冷冻饮料机控制系统和方法

冷冻饮料机控制系统和方法
【专利摘要】本文所公开并教导的本发明通常涉及冷冻饮料机；并且，更具体地，涉及用于控制分配的饮料产品的一致性和质量的改进的方法和装置。
【专利说明】冷冻饮料机控制系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2015年2月25日提出的美国临时专利申请N0.62/120，602的优先权，在此其内容被全文引入作为参考。
[0003]关于联邦政府赞助研究或开发的声明
[0004]不适用。
[0005]引用附录
[0006]不适用
技术领域
[0007]在此公开和教导的本发明主要涉及一种冷冻饮料机，并且更具体的涉及一种用于控制分配的饮料产品的一致性和质量的改进的方法和装置。
【背景技术】
[0008]在现有技术中冷冻饮料机是已知的，并且已经使用了许多年。这些装置，例如，通过在冷冻室中冷冻通常包括糖浆、水和二氧化碳的各种原料的混合物，来生产冷冻碳酸饮料。这些混合物在冷冻室的内表面上结冰，该冷冻室被具有制冷剂流过的螺旋线圈围绕。旋转轴设置在冷冻室的内部，其具有多个向外突出的叶片，这些叶片将混合物从冷冻室的内壁上刮掉。一旦碳酸饮料达到所需的冷冻状态，产品就通过产品阀门从冷冻室进行分配。
[0009]混合室内原料的温度和粘度由控制制冷系统的控制系统来维持。该控制系统也控制喷射到冷冻室内的原料的数量，从而将冷冻室内这些原料的数量保持为预定的数量。该控制系统通常包括压力响应装置，其根据冷冻室压力控制进入冷冻室的原料的数量。
[0010]通常，在冷冻室中的二氧化碳的压力维持在大气压之上，并且冷冻室中的液体温度保持在大气压下水的冰点之下，但是保持在冷冻室的压力下液体易于结冰的温度之上。通常液体的粘度必须也必须保持在预定限度之内。在这些温度和压力状况下，保持合适的粘度，饮料以接近冷冻泡沫的半冻结状态从冷冻室通过产品阀门分配到大气压中。
[0011 ]产品的质量由糖浆、水和二氧化碳含量的混合比来决定。控制和调整该混合物的能力是精确监测和控制液位、压力、温度和二氧化碳含量的能力的函数。同时其他因素例如糖浆含量也影响产品的质量，碳酸饱和量也是重要的影响因素。已知的冷冻碳酸饮料机的主要缺点是它们不能对进入混合室的液位、压力、温度和二氧化碳含量保持适当的控制，以生产一贯高质量的产品。
[0012]用于控制冷冻饮料机桶再冷冻循环的常用方法是以搅拌器电机转矩(或功耗)为基础。当测量到电机转矩下降到特定阈值以下时，机器启动冷冻循环并且冷冻该桶直到电机转矩达到更高的特定转矩。使用电机转矩所观察到的一个问题是经过一段时间后，机器会经常会更加频繁地冷冻。冷却循环之间的时间变短，并且桶中的的产品变得过冷。如果该桶没有被经常除霜，那么桶中的产品就不能被排出阀门。另一个问题是当桶不需要再冷冻时，少量的分配的饮料会启动再冷冻。所有的观察到的当前控制方法存在的问题强化了以下观点，即电机转矩不是启动再冷冻的最好的指示器。
[0013]当前的控制冷冻饮料分配的方法利用了冷冻室，其是制冷系统中的蒸发器，来制造冷冻饮料产品。饮料产品的物理行为和状态在冷冻室内经常改变。饮料产品的膨胀和收缩是不可预测的。
[0014]现有的冷冻饮料机的其他问题包括:(i)不一致的冰晶尺寸和(?)不一致的桶压，其会引起:(a)过高的桶压导致不希望的高分配率；(b)波动的桶压导致不一致的冰晶形成，(C)不一致的饮料质量，(d)“湿料”，其中膨胀率太低并且发生/或液体/固体分离，(e)冷饮，其中由于过度冷冻导致饮料太硬，(f)由于桶内过度的压力和气体导致不一致的“亮度”。
[0015]在此公开和教导的本发明和主题目的在于克服这些问题或者至少将这些问题中的一些最小化。

【发明内容】

[0016]本发明的本质和实质的多个可能主要
【发明内容】
中的一个要求保护一种冷冻饮料机，其可以包括至少一个冷冻室、一个与该冷冻室连接的制冷系统，和至少一个与该冷冻室连接的动态装料控制系统，其中该动态装料控制系统包括:与至少一个冷冻室连接的至少一个膨胀箱，与至少一个膨胀箱连接的装料压力传感器，与至少一个膨胀箱连接的溶液压力传感器，与至少一个膨胀箱连接的供给螺线管，与至少一个膨胀箱连接的排放螺线管，一个用于控制动态装料控制系统的控制器。至少一个膨胀箱被设计为包含气体和溶液。装料压力传感器可以确定至少一个膨胀箱的动态压力。溶液压力传感器可以确定至少一个膨胀箱的溶液压力。供给螺线管可以向至少一个膨胀箱供给气体。排放螺线管可以从至少一个膨胀箱中排放气体。供给螺线管和排放螺线管可以通过歧管与膨胀箱连接。动态装料控制系统可以包括单独的集成单元。该溶液可以是饮料溶液。气体可以包括二氧化碳。制冷系统可以包括压缩机、与压缩机连接的冷凝器、和与冷凝器连接的膨胀装置。
[0017]本发明的本质和实质的多个可能主要
【发明内容】
中的另一个要求保护一种用于控制冷冻饮料机的动态卸料压力的方法，其中该冷冻饮料机包括冷冻室、动态卸料控制系统和制冷系统，该方法包括:测量动态装料控制系统的膨胀箱的动态卸料压力，如果该动态卸料压力大于期望值，就从膨胀箱中排放介质，如果该动态卸料压力小于期望值，就向膨胀箱供给介质。测量动态卸料压力可以包括从动态装料控制系统的压力传感装置读取压力。向膨胀箱供给介质可以包括打开动态装料控制系统的供给螺线管。从膨胀箱排放介质可以包括打开动态装料系统的排放螺线管。期望值可以包括一个固定范围。期望值可以包括一个动态范围。期望值可以根据期望的饮料概况来确定。该方法可以还包括根据将从冷冻饮料机中分配的期望的饮料概况、包含在膨胀箱中的产品类型、冷冻机硬件配置或者膨胀箱的期望压力设定点来确定期望值。动态装料控制系统可以包括配置成控制动态装料控制系统的控制器。
