专利名称：具有空气杀菌特征的制冰机的制作方法
技术领域：
相关申请的交叉引用本申请要求2010年12月28日提交的美国临时申请N o. 61/427，763的优先权，该申请的全部内容被整体结合在此，作为参考。本实用新型涉及一种制冰机，特别地，涉及具有空气杀菌特征的自动制冰机，以及具有空气杀菌特征的制冰机的操作方法。
背景技术：
自动制冰机由于因其热循环状况导致的潮湿环境的特点，而具有培养诸如细菌、酵母菌之类的微生物污染物生长的趋向。为了解决该问题，已经发展了粒子生成装置，该粒子生成装置将离子、臭氧或两者的混合物输送到自动制冰机的食品区内，以帮助对装置中的空气进行杀菌并且延长了装置杀菌的周期。但是，这种装置和操作方法在过去还没有完全成功，部分原因是由于不是食品区的所有部分都能得到处理。在许多制冰机中，诸如电气部件以及通常为压缩机的设备包含在设备室中。设备室外部的空间，特别是冰被形成的空间，已知作为食品区，因为在该食品区内的任何东西都会与冰接触，其之后将与食品接触。隔板壁通常用在制冰机中，以将设备室与食品区划分开。大部分制冰机将冰形成在与制冷系统的蒸发器部分热接触的冰形成模具上。通常蒸发器和冰形成模具靠近隔板壁安装。隔板壁和蒸发器/冰形成模具之间的空间(下文称为隔板空间)是食品区的一部分。但是，用于对制冰机内部的空气进行杀菌的先前设计没有意识到或没有处理在隔板空间中存在的空气。在研发本实用新型之前，在发明人的公司中已经努力去处理防止隔板空间内的任何污染物到达食品区的其它部分。一个办法是密封隔板空间，以使食品空间的其余部分内的空气无法移入和离开该空间。但是，这种努力已经产生了其它的不良后果，由其产生的问题超过了密封隔板空间的益处。由此，有益之处在于具有杀菌系统，该系统可抑制微生物污染物在隔板空间中的生长。
实用新型内容发明了一种在制冰机的隔板空间中抑制微生物污染物生长的方法。在第一方面，本实用新型是一种在制冰机内的食品区中抑制微生物污染物生长的方法，其中，制冰机包括在食品区中的冰形成模具；制冷系统，其包括压缩机、冷凝器、膨胀装置、以及与所述冰形成模具热接触的蒸发器，由此产生组合的蒸发器和冰形成模具；隔板壁，其将设备室与食品区分隔开；以及处于隔板壁与组合的蒸发器和冰形成模具之间的隔板空间，隔板空间为食品区的一部分，使得与由制冰机形成的冰接触的空气可循环到隔板空间，该方法包括提供抗菌活性气体源；引导抗菌活性气体流动通过隔板空间，以由此将抗菌活性气体分布在整个隔板空间中。在第二方面，本实用新型是制冰机，该制冰机包括在制冰机的食品区中的冰形成模具；制冷系统，其包括压缩机、冷凝器、膨胀装置、以及与所述冰形成模具热接触的蒸发器，由此产生组合的蒸发器和冰形成模具；隔板壁，其将设备室与食品区分隔开；以及处于隔板壁与组合的蒸发器和冰形成模具之间的隔板空间，隔板空间为食品区的一部分，使得与由制冰机形成的冰接触的空气可循环到隔板空间；抗菌活性气体源；以及使抗菌活性气体循环通过隔板空间的空气循环系统。本实用新型优选的实施方式使用容置于设备室内的离子或臭氧发生装置。抗菌活性气体被从所述装置引导至食品区内。该装置还将空气从隔板空间中抽出，从而产生负压。来自食品区的其余部分的抗菌活性气体则移入隔板空间内，在隔板空间内，抗菌活性气体抑制微生物污染物的生长。參照附图将更容易理解本实用新型的这些和其它优势以及实用新型本身。
·图I为包含本实用新型的优选实施方式的自动制冰机的顶视、正视透视图，其中，为了清晰的原因移除一侧机壳壁，前机壳门以及顶机壳壁。图2是图I的自动制冰机的顶视、后视透视图。图3是沿图I的线3-3截取的截面图。图4是图I的制冰机的水系统的示意图。图5是图I的制冰机的制冷系统的示意图。图6是与图3相似的、但是使用本实用新型的替代性实施方式的制冰机的截面图。图7是位于图I的自动制冰机中的电离装置的透视图。图8是图7的电离装置的侧视图。图9是沿图8的线9-9截取的截面图。图10是沿图8的线9-9截取的截面图，其中，隐藏了灯泡、壳体以及平稳器。图11是图7的电离装置的分解图。
