補充する度に、さらなる微生物がシステムへ導入される。したがって、バッチがタンクへ導入されるときにかなり高速で水処理が行われなければならず、適切な処理がより困難になる。オゾン処理は、オゾンの供給源が、タンクのバッチ補充が行われるときの水の大量流入を処理するのに十分な量に一致する、水補給割合と比例してオゾン生成速度を変更することができなければならないために、より困難になる。
【００１０】
求められているのは、製氷機及び飲料分配機を微生物汚染のない状態に保つように処理することができる装置である。そのような装置が、タンクのバッチ補充に応答して、要求時に、殺菌するに足る分量の殺生物剤を提供することができれば有利となる。この装置が、氷又は飲料を製造するのに使用される領域と、氷又は飲料を分配するのに使用される領域との両方を含むシステムにおける微生物の成長を排除するのに十分な殺生物剤を提供し、行き渡らせることができれば、さらに有利となる。
【００１１】
参照によりその全体が組み込まれる米国特許第７，０２９，５８７号明細書には、製氷機、及び空気を除染するための方法が提供されている。この発明の製氷機は、１つ又は複数の紫外線透過面、及び、１つ又は複数のオゾン注入口を備える補給水導管と、１つ又は複数の紫外線透過面、及び、１つ又は複数のオゾン注入口を備える循環水導管とを備える。典型的には、水は、循環ポンプにより貯水器から蒸発器プレートまで循環される。製氷機は、紫外線透過面に隣接した１つ又は複数の紫外線放射源と、１つ又は複数のオゾン注入口と流体連通するオゾン発生器とをさらに備える。紫外線放射源は、その紫外線放射の大部分を約２５４ナノメートルで生成する紫外線ランプとすることができる。また、製氷機は１つ又は複数のコントローラも備え、コントローラは、１つ又は複数の紫外線放射源、オゾン発生器、あるいは紫外線放射源とオゾン発生器の組み合わさったものを始動させ、停止させる。
【００１２】
典型的には、オゾン注入口は、１つ又は複数の紫外線放射源又は紫外線放射源の組み合わさったもののそれぞれの上流又は下流に設置される。オゾン注入口は、１つ又は複数の紫外線放射源から１導管直径分未満下流側に設置されていてもよく、あるいは１つ又は複数の紫外線放射源から３導管直径分未満下流側に設置されていてもよい。
【００１３】
オゾン発生器は典型的には電解槽を備える。オゾンは、気体として、オゾン水として、又は気体とオゾン水との組み合わさったものとしてオゾン発生器を離れる。オゾン発生器が気体オゾンを生成するときに、発生器は、少なくとも１つの吸湿性膜をさらに備えていてよく、気体オゾンはこの膜を通過し得るが、水はこの膜を通過することができない。
【００１４】
オゾン発生器は、各オゾン注入口と流体連通してよい。オゾン生成を始動及び停止するための１つ又は複数のコントローラは、冷却圧縮機、凝縮器ファン、及び／又は循環ポンプといった装置と電気信号、機械信号、又は電気信号と機械信号の組み合わさったものをやりとりする。
【００１５】
オゾン生成を制御するステップは、陽極電極をプロトン交換膜に押し付けるためにコントローラから通信信号を受け取ることをさらに含んでいてよく、コントローラからの通信は、電気信号、機械信号、又は電気信号と機械信号の組み合わさったものとすることができる。コントローラは、電気装置、機械装置、又は電気装置と機械装置の組み合わさったものとすることができる。コントローラは、ブルドン管、ベローズセット、又は油圧ピストンとすることができる。コントローラを動かすための駆動流体は、圧縮機吐出管路からの冷媒とすることも、循環ポンプ吐出もしくは飲料水給水からの加圧水とすることもできる。オゾン発生器は、典型的には、１つ又は複数のオゾン注入口のそれぞれと流体連通する。
【００１６】
製氷機で使用される従来のオゾン発生洗浄機の不都合点は、通常、水とオゾンとの接触が製氷機における細菌の成長を十分に防止しないことである。別のオゾン発生洗浄機は空気を処理するのにオゾンを使用しているが、製氷機内の空気を処理するのに使用されているそのような従来のオゾン発生器は、紫外線（ＵＶ）電球に通電するために直流電圧（すなわち６００ミリアンペアで１２ボルト）で絶えず電力供給され、ＵＶ電球はその結果として（オゾン又は他のイオンにより）空気をイオン化し、製氷機内の食品区域の衛生を助長する。イオン化の量は、装置に印加される平均電力の量に依存する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許第６，１５３，１０５号明細書