[0018]本发明的本质和实质的多个可能主要
【发明内容】
中的另一个要求保护一种用于控制冷冻饮料机的动态装料压力的方法，其中冷冻饮料机包括冷冻室、动态装料控制系统和制冷系统，该方法包括:测量动态装料控制系统的膨胀箱的动态卸料压力;如果动态装料压力大于排放设定点，则从膨胀箱排放介质;如果动态装料压力小于填充设定点，则向膨胀箱供给介质。如果当前的动态装料控制系统没有从膨胀箱中排放介质或者向膨胀箱中供给介质，则可能会发生从膨胀箱中排放介质。如果当前动态装料控制系统没有从膨胀箱排放介质或者向膨胀箱供给介质，则可能会发生向膨胀箱中供给介质。动态装料控制系统可以包括配置成控制动态装料控制系统的控制器。
[0019]本发明的主要
【发明内容】
不是用于限制或者影响所附权利要求的范围，在本发明的主要
【发明内容】
中也没有用于对权利要求的术语或者词组进行限定或者对权利要求范围的否认或放弃。
[0020]附图简要说明
[0021]以下附图形成了本发明的一部分并且进一步举例说明了本发明的某些方面。通过参考一个或多个附图，并结合本发明对具体实施例的详细描述，本发明可被更加容易地理解。
[0022]图1是根据本发明的某些教导，概念性地显示了部分冷冻饮料机的各个部分的框图。
[0023]图2是根据本发明的某些教导的冷冻机的示意图。
[0024]图3是根据本发明的某些教导，显示图2所示的部分冷冻机的视图。
[0025]图4是根据本发明的某些教导，用于说明控制动态装料系统的示例性步骤的流程图。
[0026]图5A-5B是根据本发明的某些教导，用于说明控制动态装料系统中的示例性步骤的流程图。
[0027]图6是根据本发明的某些教导，说明冷冻饮料机的示例性的再冷冻逻辑的流程图。
[0028]图7是根据本发明的某些教导，说明冷冻饮料机的示例性的填充逻辑的流程图。
[0029]图8是根据本发明的某些教导，具有远程冷凝单元的示例性制冷系统的示意图。
[0030]图9是根据本发明的某些教导，说明用于远程冷凝应用的制冷启动的示例性方法的流程图。
[0031]图10是根据本发明的某些教导，具有远程冷凝单元的示例性替换制冷系统的示意图。
[0032]图11是根据本发明的某些教导，具有远程冷凝单元的示例性替换制冷系统的示意图。
[0033]图12是根据本发明的某些教导，具有远程冷凝单元的示例性替换制冷系统的示意图。
[0034]图13是根据本发明的某些教导，具有远程冷凝单元的示例性替换制冷系统的示意图。
[0035]图14A-14B是根据本发明的某些教导，说明用于为远程冷凝应用而控制制冷启动的进一步的示例性方法的流程图。
[0036]在此公开的本发明可以具有多种修改和替换形式，仅有几个特定实施例在附图中示例性地示出并在以下进行了详细说明。这些特定实施例的附图和详细说明不是用于以任何形式限制本发明的构思以及所附权利要求的广度或范围。相反，提供这些附图和详细说明是用于向本领域普通技术人员举例说明发明构思，并使得本领域技术人员可以制造并使用该发明构思。
【具体实施方式】
[0037]以上描述的附图和具体结构的文字说明及下述功能不是用于限制
【申请人】发明的范围或所附权利要求的范围。相反，提供这些附图和文字说明是用于教导本领域技术人员制造和使用本专利所要求保护的发明。本领域技术人员可知为了清楚和便于理解，不是本发明的商业实施例的所有特征都被描述或者显示。本领域技术人员也可知，结合本发明多个方面的实际商业实施例的开发需要执行很多具体的决定来实现开发者最终的商业实施例的目标。这些具体决定的执行可以包括，并且不限于，符合相关系统、相关商业、相关管理和其他约束，其可以根据具体的执行方式、位置和时间进行改变。虽然一个开发者的努力在绝对意义上可能是复杂和耗时的，然而，这些努力将是受益于本公开的本领域技术人员所采取的例行做法。可以理解的是，在此公开和教导的本发明可以具有多个和各种改变和替换形式。最后，使用的冠词，例如但不限于，“一个”并不是限制了物品的数量。并且，关系词的使用，例如，但不限于，“顶部”、“底部”、“左”、“右”、“上方”、“下方”、“向下”、“向上，，、“边部”及其类似词语在文字说明中是为了在附图的具体参考中更加清楚，而不是用于限制本发明或者所附权利要求的范围。
[0038]术语“连接”、“被连接”、“正在连接”、“连接器”以及类似术语在此广泛使用并且包括用于与中间元件、一个或多个部件，例如，通过机械、磁力、电子、化学、可操作地、直接或间接方式进行固定、粘结、紧固、附着、连接、插入其中、在其上或其中形成、连通或其他联合在一起的方法和装置，并且可以进一步包括但不限于以整体形势与其它元件一起整体成型为一个功能部件。上述连接可以在任何方向发生，包括以旋转方式。
[0039]本发明的特定实施例将在以下参考框图和/或对方法的操作性说明中进行描述。可以理解的是，框图的每个框和/或操作性说明，以及框图中每个框和/或操作性说明的结合，可以通过模拟和/或数字硬件，和/或计算机程序指令来执行。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、特殊用途计算机、ASIC、和/或其他可编程数据处理系统的处理器。执行的指令可以产生用于执行框图和/或操作性指令中的特定动作的结构和功能。在一些替换的执行方式中，在附图中标注的功能/动作/结构可以不按照框图和/或操作图中标注的顺序发生。例如，两个操作被显示为连续发生，事实上，可以基本上同时发生或者这些操作可以相反顺序执行，其依赖于涉及的功能/动作/结构。
