(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイスキューブを急速冷凍する方法において、
ａ）コンデンサおよびコンプレッサによって寒冷を発生させ、蓄冷部と呼ばれる、ステンレス鋼の筐体に、−３０℃の温度に達するまで送り込み、前記温度を一定に維持するステップと、
ｂ）押し揚げポンプによって、−３０℃の冷媒流動性ゲルを前記蓄冷部の内部に位置する冷却コイルから上昇管路を通して汲み上げ、前記キューブが形成される製氷皿の中のセル間の空間に流入させ、次いで下降管路を再び前記蓄冷部に戻してサイクルを継続するステップと、
ｃ）前記製氷皿を形成する前記各セルを再び満たすために必要な水を、分注器構造支持体に並んで取り付けられた複数の液体分注器によって分注するステップと、
ｄ）壁が前記ゲルと接触することにより、高伝導性材料でできた前記各セルに含まれている前記水が冷えて、超音波または赤外線温度検知器が、氷が前記設定温度に達した瞬間を検知するまで、前記キューブのサイズに応じて５〜１０分の時間を置くステップと、
ｅ）前記瞬間に、各キューブが前記セルの前記壁から離脱可能になるまで前記各キューブを加熱するヒーターリングを起動するステップと、
ｆ）同時に、歯車モータを起動させてヒンジ軸を中心として下部製氷皿ゲートを傾動させることによって、それまで前記ゲートによって蓋がされていた前記セルの底部すなわち前記セルの底蓋を解放するステップと、
ｇ）前記ゲートの上側に、一定の間隔をあけて、前記セルの前記底部に合致させて薄く浮き彫りされた特徴的なサインまたは単語のイニシャルを前記アイスキューブの下側に刻むことにより、前記アイスキューブを、前記セル下部の蓋を解放すると同時に落下させるステップと、
ｈ）アイスキューブを、前記開放されたゲートによって形成された傾斜路をキューブ収納器へと滑落させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
底部に従来のコンデンサおよびコンプレッサを収容するハウジングを備える急速アイスキューブ冷凍装置において、
前記コンデンサおよび前記コンプレッサの右側上に蓄冷部があり左側上にアイスキューブ収納器があることを特徴とし、
前記蓄冷部が、−３０℃の一定温度で発生した寒冷が維持されるステンレス鋼筐体からなることと、
前記蓄冷部内にはコイルおよび同様に−３０℃の一定温度で維持されることによって周囲からの寒冷を吸収するゲルがあり、押し揚げポンプが製氷皿に達するまで上昇管路を通して前記ゲルを汲み上げ、前記製氷皿では、前記ゲルが、キューブが形成されるセルを隔てる空間に流れ込み、次いで下降管路を介して前記冷却コイルに戻ってサイクルを継続することと、
分注器構造支持体に並んで取り付けられた複数の液体分注器が、前記製氷皿を形成する前記各セルのプログラムされた量に達するまで必要な水を計量しながら供給し、前記セルが満たされると、高伝導性材料でできた前記セルの壁が前記冷却ゲルと接触することによって冷凍プロセスが開始され、前記冷凍プロセスには、前記キューブのサイズによって、５〜１０分かかることとを特徴とする急速アイスキューブ冷凍装置。
【請求項３】
請求項２に記載の急速アイスキューブ冷凍装置において、超音波または赤外線温度検知器が、前記アイスキューブが前記設定温度に達する瞬間を検知し、前記瞬間に、凍った各キューブを加熱するヒーターリングが起動され、やがて前記凍った各キューブが前記セルの前記壁から離脱可能になり、まさにその瞬間に、前記製氷皿の一方の端部に位置するヒンジ軸を中心として前記製氷皿の下部ゲートが傾動すると落下でき、この動作が歯車モータによって自動的におこなわれることを特徴とする急速アイスキューブ冷凍装置。
【請求項４】
請求項３に記載の急速アイスキューブ冷凍装置において、
前記ゲートが傾動すると、前記セル底部が解放されることを特徴とし、