具体实施方式
现在将进ー步描述本实用新型。在下面的段落中，较详细地限定本实用新型不同的方面。因此限定的每个方面可与任何其它ー或更多个方面结合，除非清楚地相反指明。具体地，被指明为优选或有益的任何特征可与任何其它被指明为优选或有益的ー或更多个特征结合。在说明书和权利要求中所使用的若干术语具有下面限定的含义。术语“食品区”是指制冰机内部的区域，所述区域被通过机器制成的冰接触，或者与转变成冰的水或喷溅到通过机器制成的冰上的水接触。食品区还包括空气在其中易循环的空间，所述空气与用于形成冰的表面或与用于形成冰的水接触的表面接触。术语“设备室”是指制冰机的指定的部分，在该部分容置不趋向于接触水的机器和电气部件。通常，电子控制装置，制冷阀，制冷管材，泵送马达，进水阀和出水阀容置在设备室内。而且，在许多制冰机中，压缩机、冷凝器以及冷凝器风扇也位于设备室中。[0029]术语“隔板壁”是指将设备室与食品区分隔开的内部分隔器。隔板壁通常由一个或更多个竖直分隔器形成，但设备室的底板也可构成隔板壁，其中，设备室的一部分延伸越过食品区中的水槽。术语“冰形成模具”是指在制冰机的正常操作期间在其上形成冰的结构。通常与冰形成模具接触的水冻结成所需要的形状。例如，许多冰形成模具包括格状结构，且冰块形成在格状单元内。其它冰形成模具可以制成圆形或枕头形冰块，以至之后被分割的厚片冰形状。冰形成模具通过将热量输送到制冰机内的制冷系统的蒸发器部来制冷。由此蒸发器与冰形成模具热接触。例如，热膨胀阀下游的、形成制冷系统的蒸发器部的管材可以焊接到冰形成模具的与冰形成表面相反的背面上，以构成组合的蒸发器和冰形成模具。通常制冰表面以竖直方式定向，且水流过表面。一些制冰模具定向成使得水向上喷洒到冰块形成在其中的杯体内。 术语“隔板空间”是指处于隔板壁和组合的蒸发器和冰形成模具之间的空间。隔板空间通常为食品区的一部分，因为与由制冰机形成的冰接触的空气可循环到隔板空间。隔板壁可以比组合的蒸发器和冰形成模具更宽或更高。在这种情况下，隔板空间包括靠近 隔板壁的空间的部分，其与直接处于隔板壁和组合的蒸发器和冰形成模具之间的空间相邻接。大部分制冰机已经被设计成将隔板空间与食品区的其余部分隔离。例如，组合的蒸发器和冰形成模具可以延伸到机壳侧壁中的一个或两者，并在侧壁处被密封以防止水移动到冰形成模具之后。整形件可用于分开在隔板空间和食品区的其余部分之间的冰形成模具的顶部处的区域。但是，处于冰形成模具底部的隔板空间通常不与食品区的其余部分隔离，且在水槽附近的空气可以向上移动到隔板空间内。术语“抗菌活性气体”是指包括浓度为能够有效防止微生物污染物生长的一种或多种化学物质的气体(通常为空气)。许多这类物质由利用U.V.光或高压电荷处理包括氧气的空气以及可能的水蒸气产生，并且包括臭氧(三原子氧气)、羟基、氢氧离子、过氧化氢、原子氧、原子氧离子、二价氧离子、H+离子、HOO-(过氧羟自由基)以及氮离子。其它可用于制造抗菌活性气体的化学物质包括氯气、二氧化氯以及氨。本实用新型优选的制冰机非常类似于由位于Wisconsin(威斯康星州)，Manitowoc (马尼托沃克)的Manitowoc Ice, Inc.出售的S-0450型制冰机。机器的许多部件与美国专利 No. 6，681，580 ；No. 6，907，744 ；No. 6，993，929 ；No. 7，032，406 ；No. 7，284，391以及No. 7，340, 913(这些专利中的每一个均被结合在此，作为参考)中示出的制冰机的部件相同，因此不被示出或不被详细地讨论。本实用新型的优选的制冰机10具有三个主要系统制冷系统、供水系统以及空气杀菌系统。这些系统容置在机壳40内。利用本实用新型的自动制冰机10的第一实施方式的部件和系统在图1-5中示出。图4为供水系统的示意图。图5为制冷系统的示意图。如在图4中所示，优选的供水系统，其传统上用于Manitowoc品牌的制冰块的机器，包括供水或进水口 I。