[0040]
【申请人】还提出了用于测量和控制冷冻饮料机中的液体从而控制分配的饮料产品的一致性和质量的方法和装置。
[0041]图1是根据本发明的或者可与本发明联合使用的某些教导，概念性地举例说明冷冻饮料机1的部件的简化框图。在图1中，冷冻饮料机1是一个冷冻饮料机。该冷冻饮料机10包括原料供给源12、工艺流程框14、控制器16和产品室或桶18。在示例性的冷冻饮料机10中，原料供给源可以包括，例如，水供给、糖浆供给和气体供给。在所示实施例中，桶18包括冷冻室，该冷冻室具有与其连接的制冷系统20 ο该桶18还包括搅拌器24 ο产品室或桶18可以是制冷系统20中的蒸发器。可替换地，该冷冻饮料机10可以具有一个或多个桶。在了.1上作吐等人提出的美国专利1^5，706，661、1]55，743，097、1]55，799，726、1]55，806，550、US6，536，224和US6，625，993中也提供了对冷冻饮料机的进一步介绍。这些专利公开的全部内容通过引用结合在本文中。其他已知的冷冻饮料机可与本公开的方法和装置结合使用。
[0042]产品或者液体在分配之前在桶18中冷冻和保存。初始下拉(iro)是在桶18中冷冻液体以从液态变成冷冻的即可食用(ready to serve)状态的工艺。这在桶已经是液体并且需要被冷冻时就会发生。当冷冻饮料机10的一个桶18开启时，解冻周期或者解冻循环会发生，但是制冷系统20被关闭。桶18中的产品或者液体是冷冻的或者即可食用的，但是其被自然解冻并且不会被制冷系统20冷冻。当冷冻饮料机10的一个桶18被开启并且制冷系统20也被开启时，会发生冷冻循环或者再冷冻循环。桶中的产品已经被冷冻但是在可接受的范围之外。这样，为了保持饮料质量，需要冷冻/冷却该产品。冷冻循环发生在解冻循环之间。搅拌百分比(％)是可变显示的软件，其可以显示在冷冻饮料机10的用户界面上，其表示作用在引起搅拌器24移动的电机上的转矩载荷。搅拌百分比与电机载荷成反比，当变量下降时，载荷增加。在一个示例性实施例中，液-桶载荷是1000%，冷冻载荷是700-900 %。
[0043]冷冻饮料混合物的原料从原料供给12提供到工艺流程框14，框14如控制器16引导的那样控制原料向冷冻室18流动。控制器16可包括适合编程的微处理器和合适的存储装置。该冷冻混合物的一致性通过任意数量的方法来控制，其开启制冷系统20进行冷冻，并且当混合物达到所需的一致性时关闭制冷系统20。控制器16和使用电路板、易失性和非易失性存储装置、软件、固件以及类似物的其他仪器仪表的适当操作，例如，以上通过引用结合在本文中的美国专利US5706661中介绍过了。然后产品通过分配阀门22被分配。
[0044]
【申请人】还提出了改进的方法和设备，通过电子传感来监控和控制冷冻饮料系统的主动装料压力，但是，机械传感也在本发明的保护范围之内。
[0045]如图2和3中更加详细的显示，本发明的动态装料控制系统(DCC)通常包括压力换能器220、控制气体的供给和排放的两个电子控制螺线管205、210，以及常规歧管212 ACC通常使用压力传感技术设备，基于用户期望的压力范围，也就是说，期望的饮料概况，通过供给或排放气体来监控和控制装料压力。期望的压力范围依赖于期望的饮料概况，并且用户有能力通过用户界面来以电子方式改变压力范围。
[0046]图2是根据本公开的某些教导的冷冻饮料机的示意图。参看图2，该图示出了冷冻饮料机200的主要部件。
[0047]在该示例性的冷冻饮料机中，设置有通用的制冷系统，其包括压缩机240、冷凝器245、热交换器235、除霜阀250和膨胀阀255。制冷系统向桶218形式的冷冻室中的蒸发盘管提供制冷剂:或者(a)以膨胀液体制冷剂的形式通过膨胀阀来冷却桶;或者(b)以热气形式形成压缩机来对桶除霜。
[0048]该示例性的机器还包括直接装料控制系统，其包括膨胀箱225，即通过溶液螺线管260接收饮料溶液并且通过供给螺线管205(或者在替换实施例中是供给调整器)接收气体(通常是CO2但是也可能是空气或其他惰性气体)。压力换能器220被设置成检测膨胀箱225中的装料压力。压力换能器265被设置成检测进入膨胀箱225中的溶液压力。输出从压力换能器220被提供到电子界面控制器215，其控制在膨胀箱225中的装料压力。在一个替换实施例中，可以使用多个膨胀箱。
[0049]图3是根据本发明的某些教导的图2中所示的冷冻饮料机的一部分的视图。特别地，图3显示了一个实施例的膨胀箱225、桶218、分配阀门222、供给螺线管205、排放螺线管210(或者在替换实施例中，是排放调整器)和压力换能器220的细节。在图3的例子中，螺线管205和210通常是电子控制螺线管，并且它们被集成在一个具有压力换能器220的单独单元中，压力换能器220产生可以被控制处理器所接收和处理的信号。压力可以通过压力出口230排放。可以通过CO2压力供给线219来增加C02。