前記ゲートの上側に、前記キューブの底部に刻まれる商標またはその他のイニシャルであり得る特徴的なサインを、前記キューブの前記底部に適合する一定の間隔をあけて薄く浮き彫りすることが可能であることを特徴とする急速アイスキューブ冷凍装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか１項に記載の急速アイスキューブ冷凍装置において、ＰＬＣが、
−  水の不足
−  蓄冷部における低温状態
−  前記製氷皿ゲートの開閉
−  氷収納器の満杯
−  前記設定温度で製氷されたキューブ
−  前記液体用ポンプの故障
−  前記歯車モータの故障
−  計量投入および分注の失敗
−  コンプレッサおよび蒸発器の故障
−  導入口の水温
−  ヒーターの除霜の失敗
−  停電時の警報
−  前記ハウジングのパネル開口部での動作の終了
の検知および調節を行うことにより、前記装置の動作および保守を調節することを特徴とする急速アイスキューブ冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイスキューブの新規な急速冷凍方法および前記方法を実施するための革新的な装置に関し、得られた有利な産物ならびにこの産物が対象とされ得る様々な用途もまた含む。
【０００２】
本発明の目的である、アイスキューブを急速冷凍するための装置は、計量投入速度を速め、コンタクト冷凍することによってキューブを製造するために開発されたものであり、キューブの体積と同量の水を消費することで一滴の水も無駄にせずに、キューブが７分間で製造される。
【０００３】
当技術分野では、効果的な開発は特に、最大限に節水しながらアイスキューブの急速冷凍を行い、効率的な使用システム、低コスト、簡便性につなげることを目的とし、技術的、かつ経済的に意義のある結果を得ることが主体である。提案される発明の特徴は、最新技術に対してこれまで知られていない１つの実施形態を提供することにより、有利にこの概念を克服するものである。なぜなら初めて、一滴の水も無駄にせず、再利用されないため、排水設備に連結させる必要がなくなり、したがって、設置がより簡便かつ経済的になり、装置をどこにでも配置することが可能となるからである。
【０００４】
本発明が解決する主な問題は、最新技術の装置で生じる浪費と比較した水の消費を１００％節約することである。最新技術では、そのような消費を削減する努力がなされているものの、この消費量は、急速アイスキューブ冷凍機械１台につき一日当たり４００〜２２０ｋｇであると概算される。これは、現時点で公知の方法では、微細水分が、アイスキューブが形成される冷却セルを通り続けることを余儀なくされ、微細水分の一部は、さらに低温の表面に付着して、すでに氷となってその場に留まるが、同じ微細水分の大半は、氷に変わらずに下水網に流入して失われ、二度と取り戻すことができないという事実による。これに代わって、発明の説明の項で後述するように、本発明は、各キューブを冷凍するのに必要な水だけを使用する。
【０００５】
この水の消費全体にわたる節約は、多くの利点をもたらす。第１の利点は、水を、製氷皿を満たすのに厳密に必要な投入量に抑えたままとすることで、劇的に減少させる結果、水を流すことも、水を再利用することも、水を排出することも必要ないため、エネルギーが節約されることである。水が浪費してはいけない貴重な要素であることは知られており、したがって本発明の環境上の利点だけでなく、この場合には、機械類の保守の省力化もまた有利に達成される。なぜなら、効率が損なわれ易く、しかも多くの水域、特に現時点で公知のアイスキューブの急速冷凍機械が使用されている都市環境に存在するミネラル含有物、場合によっては石灰石が原因で詰まり易い、ダクトおよびスプリンクラーヘッドを必要としないからである。別の利点は、これらのダクトおよびスプリンクラー、または噴霧器が存在しないために装置が小型になることで、有用空間が確保できることである。さらに別の利点は、設置の際に排水管が不要なため、どこでも最適な場所に置くことができるということである。ミネラルウォーターまたは良質のアイスキューブを製造するために特別に処理された水が使用可能であるため、衛生的であることも、利点として強調しなければならない。なぜなら、製氷皿を満たすのに必要な水さえあればよいからである。さらに別の利点は、特に宿泊飲食分野では顕著であるが、家庭でこれらの急速アイスキューブ冷凍装置を使用する場合でもエネルギーの消費が少ないということである。