水位探测器2用于控制水池或水槽3中的水的深度。循环泵4将水从水池中抽出并将水向上泵送至分配器7。水从分配器7落下在冰形成模具，有时也被称为蒸发器板6上。水帘5保持水不从水分隔室的前面溅出并且引导未冻结的水回到水池3中。冰厚度传感器或探测器8用于监测冰桥在冰形成模具6的前面上的积聚。当制冰机进入收获模式时，电磁阀9打开以允许水从水池进入排水管路。可替代地，排水管路和电磁阀9可位于泵之后，使得水池中的水可被泵出到排水管路。图I示出这些部件中的若干个，但水位探測器2，水管路和循环泵4在图I的透视图中不明显。优选的制冷系统在其所有的部件和配置方面也是常规的，如在图5中所示。制冷系统包括压缩机14、冷凝器11 (可以为风冷或水冷)、诸如膨胀阀的膨胀装置13、蒸发器12、以及因此的互联管路15、20以及26。蒸发器12优选地利用形成为蛇形的制冷管制成，诸如管材38的蛇形盘管。热气电磁阀30、干燥器21以及在水冷却単元上的接收器17也优选地包括在制冷系统中。图I和图2示出这些组件中的若干个，尽管压缩机14和膨胀装置13在图2的透视图中不明显，但是热气电磁阀30可与进水ロ电磁阀42和出水ロ电磁阀9 一起可见。图I和图2还示出容置在设备室41中的电控制器的位置。空气导流板51示出为安装在制冰机的背面，用于防止来自冷凝器风扇的空气再循环。本实用新型也可用在利用冷蒸汽除霜的制冰机上。用于这种机器的制冷系统在美国专利No. 6，196，007中示出。在该制冰机中，压缩机位于单独的机器机壳中。冰形成模具优选地为组合的蒸发器和冰形成模具的一部分，且其也被称为蒸发器组件36，在图I和图3中可最佳地看出。冰形成模具本身由蒸发器盘32和分隔器34构成。·蒸发器管材的盘管38附连成与优选地为平面的蒸发器盘32的背面热接触，以构成蒸发器组件36。蒸发器盘的背面形成冰形成模具6的后表面(图3)。分隔器34，其有时也被称为格栅，将蒸发器盘的内部的区域划分成小容器33，单个的冰块冻结在小容器33中。冰形成模具具有开放的前面。在冷冻模式期间，水向下流过该前面并且通过毛细作用被带入到小容器33的内部。在分隔器34的边缘上冻结的水形成在单个小容器内冻结的冰块之间的冰桥。冰桥以及冰块本身的厚度通过冰厚度传感器8以常规方式被监测。当冰桥达到理想的厚度时，也是常规的，制冰机控制系统触发制冰机以进入收获模式。如在图3中所示，横向的分隔器是倾斜的，使得小容器33在冰形成模具6的前开放的面处具有向下倾斜的底面。其是常规的，并且在该方面，重力用于在除霜循环期间从冰形成模具6上释放冰块厚片。设备室41通过隔板壁44和46与食品区43分隔开。图3不出在隔板壁44和蒸发器组件36之间的隔板空间45。如图3中明显的，与形成在冰形成模具6上的冰接触的空气可循环到隔板空间45。隔板空间通常沿着冰形成模具的至少ー侧与食品区的其余部分隔离。在此情形下，通常地，隔板空间沿着三侧与食品区的其余部分隔离顶侧和竖直两侦U。如在图I和图3中最佳看出的，可拆卸地连接到冰形成模具6的整形件48沿着冰形成模具6的顶侧将隔板空间与食品区的其余部分大致隔离。在制冰机10中使用的空气杀菌系统包括抗菌活性气体源；以及使包括抗菌活性气体的空气循环通过隔板空间的空气循环系统。尽管抗菌活性气体源可位于机壳的外部，但在制冰机10中，抗菌活性气体源包括位于制冰机中的电离装置50。优选的电离装置在通过该装置的空气中产生抗菌活性气体。存在引导抗菌活性气体循环通过隔板空间45的两种优选方法。第一种方法是靠近隔板空间与食品区的其余部分大致隔离的至少ー侧从隔板空间抽出空气，而与所述至少ー侧相反地邻近隔板空间设置抗菌活性气体源，并且容许抗菌活性气体在空气被抽出时流入隔板空间内。第二种方法是将抗菌活性气体引入到隔板空间的远离隔板空间的出口的区域中并且使进入的包括抗菌活性气体的空气置换已经在隔板空间中的空气。第一种方法优选地通过图1-5的实施方式来实现，其中，电离装置50位于设备室41中，并且利用连接到电离装置50的进气管56将空气从隔板空间45中抽出，其中，进气管56穿过隔板壁44。