【特許文献２】米国特許第７，０２９，５８７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の発明者らは、イオン洗浄装置の出力レベルを変更することにより過剰なオゾン生成が回避され得ることを期せずして発見した。すなわち、製氷機へ導入されるオゾンレベルが作業者へのおおよそ０．１ｐｐｍの曝露を超える場合には、健康に関連する問題の可能性が生じ得る。よって、操作時に作業者が曝露されるオゾンレベルを０．１ｐｐｍ未満に維持することが望ましいはずである。本開示は、装置への直流電圧入力のパルス幅変調（ＰＷＭ）の使用により、製氷機内に配置されたイオン洗浄機から出力されるオゾンレベルの量を制御し、又は操作する方法を規定する。すなわち、本開示は、イオン洗浄機から製氷機へ導入されるオゾンの毎時のグラム数を制御し、又は操作することにより、製氷機へ導入されるオゾンの量を調節する。
【００１９】
また本開示は多くのさらに別の利点も備え、これらの利点は以下の説明で明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
製氷機内の空気を除染するための方法は、パルス幅変調を使用して電圧を変調することにより、オゾン発生器から出力されるオゾンのレベルを制御することと、空気をオゾンと接触させることとを含む。好ましくは、オゾンのレベルはおよそ０．１ｐｐｍ未満である。
【００２１】
パルス幅変調は、オゾン発生器から製氷機へ導入されるオゾンの毎時のグラム数を制御し、又は操作することによりオゾンのレベルを制御する。
【００２２】
方法は、製氷機のモデルをルックアップ表と比較することと、モデルに基づいてパルス幅変調ドライバトランジスタの「オン」時間及び周波数を計算することにより電圧を制御するのに必要なパルス幅変調のパーセンテージを決定することとをさらに含む。
【００２３】
パルス幅変調から生成される変調電圧は、プロセッサモジュール及びパルス幅変調回路からのオゾン制御信号によって生成される。パルス幅変調回路は、少なくとも１つの駆動抵抗器（driving resistor）と電界効果トランジスタとを備える。好ましくは、電界効果トランジスタは、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタである。
【００２４】
製氷機は、凝縮器と、圧縮機と、製氷区域内に配置された蒸発器と、製氷区域と連通するオゾン発生器とを備え、オゾン発生器から出力されるオゾンのレベルがパルス幅変調を使用して電圧を変調することにより制御され、製氷区域から引き出される空気をオゾンと接触させ、空気を製氷区域へ戻す。
【００２５】
本開示の別の目的、特徴及び利点は、以下の図面及び詳細な説明を参照すれば理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本開示に従って使用されるイオン洗浄機出力制御を示すブロック図である。
【図２】ＰＷＭによるイオン洗浄機におけるオゾン生成に使用される電力の制御に関する論理図である。
【図３】本開示によるＰＷＭドライバ回路を示す図である。
【図４】ＰＷＭ％が変化するにつれて電流と電圧の両方が変化することを裏付けるオシロスコープ取込み画像である。
【図５】本開示によるマイクロプロセッサを示すブロック図である。
【図６】本開示による製氷機内に配置されたオゾン発生器又はイオン洗浄機を示す左側背面部分的レビューである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本開示は、製氷機の長期衛生を助長するように製氷機の食品区域へイオン／オゾン吐出を放出するための製氷機内部でのイオン洗浄装置の設置を含む。イオン洗浄装置は、好ましくは、直流電圧入力を使用する。イオン洗浄装置のイオン／オゾン出力を、ひいては、製氷機内部に蓄積するイオン／オゾン濃度を操作するために、本開示は、製氷機及び容器アセンブリの内容積に基づいてイオン洗浄装置がどれほどの出力を有するかを制御するためのパルス幅変調の使用を規定する。