[0050]图4是根据本发明的某些教导的用于说明在控制动态装料系统中使用的示例性步骤的流程图。图4显示了在高水平下，用于控制动态装料系统的方法400。在起始步骤410中，在压力被测量之后，确定压力检测器220检测到的压力是否大于、小于或者在期望范围之内，该期望范围取决于用户偏好，或者说，取决于期望饮料概况。该范围可以是包括例如固定设定点/范围和/或动态设定点/范围的数值范围。期望的主动装料压力的设定点、范围和/或控制逻辑可以是变量，并且取决于:(a)期望的饮料概况(例如，较低压力产生较大的冰晶和较少的CO2吸收量)；(b)产品类型(汽水用糖浆对FCB糖浆，加糖糖浆对低卡对节食糖浆)；(c)机器硬件构造(蒸发器尺寸、膨胀箱尺寸等)。设定点和/或控制逻辑可以通过用户界面来修改。例如，用户可以进入期望的饮料概况、产品类型或机器硬件配置。用户界面可以包括电位计、IXD或键盘。
[0051]如果压力在范围之内，在步骤420中，膨胀箱225不发生改变。如果压力小于期望压力，在步骤430中，供给螺线管被激活，从而向膨胀箱225提供介质(通常是CO2但是也可以是空气或者其他惰性气体)。如果压力大于期望压力，在步骤450中，排气螺线管210被激活从而从膨胀箱225通过压力出口 230排放/输出介质。在步骤430或者450完成之后，在步骤440中，从压力换能器220中读取压力反馈。在步骤440后，步骤410完成并且回路再次开始。
[0052]图5A-5B是根据本发明的某些教导，用于说明在控制动态装料系统中使用的示例性步骤的流程图。图5A-5B更加详细地说明了一种可用于控制动态装料系统和相关的冷冻饮料机的示例性方法。该方法开始于步骤502 ο控制回路步骤504开始。在步骤506中从压力换能器220中读取主动装料压力(ACP)。主动装料状态可以在步骤508中读取。
[0053]在步骤510中，确定DCC系统是否是空闲的。如果DCC系统是空闲的，接着进行步骤512。在步骤512中，确定ACP是否大于输出设定点。该设定点可以是包括例如固定设定点/范围和/或动态设定点/范围的数值范围。用于期望的主动装料压力的设定点和/或控制逻辑可以是可变的，并且依赖于:(a)期望的饮料概况(例如，较低压产生较大冰晶，较少CO2吸收量)；b)产品类型(汽水用糖浆对FCB糖浆，加糖糖浆对低卡对节食糖浆)；(c)机器硬件构造(蒸发器尺寸、膨胀箱尺寸等)。设定点和/或控制逻辑可以通过用户界面来修改。例如，用户可以输入期望的饮料概况、产品类型或机器硬件配置。用户界面可以包括电位计、LCD或键盘。
[0054]如果ACP较大，在步骤514中，出口螺线管210开启并且输出定时器开始工作。接着，在步骤516中，状态被设置为输出。接着，在步骤562中，流程图返回开始回路，S卩步骤504，重新开始。
[0055]如果ACP小于输出设定点，在步骤518中，接下来确定ACP是否小于填充设定点。如果ACP小于填充设定点，在步骤520，填充线圈205开启并且设定填充计时器。接着，在步骤522中，设置填充状态。接着，在步骤562中，流程图返回开始回路，即步骤504，重新开始。
[0056]在步骤510中，如果DCC系统不是空闲的，接着在步骤524中确定是否DCC系统正在输出。如果在步骤524中确定了DCC系统正在输出，在步骤526中，确定是否达到输出目标。如果输出目标已经达到，接着，在步骤528中，关闭输出螺线管210并且停止输出计时器。接着，在步骤530中，状态被设置为空闲。接着，在步骤532中，等待(延迟)预定量的时间。接着，在步骤562中，流程图返回开始回路，即步骤504，重新开始。
[0057]如果在步骤526中，确定了输出目标已经达到，接着在步骤534中，确定是否达到了输出超时。如果步骤534的输出超时已经达到，则在步骤536中关闭输出。接着，在步骤538中，状态被设置为空闲。接着，在步骤540中，等待(延迟)预定量的时间。接着，在步骤562中，流程图返回开始回路，即步骤504，重新开始。如果在步骤534，确定了输出超时还没有达到，则接下来，在步骤562中，流程图返回开始回路，即步骤504，重新开始。
[0058]如果在步骤524中，DCC系统没有正在输出，接着，在步骤542中，确定DCC系统是否正在填充。如果DCC系统正在填充，接着，在步骤544，确定填充目标是否已经达到。如果填充目标已经达到，接着，在步骤546，关闭填充并且填充超时被取消。接着，在步骤548，设置空闲状态。接着，在步骤550，等待(延迟)预定量时间。
[0059]在步骤544，确定填充目标是否已经达到，接着，在步骤552，确定填充计时器是否已经到期。如果步骤552的填充超时已经达到，在步骤554中关闭输出。接着，在步骤556中，状态被设置为空闲。接着，在步骤558中，等待(延迟)预定量时间。接着，在步骤562中，流程图返回开始回路，即步骤504，重新开始。如果在步骤552中，确定了填充超时没有达到，接着，在步骤562中，流程返回开始回路，S卩，步骤504，重新开始。
[0060]如果在步骤542中，确定了填充没有发生，接着，在步骤560中，状态为空闲。接着，在步骤562中，流程图返回开始回路，S卩，步骤504，重新开始。
[0061]图5A-5B的步骤的顺序可以不同次序发生，除非有其它具体限定。在此描述的各个步骤可以与其他步骤结合，在其间插入所陈述的步骤，和/或拆分为多个步骤。类似地，元件已经被功能性地描述并且具体化为单独部件或者可以与具有多种功能的部件相结合。