【０００６】
本明細書に提案された発明と類似するものは、公知の先行技術には存在しないが、本明細書に提案された発明に関連する最新技術を示す特許文献を以下に記載する。
【０００７】
一例として、スペイン国特許出願公開第２０６３０７０Ｔ３号明細書は、アイスキューブを製造する自動装置に関し、この自動装置は、蒸発器と連携しており、かつ冷凍される水を噴霧するための手段と対向して配置された複数の整列したカップ用の支持フレームと、圧縮および凝縮手段と、カップからキューブを離脱させるために冷凍サイクルを反対にするように連携している手段と、これらのキューブを形成するのに適した水の冷凍時間とカップからキューブを離脱させるためにこれらのキューブの解凍時間を変える調節手段であって、環境温度および／または前記凝縮手段の出力側温度を測定するための少なくとも１つの第１のプローブと、装置に入る水の温度を測定するための少なくとも１つの第２のプローブと、を備える調節手段と、を含むとともに、前記調節手段が、少なくとも１つのカップに対して対向した両側に同軸上に、配置された少なくとも２つの光学プローブを備えるマイクロコンピュータを含む少なくとも１つの電子ボードを含み、カップは、これらの各光学プローブの直近に、透明材料でできた少なくとも２つの部分を有することを特徴とする。
【０００８】
公共の宿泊飲食施設でアイスキューブを得るために、２５０ｃｍ３の氷を得るのに約２リットルの水を要する小規模な機械が使用され、そこでは、無駄になった水が直接排水系統へと流れていく。これは、一方では、水が著しく浪費されていることを示し、浪費は８０％に達する場合もあり、また他方では、失われるのは、温度約８℃の冷水であるため、エネルギーの浪費であることを示す。このため、スペイン国実用新案出願公開第１  ０２２  ２９７  Ｕ号明細書は、このような問題を解決する、アイスキューブ製造機械に取り付け可能な節減装置を提案している。これを実現するために、節減装置は、通常は廃棄される水がフィルタを通って到達する補助タンクから構成され、そこから、水はポンプによって、比較的低温の８℃台の温度で、アイスキューブ製造機械に送り戻される。これはかなりのエネルギー消費の低減に相当する一方、節減装置の動作リズムが大きく加速される。なぜなら、この発明の節減装置を前記アイスキューブ製造機械に結合すると、前記機械の中で必ず生じる熱の違いが、従来のアイスキューブ製造機械では通常約１６分かかっている動作サイクルが、１０分になるまで実質的に減少するからである。
【０００９】
さらに、スペイン国実用新案出願公開第１０２２２９７Ｕ号明細書は、アイスキューブ製造機械に適用応可能な節減装置を提案しており、この節減装置は、好都合にアイスキューブ製造機械に取り付けられるように意図され、前記アイスキューブ製造機械の廃水の排出口に対応する、導入口を介してアイスキューブ製造機械に連結された貯蔵部を備える。この導入口は、フィルタにおいて終了しており、一方前記貯蔵部の下側領域では排出口が配置され、この排出口は、適切な特徴を備えた押し揚げポンプによって、アイスキューブ製造機械の導入口または送り装置に連結されている。これらはすべて、前記機械の各動作サイクルで生じた廃水を、節減装置によってその後に続く節減装置の動作サイクルで再利用するものである。
【００１０】
同様に、スペイン国特許第２１９９６４Ａ１号明細書の目的は、装置中を流れる水の再利用を調節することによって水を節約するための、アイスキューブ製造機械の氷の技術的改良に関する。この目的を達成するために、有水検知器および水を汲み上げて機械の中でさらに使用するために水を再利用する電気ポンプとともに物理的変数のプローブまたは検知器を使用する。