【００２８】
パルス幅変調（ＰＷＭ）は、フルオンとフルオフとの間の中間の電力量を提供する非常に有効な方法である。典型的な電源を有する単純な電源スイッチは、オンに切り換えられるときにだけ全出力を提供する。ＰＷＭは比較的最近の技法であり、本開示に記載するようにオゾンの分配に使用されることはこれまで知られていない。
【００２９】
基本的に、ＰＷＭ可変電力方式は、フルオンとフルオフとの間で電力をすばやく切り換えることができる。どのような場合でも、切り換え速度は、負荷、すなわち電力を使用する装置に影響を及ぼすことになる速度よりずっと速い。実際には、一部の時間だけ全出力を印加しても問題は生じない。
【００３０】
デューティサイクルという用語は、一定の間隔又は期間に対するオン時間の割合をいい、低デューティサイクルは、電力がほとんどに時間にわたってオフであるため、低電力に相当する。デューティサイクルはパーセントで表され、１００％はフルオンである。ＰＷＭはデジタル制御でうまく機能し、デジタル制御は、オン／オフの機能があるために、必要なデューティサイクルを容易に設定することができる。
【００３１】
信号又は電源のＰＷＭは、通信路上で情報を伝達する、又は負荷へ送られる電力量を制御する、どちらかのためにデューティサイクルの変調を伴う。
【００３２】
デジタル回路は、ＰＷＭ信号を生成し（例えば、多くのマイクロコントローラはＰＷＭ出力を有する）、通常は、周期的に増分し、ＰＷＭの毎周期の終わりにリセットされるカウンタ（回路のクロックに直接的又は間接的に接続されている）を使用する。カウンタ値が基準値より大きいときに、ＰＷＭ出力はハイからローへ（又はローからハイへ）状態を変更する。この技法は時間比例式、特に時間比例式制御と呼ばれ、固定サイクル時間のその割合がハイ状態で費やされる。増分され、周期的にリセットされるカウンタは、交差法（intersecting method）ののこぎり波形の離散バージョンである。交差法のアナログ比較器は、現在のカウンタ値とデジタル（おそらくはデジタル化された）基準値との単純な整数比較になる。デューティサイクルは、カウンタ分解能の関数として、離散刻みでのみ変更され得る。しかし、高分解能カウンタは極めて良好な性能を提供することができる。
【００３３】
以下の４種類のパルス幅変調（ＰＷＭ）が可能である。
１．パルス中央は時間窓の中央に固定されていてよく、パルスの両エッジが幅を圧縮し、又は拡張するために移動され得る。
２．立ち上がりエッジは窓の立ち上がりエッジのところに保持され、立ち下がりエッジは変調され得る。
３．立ち下がりエッジは固定され、立ち上がりエッジは変調され得る。
４．パルス繰返し周波数は信号によって変更することができ、パルス幅は一定とすることができる。しかし、この方法は、他の３つの方法よりも平均出力の範囲が制限される。
【００３４】
ＰＷＭは、電源が抵抗手段によって制限されるときに通常生じる損失なしで、負荷へ送られる総電力量を低減するのに使用され得る。これは、送られる平均電力が変調デューティサイクルに比例するからである。十分に高い変調速度では、受動電子フィルタが、パルス列を平滑化し、平均アナログ波形を回復するのに使用され得る。
【００３５】
高周波数ＰＷＭ電力制御システムは、半導体スイッチで容易に実現可能である。変調の離散的なオン／オフ状態は、負荷の両端の電圧又は負荷を通る電流を対応して制御する（１つ又は複数の）スイッチの状態を制御するのに使用される。このシステムの主要な利点は、スイッチが、オフで電流を流さないか、又はオンで（理想的には）スイッチの両端の電圧降下を生じないかのどちらかの状態にあることである。任意の所与の時刻における電流と電圧との積は、スイッチによって損失される電力を定義し、よって（理想的には）スイッチによる電力損は生じない。現実には、ＭＯＳＦＥＴやバイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）といった半導体スイッチは非理想スイッチであるが、それでもなお高効率コントローラが構築され得る。