[0062]在图2-5中公开的方法和装置的其他潜在优点和相关的文字说明如下:(a)可以允许冷冻室压力保持在紧密范围或者具有更高精度；(b)可以允许用户与系统交互并且可以通过用户界面制造各种饮料概要而不是手动调节调整过的压力或者物理改变调整器；(C)可以消除由于机械调整器的波动或不准确而发生过压/欠压问题(高桶压可导致不希望的高分配率和不可预测的一致性)；(d)由于其可以比机械操作主动装料系统更加精确和一致地控制冷冻室压力，因此可以保持更好的冷冻产品一致性；(e)通过其精确和一致地控制冷冻室压力的能力，可以保持合适的桶中液体水平，并且(f)由于其具有可以在冷冻过程中紧密控制室压的能力，因此可以保持更好的气体溶解度。
[0063]
【申请人】还提出了用于改进从冷冻饮料机分配的饮料质量的改进的方法，包括以下改进之中的一个或多个:填充、再冷冻和控制冷冻饮料机的除霜逻辑。
[0064]图6是根据本发明的某些教导，说明冷冻饮料机的制冷逻辑的流程图。用于改进从冷冻饮料机分配的饮料质量的方法包括改进的控制冷冻饮料机的再冷冻逻辑。当桶18已经开启并且已经完成了初始下拉(Iro)时，冷冻饮料机10被设计成进行检测何时饮料一致性不可接受。桶18被设计成在几乎所有时间都准备好提供一致的饮料。通过不定期地再冷冻该桶，冷冻饮料机10在桶中将液体一致性保持在可接受范围。用于初始化该桶的再冷冻的逻辑是基于状态的组合。如果一个或多个以下条件被满足则该桶在解冻循环660的结尾处将进行再冷冻:
[0065]在第一条件620，基于搅拌器电机的转矩/动力确定是否结束解冻循环以及开始冷冻循环660。例如，如果搅拌机的载荷/动力消耗降低到阈值以下，解冻循环结束并且开始冷冻循环660。用于确定条件是否满足以及是否开始再冷冻循环的阈值通常是搅拌机百分比测量值的950%，但是其他搅拌机百分比(或范围)基于各种因素也是可以预期的。产品的期望浓度是用户设定的。如果用户需要更浓的饮料，则阈值降低，反之亦然。如果第一条件620得到满足，解冻循环结束并且开始冷冻循环660。如果第一条件620没有满足，则可以检查第二条件630。
[0066]在第二条件630，基于是否同时冷冻第二桶来确定是否结束解冻循环并且开始冷冻循环660。例如，当第二桶正在冷冻并且正在讨论的桶处于解冻中途，中途解冻点通过搅拌器电机的载荷来确定并且通过以下公式计算:([解冻％阈值]+ [冷冻％阈值])/2)。解冻％阈值和冷冻％阈值通常是基于实践检验的机器中的默认值;然而，基于用户是否需要更浓或者更稀的饮料，用户界面允许该阈值上升或者下降。如果第二条件630被满足，解冻循环结束并且冷冻循环开始660 ο如果第二条件630没有满足，可以检查第三条件640。
[0067]在第三条件640，基于解冻时产品排放的数量来确定是否结束解冻循环并且开始冷冻循环。例如，在当前的解冻循环中，该桶是否已经累计被填充超过10秒。这由溶液线圈260(图2所示)是否在当前的解冻循环中被激活累计超过10秒来决定。当冷冻产品从桶中被分配时，桶中的压力下降激活了溶液线圈，使得溶液再次加满该桶。溶液可以每秒1.8盎司的速率喷射，但是其他喷射速率也是可以设想到的。假设每秒1.8盎司的喷射速率，当溶液线圈打开10秒后，通常有18盎司的溶液被喷射到桶中。在18盎司的溶液被加入桶中后，饮料质量落在可接受的范围之外，该桶必须被冷冻。如果第三条件640被满足，解冻循环结束，冷冻循环开始660 ο如果第三条件640没有被满足，可以检查第四条件650。
[0068]在第四条件650，基于冷冻循环的长度确定是否结束解冻循环并且开始冷冻循环660ο例如，如果从最后一次冷冻算起时间超过30分钟(但是其他时间也是可以预期的)，机器将开启制冷系统来再冷冻该桶。如果第四条件650被满足，解冻循环结束并且冷冻循环开始660。如果第四条件650没有满足，可以再次检查第一条件620。该循环可以持续直到其中的一个条件被满足为止，并且解冻循环结束且冷冻循环开始460。
[0069]条件620、630、640、650的顺序可以任意设置。条件620、630、640、650中的一个或者多个可以被省略。例如，第四条件650可以被首先检查，并且如果满足，解冻循环结束并且冷冻循环开始660。
[0070]以下用于提高从冷冻饮料机中分配的饮料质量的方法包括改进的控制冷冻饮料机的除霜逻辑。除霜的目的是防止饮料质量长时间落在可接受的范围之外，并且也防止桶中结冰会有阻塞分配阀门的潜在可能。其他机器通常每两到四小时进行除霜。以上描述的冷冻逻辑的主要优点之一是桶不会迅速结冰。因此，桶不需要经常除霜。使用该方法，仅仅每六到九小时对每个桶进行除霜，或者每天对每个桶进行总共三次除霜。一旦除霜循环开始，根据桶的返回温度超过50°F或者除霜超过15分钟来结束该桶除霜过程。
[0071 ]以下的用于改进从冷冻饮料机中分配的饮料质量的方法包括改进的控制冷冻饮料机的填充逻辑。图7是根据本发明的某些教导，说明冷冻饮料机的填充逻辑的流程图。以下的用于改进从冷冻饮料机中分配的饮料质量的方法包括改进的控制冷冻饮料机的填充逻辑。开始，桶被开启710。当启动填充冷冻碳酸饮料(FCB)糖浆时，桶的压力通常保持在每平方英尺26镑(psig)和28psig之间。用另外的液体填充该桶不是一直被允许的，这取决于桶的状态。如果以下条件之中的一个或多个为真则填充被禁用760(即，不被允许):(i)该桶正在除霜720 ；(? )该桶没有产品(例如，糖浆、水或者CO2) 730;或者(iii )该桶正在进行初始下拉(iro)或者该桶首次冷冻740。