【００１１】
さらに、独国特許発明第Ｃ−９３６０４２号明細書は、蒸発器と、氷を形成する複数の別個のセルと、水分注器と、製氷セルの上方端を通って流入する水をセルの内部表面の方へと導く偏向板と、を備える製氷機について記述しており、この発明は、複数の別個の製氷セルを有する蒸発器を含む。各製氷セルは、下方端に閉じた周壁および開口部を有する。水分配器が蒸発器に結合され、複数の別個の製氷セルそれぞれの上方端で、または上方端付近で水を送達するように構成され、これにより水が別個の製氷セルの周壁内を流下する。この発明は、水ぬきと、水ぬきの内部に位置する水ポンプと、水ポンプおよび水分注器に結合された水再循環管と、を備える水再循環系統もまた含む。
【００１２】
一般に、公知の製氷機は、凍結面に通水することにより氷を製造する。通常、凍結面は蒸発器コイルに熱的に結合され、蒸発器コイルは、さらに冷却装置に結合される。凍結プレート、すなわち蒸発器は、流水が蓄積されるその表面上に複数のノッチを含む。一般に、ノッチは熱伝導性の高い金属板に穿孔した穴である。水がノッチの上を流れるにしたがって、水は凍結されて氷になる。氷を集めるために、蒸発器が、蒸発器コイルを流れる高温蒸気によって加熱される。蒸発器の表面から解放されると、アイスキューブが作られ、氷収納器に落下する。一般的な製氷機によって製造されたアイスキューブは、正方形または矩形形状であり、わずかな厚みを有する。それらは三次元立方体形状を有するのではなく、タイル状で、より小さい寸法である。すなわち、それらは、住宅用冷蔵庫で製造された、一般に立方体形状の、より大きな、グラスに入った飲料を冷やすのにさらに適した、通常アイストングで掴むアイスキューブとは異なる。家庭用製氷機のほとんどは、冷蔵庫に含まれているが、溜水を凍らせることにより不透明な氷ができてしまうため、工業的に製造された透明の氷ほど望ましくない。小型のアイスキューブを製造することに加え、従来の製氷機は一般に、広い空間を必要とする大型で、かさの高い機械である。家庭で使用する製氷機は、他方では、家庭内の台所で典型的に見られる台所キャビネットの調理台の下に収まるように底部が小さく、コンパクトなサイズであることが必要であるとともに、家庭用電流および電圧で利用可能な電気を使用して動作しなければならない。製氷機の中には、住宅用市場向けに開発され、販売されているものもある。これらの機械は一般に、大型で透明なアイスキューブを製造しない。透明なキューブを製造する１つの型があるが、蒸発器を使用しており、特に定期保守がない場合には詰まり易い加圧水噴射を使用するため信頼性は十分ではない。定期保守は、家庭用製氷機ではまったく行われないか、せいぜい稀にしか行われない。したがって、透明なアイスキューブを製造することが可能なコンパクトな製氷機であり、信頼性があり、家庭でも業務でも使用できる互換性を有するとともに、自動化技術を使用して合理的なコストで構築することが可能な製氷機が必要である。本発明はこれらの要件を満たす。
【発明の概要】
【００１３】
本発明の目的であるアイスキューブを急速冷凍する方法は、以下のステップを進める。
ａ）低消費電力型の従来のコンデンサおよびコンプレッサによって寒冷を発生させ、蓄冷部と呼ばれる、食品用規格に適合する材料で作られた筐体に、温度を一定に−３０℃で維持することにより、前記温度に達するまで送り込む。
ｂ）押し揚げポンプによって、−３０℃の冷媒流動性ゲルを前記蓄冷部の内部に位置する冷却コイルから上昇管路を通して汲み上げ、キューブが形成される製氷皿の中のセル間の空間に流入させ、次いで下降管路を再び冷却コイルに戻してサイクルを継続する。
ｃ）製氷皿を形成する各セルを再び満たすために必要な水を、分注器構造支持体に並んで取り付けられた複数の液体分注器によって分注する。