【００３６】
オン状態とオフ状態との遷移の間に、相当量の電力がスイッチにおいて損失される。しかし、フルオンとフルオフとの間の状態の変化は、典型的なオン時間又はオフ時間と比べて極めて速く、そのため、平均電力損は、送られる電力と比べて極めて低い。
【００３７】
本開示はＰＷＭを、イオン発生洗浄機からのオゾンの生成において効率のよい電圧調整器として利用する。適切なデューティサイクルで負荷への電圧を切り換えることにより、出力は所望のレベルの電圧を近似することになる。スイッチングノイズは、通常、インダクタ及びコンデンサを用いてフィルタリングされる。ある方法では出力電圧を測定する。出力電圧が所望の電圧より低いときに、この方法ではスイッチをオンにする。出力電圧が所望の電圧を上回るときに、この方法ではスイッチをオフにする。
【００３８】
本開示は、電圧波形に対するパルス幅変調を行うことにより、イオン洗浄装置に印加される平均電圧を変更することによって平均出力を変化させる。好ましくは、コントローラソフトウェアは、製氷機の種類、例えば、製氷機のサイズや容量などに基づいてＰＷＭの量を自動的に決定する。すなわち、製氷機の容量が小さいほど、その平均出力は低く、よって、ＰＷＭ設定が低い。あるいは、ＰＷＭ設定は、コントローラディスプレイ上のメニュー項目のようなユーザインターフェースを介して手動で選択されることも可能である。
【００３９】
本開示は添付の図面を参照すれば最もよく理解することができ、図１と図５とには、製氷機と共に使用されるイオン洗浄機を制御する際に関与する様々な要素／構成部品が示されている。すなわち、プロセッサモジュール１１５は、好ましくは、マイクロコントローラ１０５、制御信号を生成すると共に、ユーザインターフェース１１０を介してコントローラ１０５へ入力されるデータに基づいて製氷機のモデルを認識し、そのモデルを不揮発性メモリ１２０に記憶されたモデルと比較する論理を有するファームウェア又はプログラム１２５を包含する。
【００４０】
コントローラ１０５は、ユーザインターフェース１１０と、プロセッサ１１５と、メモリ１２０とを含む。コントローラ１０５は、汎用マイクロプロセッサ上で実施されてもよい。コントローラ１０５は、本明細書では独立型装置として表されているが、それだけに限定されず、必要とみなされる場合には、代わりに、ネットワーク１３０を介して他の装置（不図示）に結合されることも可能である。
【００４１】
プロセッサ１１５は、命令に応答し、命令を実行する論理回路で構成されている。
【００４２】
メモリ１２０は、プロセッサ１１５の動作を制御するためのデータ及び命令を記憶する。メモリ１２０は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、ハードドライブ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、又はこれらの組み合わせに実装され得る。メモリ１２０の構成要素のうちの１つがプログラムモジュール１２５である。
【００４３】
プログラムモジュール１２５は、本明細書で説明した方法を実行するようにプロセッサ１１５を制御するための命令を含む。例えば、プログラムモジュール１２５及びプロセッサ１１５の実行の結果としてなど。「モジュール」という用語は、本明細書では、独立型構成要素として、又は複数の下位構成要素の統合構成のいずれかとして具現化され得る機能動作を表すのに使用される。よって、プログラムモジュール１２５は、単一のモジュールとして実装されてもよく、相互に協働して動作する複数のモジュールとして実装されてもよい。さらに、プログラムモジュール１２５は、本明細書では、メモリ１２０にインストールされ、したがって、ソフトウェアとして実装されるものとして説明されているが、ハードウェア（例えば電子回路）、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせのいずれとしても実装され得るはずである。