从电离装置50引出的排气管52用于从电离装置50排出抗菌活性气体。排气管52也穿过隔板壁44。从电离装置引出的排气管还经过整形件48，以在组合的蒸发器和冰形成模具6的与隔板空间45相反的一侧排出抗菌活性气体。空气循环系统包括壳体，该壳体包含风扇、用于排出抗菌活性气体的管材52、以及连接到壳体的管材56，空气通过管材56被抽入到壳体内。如在图3中可见，管材52具有进入食品区43内的出口 54，且管材56具有位于隔板空间45中的入口 58。壳体内的风扇使空气从隔板空间45被吸入，并将抗菌活性气体排出到食品区43内。但是，由于 在隔板空间45中产生的负压，抗菌活性气体按照箭头60所示行进到其可进入隔板空间45的底部的地方。由此，空气杀毒系统引导抗菌活性气体流动通过隔板空间45，以由此将抗菌活性气体分布到整个隔板空间45内。图6的实施方式也使用引导抗菌活性气体以循环通过隔板空间的第一种方法。制冰机110非常类似于图1-5的制冰机10。因此，被增加了 100的类似附图标记被在图6中使用，以指定制冰机110的相应部件。制冰机110的实施方式中的主要不同之处在于，电离装置150位于食品区143中，并且将空气从隔板空间145抽出而进入到电离装置150内的导管156穿过整形件148。抗菌活性气体被从电离装置中从端口 152直接排出到食品区143内，如通过箭头160所示。如在图7-11中所见，电离装置50包括壳体70 (其包括端口盖71)，离子发生器72和风扇74 (包括组合的风扇壳体和进气端口 73)。风扇74使空气i)通过进气口 75进入壳体70，ii)经过离子发生器72并且iii)通过排气口 76从壳体70排出。离子发生器可以是产生U.V.光的灯泡的形式，其通过U. V.室77环绕，风扇引导气流通过该U.V.室77。电离装置50也可包括平稳器78，以及灯泡配件81和灯泡支架82和83、风扇支架84、以及电源导线85。优选地，气体经由导管56从隔板空间45抽出而进入到电离装置50内，且电离装置将电离装置中的空气电离并且接着将所述空气排出到食品区内。电离装置通过穿过隔板壁的进气管56连接到隔板空间，并通过穿过隔板壁44的排出管52排出抗菌活性气体。如此处所使用的，术语“导管”和“管材”不仅包括用于输送气体的空心材料体，而且包括具有以管材形式使通道连续的通道的任何配件。因此，导管52和56可通过连接到安装在隔板壁中的配件穿过隔板壁44，其包括穿过隔板壁的通道，其中，管材52和56安装在配件上的有毛刺的连接器(未示出)上。另一可能的离子发生器包括一对相反极性的电极并且产生过氧羟自由基。电极中的一个为阴极而另一个电极是在正电位循环的极。当空气移动经过循环的正极时，气流中的水分子被分解成O2分子和H+离子，且随着空气进一步移动经过阴极，电子被气流吸收并将O2分子和H+离子转化为02-离子和H原子，其随后结合形成HOO-(过氧羟自由基)。一个极是以230Hz的频率在从OkV到大约+2. 95kV的正电位循环的陶瓷板电极。一个极是在大约-4. OkV的恒定负电位下的金属针电极。替代产生离子，抗菌活性气体可通过在空气中产生臭氧或将氯气加入到空气中来产生。许多专利描述了在经过壳体的空气中产生臭氧的方法，例如，美国专利No. 6，428，756以及美国专利公开No. 2007/0163283以及No. 2009/0142225，所述专利中的每一个被结合在此，作为参考。可以在本实用新型中使用的臭氧发生装置由位于Linnoitustie 4B, 02600Espoo Finland 的 BioZone Scientific International Inc.以商你“ICEZONE，，出售。应当理解，此处描述的当前优选实施方式的各种改变和改型对本领域技术人员是显而易见的。例如，一些制冰机利用远程冷凝器，在这种情况下，冷凝器不与压缩机和冰形成模具处于相同的机壳中。其它制冰机可具有双重蒸发器，其意味着它们在同一食品区中具有两个冰形成模具/蒸发器组合。但是，在这两种类型的制冰机中，还是存在将食品区与设备室分隔开的隔板壁，以及在组合的冰形成模具和蒸发器与本实用新型可应用的隔板壁之间的隔板空间。在不脱离本实用新型的精神和范围并且不減少其目标优点的情况下，可进行这些改变和改型。因而，意在由附属权利要求涵盖这些改变和改型。部分附图标记列表A高压热气B高压液体C低压液体D低压气体101液体抽吸管路(热交換器)102 抽吸103 排出。