ｄ）壁がゲルと接触することにより、高伝導性材料でできた前記各セルに含まれている水が凍結して、超音波または赤外線氷温度検知器が、氷が設定温度に達した瞬間を検知するまで、キューブのサイズに応じて５〜１０分の時間を置く。
ｅ）上記瞬間に、各キューブがセルの壁から離脱可能になるまで各キューブを加熱するヒーターリングを起動する。
ｆ）同時に、歯車モータを起動させてヒンジ軸を中心として下部製氷皿ゲートを傾動させることによって、それまで前記ゲートによって蓋がされていたセルの底部すなわち底蓋を解放する。
ｇ）前記ゲートの上側に、一定の間隔をあけて、セルの底部に合致させて薄く浮き彫りされた特徴的なサインまたは単語のイニシャルが下側に刻まれたアイスキューブを、セル下部の蓋を解放すると同時に落下させる。
ｈ）アイスキューブを、前記開放されたゲートによって形成された傾斜路をキューブ収納器へと滑落させる。
【００１４】
本発明の目的である急速アイスキューブ冷凍装置は、底部に従来のコンデンサおよびコンプレッサを収容するハウジングと、これらコンデンサおよびコンプレッサの右側上にある蓄冷部と、左側上にあるアイスキューブ収納器と、で構成され、ハウジングは、発生した寒冷が−３０℃の一定温度で維持される、食品用規格に適合する材料で作られた筐体からなる。前記蓄冷部の内部には、同様に−３０℃の一定温度で維持された周囲の寒冷を吸収するコイルがある。押し揚げポンプが、上昇管を通って製氷皿に到達するまでゲルを汲み上げ、製氷皿では、ゲルが、キューブが形成されるセルを隔てる空間に流れ込み、次いで下降管路を介して冷却コイルに戻ってサイクルを継続する。分注器構造支持体に並んで取り付けられた複数の液体分注器は、製氷皿を形成するセルの１つのプログラムされた量に達するまで必要な水を計量しながら供給する。セルが満たされると、高伝導性材料でできたセルの壁が冷却ゲルと接触することによって冷凍プロセスが開始される。この冷凍プロセスには、キューブのサイズによって、５〜１０分間かかる。超音波または赤外線温度検知器が、アイスキューブが設定温度に達する瞬間を検知し、この瞬間に、各凍ったキューブを加熱するヒーターリングが起動され、やがて凍った各キューブがセルの壁から離脱可能になり、まさにその瞬間に、製氷皿の一方の端部に位置するヒンジ軸を中心として製氷皿の下部ゲートが傾動すると落下でき、この動作は歯車モータによって自動的におこなわれる。ゲートが傾動することで、セルの底部は自由端のままとなる。
【００１５】
このゲートの上側に、キューブの底部に刻まれる、商標またはその他のイニシャルであり得る特徴的なサインを、キューブの底部に適合する一定の間隔をあけて薄く浮き彫りしてもよい。ゲートが開放されると同時に、アイスキューブが落下して、同一の開放されたゲートによって形成された傾斜路をキューブ収納器へと滑落していく。
【００１６】
ＰＬＣが、以下の検知および調節を行うことにより、装置の動作および保守を調節する。
−  水の不足
−  蓄冷部における低温状態
−  製氷皿ゲートの開閉
−  氷収納器の満杯
−  設定温度で製氷されたキューブ
−  液体用ポンプの故障
−  歯車モータの故障
−  計量投入および分注の失敗
−  コンプレッサおよび蒸発器の故障
−  導入口の水温
−  ヒーターの除霜の失敗
−  停電時の警報
−  ハウジングのパネル開口部での動作の終了
【００１７】
本発明を実行するための１つの態様では、蓄冷部の代わりに、ガスコイルが計量投入する製氷皿に使用される。
【００１８】
この方法によって、およびこの急速冷凍装置で製造されたアイスキューブは、最新技術から公知であるものとは異なり、一滴の水も無駄にせずに作られている産物であり、したがって、製氷効率が１００％であるため、ミネラルウォーターまたはこの目的のために特別に処理された水、すなわちレモンまたはトロピカルフルーツなどのフルーツの風味を付けた水、さらにはフルーツジュースの使用が可能になり、キューブの多様性および品質に明らかな影響を及ぼす。
【００１９】