【００４４】
ユーザインターフェース１１０は、ユーザがプロセッサ１１５に情報及びコマンド選択を伝えることを可能にするための、タッチスクリーン、キーボード、音声認識サブシステムといった入力装置を含む。
【００４５】
プロセッサ１１５は、ユーザインターフェース１１０へ、本明細書で説明した方法の実行の結果を出力する。あるいは、プロセッサ１１５は、イオン洗浄装置１１４に印加される電圧を変調するようにＰＷＭ回路（トランジスタ回路など）１１３への電圧を制御するために適切なＰＷＭ信号が送られるように、ネットワーク１３０を介して遠隔装置（不図示）へ出力を向けることもできる。
【００４６】
プログラムモジュール１２５は、すでにメモリ１２０へロードされたものとして表示されているが、後でメモリ１２０へロードするために記憶媒体１３５上で構成されてもよい。記憶媒体１３５は、プログラムモジュール１２５を有形的に記憶する任意の従来からの記憶媒体とすることができる。記憶媒体１３５の例には、フロッピーディスク（登録商標）、コンパクトディスク、磁気テープ、読取り専用メモリ、光記憶媒体、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）フラッシュ・ドライブ、デジタル多用途ディスク、ＺＩＰドライブが含まれる。あるいは、記憶媒体１３５は、遠隔記憶システム上に位置し、ネットワーク１３０を介してコントローラ１０５に結合されたランダム・アクセス・メモリ、又は他の種類の電子記憶装置とすることもできる。
【００４７】
またプロセッサモジュール１１５は、不図示の制御盤上に位置するドライバ回路１１３へ制御信号を送るための不図示の入力／出力ポートも有し、制御盤はその結果としてイオン洗浄装置１１４へ送られる電圧を変調する。プロセッサモジュール１１５は、パルス幅変調（ＰＷＭ）と呼ばれる、変化するオン／オフ時間を伴った（総持続時間を同じままに保つ）低電圧（３．３Ｖ）周波数信号（１ｋＨｚ）を生成する。
【００４８】
図２に、イオン洗浄機モジュールが開始され、又はセットアップされる２００、すなわち、出力ポート構成及びモデル表プロトコルが確立される、本開示による、ＰＷＭによるイオン洗浄機におけるオゾン生成に使用される電力の制御に関する論理図を示す。その後、イオン装置１１４が「オン」にされ２０２、次いで、ユーザインターフェースによって入力されたモデル番号がメモリ１２０に記憶されたモデル表と比較され２０４、入力されたモデルに基づいてドライバトランジスタ１１３の「オン」時間及び周波数を計算することによりＰＷＭ％が設定される２０６。その後、プロセスは完了し２０８、又はイオン装置をオンにするためにステップ２０２へ戻される。
【００４９】
図３に、本明細書ではＰＷＭ回路と呼ばれ、プロセッサモジュール１１５から制御信号を受け取り、その信号をより高い電力レベル（６００ｍＡで１２ボルトなど）に変換し、イオン洗浄装置１１４へ送る（１つ又は複数の）駆動抵抗器３０２と金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ３０４とを備える、本開示によるＰＷＭドライバ回路を示す。
【００５０】
図４は、ＰＷＭ％が変化するにつれて電流と電圧の両方が変化すること、すなわち、電圧が、直流１２ボルトの１００％から７５％まで離散刻みで変更されることを裏付けるオシロスコープ取込み画像である。これは、信号の総持続期間を一定に（すなわち１ｍｓである１ｋＨｚに）保ちながら、この電圧信号の「オン」時間を変更することによって達成される。
【００５１】
図６に、隔壁６０４及び左上レール６０６に固定するブラケット６０２によって製氷機６００に取り付けられたオゾン発生器又はイオン洗浄機１１４を示す。製氷区域６１２からの空気が、それぞれ導管又はチューブ６０８、６１０を介してオゾン発生器又はイオン洗浄機１１４との間で運ばれる。
【００５２】
以上、本発明によるいくつかの実施形態を図示し、説明したが、これらの実施形態は、当業者には明らかな多くの変更の余地があることが明確に理解されるべきである。したがって、図示し、説明した詳細だけに限定されるのではなく、添付の特許請求の範囲内に含まれるすべての変更及び改変を示すことを望むものである。