[0072]如果以上条件不为真，则当机器开启时填充被启动750。当填充被启动时，当桶中压力下降到26psig以下时，机器将填充到28psig。为了相对接近膨胀箱的主动装料压力，再填充和全压分别被选择为26psig和28psig。主动装料压力被设置为30psig。在主动装料压力中有2psig的全压随着时间减少了桶压波动。步骤720、730、740的顺序可以任意设置。步骤720、730、740之中的一个或多个可以省略。基于冷冻饮料机中的各种条件，其他压力范围也是可以预见到的。
[0073]
【申请人】还提出了一种方法和装置，用于在冷冻饮料机远程压缩应用的制冷启动(refrigerat1n priming)。这些方法和装置使用各种方法和制冷系统配置，如，使用温度和压力传感器、质量流量阀和止回阀，来确定在远程压缩机制冷系统或者冷冻饮料分配器上正确地完成热气旁路操作之前，是否有必要运行启动循环。该启动循环试图将制冷剂从冷凝器单元收回系统中。启动操作自身可以通过关闭制冷旁路并且使制冷剂流过膨胀装置来执行。通常，启动过程在成功的启动循环或者计时器期满时停止。
[0074]冷冻饮料分配器通过在冷冻和解冻状态之间循环来工作。随着时间的过去，在饮料中形成的冰晶将影响分配操作，并且需要周期性地除霜从而返回其初始液体状态。当围绕远程冷凝器的空气温度大大低于分配蒸发器的周围温度时，在远程凝结、蒸汽压缩制冷系统中使用热气旁路除霜工艺是有问题的。热气旁路除霜过程可以使用制冷剂热能(通过压缩机的压缩热&电机输入功率产生)来影响饮料除霜循环。在寒冷季节，制冷剂将移往制冷系统中最冷的位置，即在冰点和亚冰点季节状态，移往冷凝器单元。因此，制冷剂移往远程冷凝器会降低热气旁路除霜操作的有效性。
[0075]这些制冷剂启动的方法和系统的目的是确定在饮料冷却器或分配器中是否存在将防止热气旁路除霜循环有效使用的热状态。如果状况不好，系统将试图通过制冷剂启动或者用制冷剂填充蒸发器来纠正该问题。通过确定该过程是否成功使用了可用的物理数据，系统可以自动结束制冷剂启动过程。
[0076]对于一些冷冻饮料分配设备，压缩机将保持在分配器中并且液体制冷剂接收器将被安装在远程冷凝器壳体中。在这种设置中，在蒸发器上的热气旁路除霜操作可以仅仅利用保留在分配器中的制冷剂自身。在寒冷的环境状态中，会发生足够的制冷剂迀移导致热气旁路除霜操作无效或者运行失败。也会由于制冷剂迀移而损害压缩机。
[0077]图8是根据本发明的某些教导，具有远程冷凝单元的示例性制冷系统800的示意图。该制冷系统被设计为用于那些例如在此公开的冷冻饮料机，但是也可以用于其他类型的使用制冷系统的系统。
[0078]根据图8，该系统包括远程冷凝单元810，其包括与头部(head)压力控制阀814和接收器812连接的空气冷却冷凝器816。在通常的操作中，空气冷却冷凝器816接收热高压气体形式的工作流体。该高压气体流经空气冷却冷凝器816，并且冷却以形成液体。穿过空气冷却冷凝器816的压力由头部压力控制阀814保持。从空气冷却冷凝器816流经头部压力控制阀814的液体制冷剂由接收器812接收，过量的制冷剂在其中储存。
[0079]制冷系统800还包括分配单元830，分配单元包括止回阀832和840、过滤器/干燥器834、膨胀阀836a-836d、蒸发桶842a-842d和压缩机848。止回阀832和840用于控制制冷剂流过系统的方向，并保证制冷剂流过冷凝器816和接收器812、流向膨胀阀836a-836d和蒸发桶842a-842d，然后流过冷凝器(或者通常相对于图8的系统逆时针)。更多或者更少的蒸发桶(并且根据本发明的某些教导可设想相应的膨胀阀)也是可以的。
[0080]通常，当希望对一个或多个桶进行冷却时，与即将冷却的桶或桶们相关联的膨胀阀将被打开，并且压缩机848将被激活。然后液体制冷剂从接收器812流出，流经止回阀832和过滤器/干燥器834，流经打开的(一个或多个)膨胀阀836a-836d，然后经过相应的蒸发桶842a-842d，在那里液体将吸热并且转换为热气。热气将流入压缩机848，在那里制冷剂将被压缩并且该循环将重复。
[0081]在图8所示的实施例中，传感器被设置成用于发送吸入温度844、吸入压力846和排放压力850。同时热气旁路阀838a-838d被设置成在除霜和在此充分介绍的其他过程中使用。通常，通过关闭这种桶的膨胀阀836a-836d同时开启这些桶的相应热气旁通阀838a-838d，来执行对一个或多个冷冻桶的热旁路除霜操作。在这些状况下，蒸发桶中的制冷剂将流经桶842a-842d，进入压缩机848，被压缩为热气，然后经过打开的(一个或多个)热气旁通阀838a-838d，返回与打开的旁通阀相关联的蒸发桶842a-842d从而启动除霜应用。
[0082]在使用与图8的远程冷凝单元810类似的远程冷凝器的许多应用中，远程冷凝器被放置在外部位置，其暴露在大气以及环境温度中。在这种应用中，特别是在寒冷的户外条件下，系统中的制冷剂可以迀移到户外冷凝单元并且在单元中被汇集(poo I ed)。制冷剂向户外冷凝单元的移动在需要热旁路除霜的操作系统中可能是有问题的。这是因为热旁路除霜的有效性和效率极大地依赖于当热旁路操作开始时分配单元830内的制冷剂的数量。如果在那时，分配单元830的制冷剂不足，因为在户外冷凝单元810中被聚集，热旁路操作将低效进行或者将不能在合适的时间内对即将除霜的桶进行除霜或者达到期望的程度。