したがって、アイスキューブは、通常の一般的なアイスキューブの使用だけでなく、高級志向の宿泊飲料業界、高級料理、アイスクリーム店などの高品質の、または何らかの風味が要求される用途にも問題なく適用することが可能である。
【００２０】
次に、説明をさらによく理解するのに役立ち、かつ、アイスキューブを得るための非限定的な具体的な態様を示す図を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明を特徴付けるものではない装置の要素を示すハウジングの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を実行するための好適な態様を以下に説明する。この好適な態様は、本発明の技術開発において実行可能な複数の態様の構成のうちの１つにすぎない。
【００２３】
本発明の目的である急速アイスキューブ冷凍装置を実行するための好適な態様は、底部に従来のコンデンサ（２０）およびコンプレッサ（１６）を収容する平行六面体のハウジングと、コンデンサ（２０）およびコンプレッサ（１６）の右側上にある蓄冷部（２）と、左側上にあるアイスキューブ収納器（１９）と、で構成され、ハウジングは、発生した寒冷が、サーモスタットにより調節された−３０℃の一定温度で維持される、矩形シート状の金属製筐体からなる。前記蓄冷部（２）の内部には、周囲の寒冷を吸収し、同様に−３０℃の一定温度で維持された流動性ゲル用のコイルがある。コイル出口に結合されたポンプ（３）が、上昇管（４）を通って製氷皿に到達するまでゲルを汲み上げ、製氷皿では、ゲルは、キューブが形成されるセルを隔てる空間に流れ込み、次いで下降管路（５）を介して冷却コイルに戻ってサイクルを継続する。分注器構造支持体（１２）に並んで取り付けられた一連の液体分注器（１１）は、製氷皿（１３）を形成するセル（２１）の１つ１つが満たされるまで必要な水を計量しながら供給する。セルが満たされると、高伝導性材料でできたセルの壁が冷却ゲルと接触することによって冷凍プロセスが開始される。この冷凍プロセスには約７分間かかる。超音波または赤外線温度検知器（１０）が、アイスキューブが設定温度に達する瞬間を検知し、この瞬間に、各セル（２１）の壁を加熱するヒーターリング（９）が起動され、やがて凍ったキューブがセル（２１）の壁から離脱可能になり、まさにその瞬間に、製氷皿（１３）の一方の端部にある製氷皿（１３）の下部ゲート（１４）の支持体（８）に位置するヒンジ軸を中心として製氷皿（１３）の下部ゲート（１４）が傾動すると落下でき、この動作は歯車モータ（７）によって自動的におこなわれる。ゲート（１４）が傾動することで、セル（２１）の底部は自由端のままとなる。前記ゲート（１４）の上側に、キューブの底部に刻まれる、商標またはその他のイニシャルであり得る特徴的なサインを、キューブの底部に適合する一定の間隔をあけて薄く浮き彫りする。ゲート（１４）が開放されると、アイスキューブが落下して、同じ開放されたゲートによって形成された傾斜路をキューブ収納器（１９）へと滑落していく。
【００２４】
ＰＬＣ（１８）が、以下の検知および調節を行うことにより、装置の動作および保守を調節する。
−  水の不足
−  蓄冷部における低温状態
−  製氷皿ゲートの開閉
−  氷収納器の満杯
−  設定温度で製氷されたキューブ
−  液体用ポンプの故障
−  歯車モータの故障
【符号の説明】
【００２５】
１  蓄冷部へのガス導入口
２  蓄冷部
３  ゲル用ポンプ
４  製氷皿へのゲル排出管
５  ゲル戻し管
６  製氷皿ゲート開閉用歯車ラック
７  歯車モータ
８  製氷皿ゲート支持体
９  ヒーターリング
１０  超音波または赤外線氷温度検知器
１１  液体、水または混合液体用分注器
１２  分注器構造支持体
１３  製氷皿
１４  製氷皿ゲート
１５  蓄冷部水ぬき
１６  コンプレッサ
１７  水導入口
１８  ＰＬＣ
１９  アイスキューブ収納器
２０  コンデンサ
２１  セル
２２  プラグ接続
【図１】
0006356132.tif 000002