【図１】
2013535654.tif 000003
【図２】
2013535654.tif 000004
【図３】
2013535654.tif 000005
【図４】
2013535654.tif 000006
【図５】
2013535654.tif 000007
【図６】
2013535654.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月6日(2012.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容積を備える製氷機内の空気を除染するための方法であって、
前記内容積に基づくパルス幅変調を使用して電圧を変調することにより、オゾン発生器から出力されるオゾンのレベルを制御することと、
前記空気を前記オゾンと接触させることと、を含む方法。
【請求項２】
前記オゾンのレベルがおよそ０．１ｐｐｍ未満である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パルス幅変調が、前記オゾン発生器から前記製氷機へ導入されるオゾンの毎時のグラム数を制御し、又は操作することによって前記オゾンのレベルを制御する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記製氷機のモデルをルックアップ表と比較することと、前記モデルに基づいてパルス幅変調ドライバトランジスタの「オン」時間及び周波数を計算することにより、前記電圧を制御するのに必要な前記パルス幅変調のパーセンテージを決定することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記パルス幅変調から生成される前記変調電圧がプロセッサモジュール及びパルス幅変調回路からのオゾン制御信号によって生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記パルス幅変調回路が少なくとも１つの駆動抵抗器と電界効果トランジスタとを備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記電界効果トランジスタが金属酸化膜半導体電界効果トランジスタである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
凝縮器と、
圧縮機と、
製氷区域内に配置された蒸発器と、
前記製氷区域と連通するオゾン発生器と、
を備える製氷機であって、
前記オゾン発生器から出力されるオゾンのレベルが、前記製氷機の前記内容積に基づくパルス幅変調を使用して電圧を変調し、前記製氷区域から引き出される空気を前記オゾンと接触させて前記空気を前記製氷区域へ戻すことによって制御される、製氷機。
【請求項９】
前記オゾンのレベルがおよそ０．１ｐｐｍ未満である、請求項８に記載の製氷機。
【請求項１０】
前記パルス幅変調が、前記オゾン発生器から前記製氷区域へ導入されるオゾンの毎時のグラム数を制御し、又は操作することによって前記オゾンのレベルを制御する、請求項８に記載の製氷機。
【請求項１１】
前記製氷機のモデルをルックアップ表と比較することと、前記モデルに基づいてパルス幅変調ドライバトランジスタの「オン」時間及び周波数を計算することにより、前記電圧を制御するのに必要な前記パルス幅変調のパーセンテージを決定すること、をさらに含む、請求項８に記載の製氷機。
【請求項１２】
前記パルス幅変調から生成される前記変調電圧がプロセッサモジュール及びパルス幅変調回路からのオゾン制御信号によって生成される、請求項８に記載の製氷機。
【請求項１３】
前記パルス幅変調回路が少なくとも１つの駆動抵抗器と電界効果トランジスタとを備える、請求項１２に記載の製氷機。
【請求項１４】
前記電界効果トランジスタが金属酸化膜半導体電界効果トランジスタである、請求項１３に記載の製氷機
【国際調査報告】
2013535654.tif 000009