权利要求1.一种制冰机，所述制冰机包括 a)在所述制冰机的食品区中的冰形成模具； b)制冷系统，所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、膨胀装置、以及与所述冰形成模具热接触的蒸发器，由此产生组合的蒸发器和冰形成模具； c)隔板壁，所述隔板壁将设备室与所述食品区分隔开； d)隔板空间，所述隔板空间处于所述隔板壁与所述组合的蒸发器和冰形成模具之间，所述隔板空间为所述食品区的一部分，使得与由所述制冰机形成的冰接触的空气能够循环到所述隔板空间； e)抗菌活性气体源；以及 f)空气循环系统，所述空气循环系统使所述抗菌活性气体循环通过所述隔板空间。
2.根据权利要求I所述的制冰机，其中，所述隔板空间沿着所述冰形成模具的至少一侧与所述食品区的其余部分大致隔离，并且所述空气循环系统通过下述方式使所述抗菌活性气体循环通过所述隔板空间靠近所述至少一侧从所述隔板空间抽出空气，而与所述至少一侧相反地邻近所述隔板空间设置抗菌活性气体源，以及容许所述抗菌活性气体在空气被抽出时流入所述隔板空间内。
3.根据权利要求I所述的制冰机，其中，所述空气循环系统包括壳体，所述壳体包括风扇以及连接到所述壳体的管材，空气通过所述管材被抽入所述壳体内。
4.根据权利要求3所述的制冰机，其中，连接到所述壳体的所述管材具有位于所述隔板空间中的入口，空气通过所述管材被抽入所述壳体内。
5.根据权利要求I所述的制冰机，其中，所述抗菌活性气体源包括位于所述制冰机内的电离装置。
6.根据权利要求5所述的制冰机，其中，所述电离装置位于所述设备室中。
7.根据权利要求5所述的制冰机，其中，所述电离装置位于所述食品区内。
8.根据权利要求6所述的制冰机，其中，所述电离装置通过穿过所述隔板壁的进气管连接到所述隔板空间，并且通过穿过所述隔板壁的排气管排出所述抗菌活性气体。
9.根据权利要求8所述的制冰机，其中，所述隔板空间通过连接到所述冰形成模具的整形件沿着所述冰形成模具的至少一侧与所述食品区的其余部分大致隔离，并且从所述电离装置引出的所述排气管也穿过所述整形件，以在所述组合的蒸发器和冰形成模具的与所述隔板空间相反的一侧排出所述抗菌活性气体。
10.根据权利要求7所述的制冰机，其中，所述隔板空间通过连接到所述冰形成模具的整形件沿着所述冰形成模具的所述至少一侧与所述食品区的其余部分大致隔离，并且进气管穿过所述整形件并用于将空气从所述隔板空间抽出而进入所述电离装置内。
专利摘要一种制冰机，其包括在制冰机的食品区中的冰形成模具；制冷系统，其包括压缩机、冷凝器、膨胀装置、以及与所述冰形成模具热接触的蒸发器，由此产生组合的蒸发器和冰形成模具；将设备室与食品区分隔开的隔板璧。隔板空间处于隔板壁与组合的蒸发器和冰形成模具之间。隔板空间为食品区的一部分。与由制冰机形成的冰接触的空气可循环到隔板空间。制冰机还包括抗菌活性气体源和使抗菌活性气体循环通过隔板空间的空气循环系统。在使用中，抗菌活性气体流动通过隔板空间，以由此将抗菌活性气体分布在整个隔板空间内，从而抑制微生物污染物的生长。
文档编号F25C1/06GK202757367SQ20112055827
公开日2013年2月27日 申请日期2011年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者小威廉·E·奥尔森, 理查德·T·米勒, 布拉德·A·布拉哈 申请人:曼尼托沃食品服务有限公司