[0083]为了克服上述的问题，在此所述的系统可以使用一种智能启动的形式来保证当热旁路操作开始时，在分配单元830中具有合适数量的制冷剂。
[0084]图9是说明用于类似图8所示的冷冻饮料机的远程冷凝应用的制冷启动的示例性方法的流程图。由控制系统确定制冷启动是否必要，该控制系统通常是电子的，可以监控制冷压力、温度或者以上两者的组合。
[0085]在步骤910中，除霜循环开始，除霜螺线管(例如，热气旁通阀838a_838d)打开，压缩机被开启，并且发生20秒的延迟。在20秒的末尾，在步骤915中，检查低端制冷压力(例如，吸入压力)和高端制冷压力(例如，排放压力)。这可以通过压力传感器直接测量或者通过温度传感器间接测量。如果低端制冷压力和高端制冷压力都在压缩机的标称操作条件之内，在步骤955，除霜正常继续进行。如果低端制冷压力和高端制冷压力不在压缩机的标称操作条件内，在步骤920，除霜螺线管关闭，膨胀螺线管打开，并且开始时间设置为四分钟。对于该示例，如果低端制冷压力小于每平方英尺50镑(PSI)，或者高端制冷压力小于200PSI，则在步骤920，除霜螺线管关闭，膨胀螺线管打开，并且开始时间设置为四分钟。当热气旁路被暂停且启动循环开始的时候进行步骤920。为了启动系统，如步骤920所示，所有旁通阀(例如，热气旁通阀838a-838d)都关闭并且膨胀设备(例如，836a-836d)都以与系统正常冷冻或常规冷却一致的方式使用。如果使用电子阀，它们应该完全打开以允许最大数量的制冷剂流过。然后该系统被允许运行并且试图从冷凝器单元收回制冷剂。
[0086]在启动过程中，传感器读数可被连续监控。传感器寻找跨操作参数的压力或者温度传感器来指示系统中制冷剂的流动。这些如步骤925所示。例如，如在步骤925所示，如果高端制冷压力大于或等于200PSI，那么步骤935显示系统等待20秒。可替代地，在另一例子中，如果低端制冷压力在每平方英尺30镑(PSI)以上并且高端制冷压力在100PSI以上，那么步骤935显示系统等待20秒。接着，通过步骤940，除霜螺线管打开并且膨胀螺线管关闭。接着，通过步骤945，系统等待30秒，紧跟着在步骤950再次检查低端制冷压力以确定其是否小于10PSI。如果不是，步骤955显示除霜正常继续。如果步骤950不满足，那么在步骤960中桶被关闭，然后在步骤970中登记日志系统错误。步骤925-955显示，一旦满足正常操作状态，启动操作被停止并且热气过程被恢复。该系统可以在启动过程中初始化不同计时器或者不进行。如果在步骤925中不满足标称操作状态，设置计时器，在一段时间内连续检查和在步骤930和925之间循环直到计时器期满，在这种情况下，过程进行到步骤960(关闭桶)和970(登记系统错误)。如果系统没有在分配的时间期间完成其启动操作，该操作可以被停止并且触发错误，如步骤970所示。应当指出的是，在此所示的等式和其他图形都仅仅是示例性的。示出了其他计算方法，这些其他计算方法可被使用来完成同样的目的。
[0087]图10是根据本发明的某些教导，具有远程冷凝单元的示意性替换制冷系统的示意图。图10与图8类似，然而，图10包括质量流量计1010。质量流量计1010可以在替换例中使用，并且作为本发明公开的各个方法和装置的补充。如图10所示，制冷系统具有集成的质量流量计11。在除霜循环中，该系统控制器将测量制冷剂质量流量计11。如果该质量流量速率低于特定数值，那么控制器将初始化启动循环，例如在图9中所描述的那样。启动循环可以持续固定长度的时间或者直到该质量流量计1010的质量流量速率达到期望数量为止。
[0088]图11是根据本发明的某些教导，具有远程冷凝单元的示意性替换制冷系统的示意图。图11与图8类似，然而，图11包括位于或者接近远程冷凝单元810的环境温度传感器1110，以及位于或者接近蒸发器836a-d的空气温度传感器1120。环境温度传感器1110和空气温度传感器1120可以在替换例中使用或者作为本公开的各种方法和装置的补充。如图11所示，位于或接近远程冷凝器单元810的环境温度(由环境温度传感器1110确定)和位于或接近蒸发器836a-d的环境温度(由空气温度传感器1120确定)可以被监控。这些温度之间的差别与制冷剂将移向去除冷凝单元810或者移向蒸发器836a-d的速率成正比。然后可以计算制冷剂迀移速率。接着，确定制冷系统800是否具有足够的制冷剂来有效完成热气旁路除霜过程，例如，如图9所示。除霜循环使用的制冷剂的数量是机器在冷冻模式下持续运行的时间和在(一个或多个)蒸发器836a-d和远程冷凝单元810之间环境温度差的函数。
[0089]图12是根据本发明的某些教导，具有远程冷凝单元的示意性替换制冷系统的示意图。图12与图8类似，然而，图12包括位于制冷剂从分配单元830向远程冷凝单元810流动的出口处的隔离阀1210，以及位于制冷剂从分配单元830向远程冷凝单元810流动的入口处或接近该入口处的隔离阀1220。隔离阀1210、1220可以位于其他位置以控制制冷剂流过制冷系统800。隔离阀1210、1220可以在替换例中使用，并且可以作为对本发明公开的各个方法和装置的补充。如图12所示，为了阻止制冷剂迀移到远程冷凝单元810或者压缩机848，隔离阀1210、1220可以被放置在分配单元830和远程冷凝单元810之间的制冷剂管线中。隔离阀1210、12 20将被正常关闭。当冷冻时，隔离阀1210、12 20可以被通电打开。在本文所描述的制冷剂启动和除霜循环中，或者在其他已知实施例中，隔离阀1210、1220将在循环的合适时间被打开或者关闭。
[0090]图13、14是根据本发明的某些教导，显示了用于控制具有远程冷凝单元的制冷系统的示例性可替代方法和设备。
[0091]图13是根据本发明的某些教导，具有远程冷凝单元的示例性可替代制冷系统的示意图。图13与图8类似，然而，图13包括入口温度传感器131Oa-d和出口温度传感器1320a_d，入口温度传感器1310a-d位于进入(一个或多个)桶942a-d的(一个或多个)制冷剂入口线上，出口温度传感器1320a_d位于从(一个或多个)桶942a_d离开的(一个或多个)制冷剂输出线上。入口温度传感器1310a-d和出口温度传感器1320a-d可以在可替代例中使用并且作为本发明公开的各种方法和装置的补充。制冷机800在一个或多个桶842a-d已经完成冷冻循环之后安排了除霜循环。如果需要除霜循环并且不能对冷冻进行“搭载(piggyback)”关闭，那么该制冷机800将被启动。
[0092]图14A-14B示出了根据本发明的某些教导的用于在冷冻饮料机中为远程冷凝应用控制制冷启动的进一步示例性方法。
[0093]在图14A-B的流程图的左手侧，显示了计划的除霜。通常，冷冻饮料机具有除霜计划，每个桶被规划为在全天中特定一段时间进行除霜。通常的机器对每个桶在设定时间每天除霜3-6次。如果机器在计划除霜的±10分钟内并且一个或多个桶刚刚完成了除霜，那么图表中的左手侧的逻辑开始对桶进行除霜。这保证了制冷系统被启动。如果在20分钟窗口中没有桶冷冻，则该逻辑强制发生启动序列。
[0094]在图14A-B的流程图的右手侧显示了强制启动过程和手动开始除霜(操作者或维修技术员开始除霜)。冷冻饮料机不知道制冷系统是否被启动，结果，该系统通过开启冷凝器风扇816的冷凝器风扇(未显示)、压缩机848和(一个或多个)膨胀阀836a-d(在图13中显示)来启动制冷系统。用于终止制冷启动的逻辑使用蒸发器入口和返回温度，搅拌器％斜率(饮料粘度水平-改变速率)、温度改变率和(一个或多个)计时器的组合。启动通常需要小于5分钟但是在非理想情形下也可以更久。当机器确定制冷系统被启动时，机器使用流程图中的逻辑来终止，而不是强迫每个启动都持续5分钟。
[0095]返回图14A-B，控制系统将首先在点1405处检查，以确定当前时间是否在计划的除霜时间的预设置间隔内(在该例子中是+/-10分钟)。这是因为启动通常仅仅是在接近期望的除霜操作的时间的一个事件。如果在1405的确定步骤确定了没有计划的即将进行的除霜操作，那么系统就不采取行动并且返回步骤1405。
[0096]如果在步骤1405，系统确定计划的除霜即将进行，其将采取步骤来确定是否有必要执行启动操作。开始，在步骤1410中，系统确定是否两个或更多个桶正在冷冻。如果有两个或者更多桶正在冷冻，系统将假定在分配单元中有足够制冷剂，然后在步骤1435中将计划除霜的桶或桶们设置成除霜等待状态，等待冷冻桶来完成冷冻，然后在步骤1445中启动除霜过程。在该情况下，不需要执行启动。
[0097]如果在步骤1405中系统确定两个或更多桶没有正在冷冻，则系统将在步骤1415中确定是否有一个桶正在冷冻。如果系统确定一个桶正在冷冻，其将在步骤1430中确定该正在冷冻的桶是否是即将除霜的桶。如果是，在步骤1430中，系统将等待该冷冻桶完成冷冻，然后在步骤1445开始除霜操作。在这种情况下，不需要启动，因为冷冻该桶的操作将保证在分配单元中具有足够的制冷剂用于有效的除霜操作。
[0098]如果在步骤1430中系统确定正在冷冻的桶不是计划即将除霜的桶，在步骤1435，系统使该即将除霜的桶进入除霜等待状态，在步骤1435等待直到正在冷冻的桶完成其冷冻操作为止，然后在步骤1445，当正在冷冻的桶已经完成冷冻操作时则开始除霜操作。在这种情况下，启动仍然是不必要的。
[0099 ]如果系统在步骤1415确定没有正在冷冻的桶，其将重新检查来保证系统仍然在给定时间内(例如，10分钟)或者在计划的除霜操作中。如果不是，其将返回步骤1410。如果步骤1415确定该系统在计划除霜的给定时间内，则将开始和执行启动操作，因为不能使用与桶之中的一个相关联的冷冻操作来启动系统进行除霜操作。
[0100]参看图14A-B的右手侧，启动操作被显示为手动除霜，例如，可以通过激活用户界面来执行，例如，按压按钮或者触摸屏幕选项。
[0101]开始时，系统将在步骤1450确定用于手动除霜的指示器是否已经激活。如果没有，则系统将连续重复步骤1450。当手动除霜被开启后，系统将不必知道系统是否被启动，并且将因此开始强制的启动操作，其持续时间将确定当强制的启动操作开始时的系统启动程度。
[0102]参考图14A-B，强制启动操作将运行由时间1460定义的时间段，在该例子中是一分钟。强制启动操作将在步骤1455通过启动时间1460而开始，打开与将被除霜的桶相关联的(一个或多个)膨胀阀，并开启冷凝器风扇。然后，系统将在步骤1465进行检查来确定时间是否期满，如果不是，其将在步骤1475查看各种指示器来确定分配单元是否被充分启动进行除霜操作。
[0103]在图14A-B的例子中，系统查看三个独立标准，其中任意一个都可以表明分配单元被充分启动。可以理解的是，也可以使用其他标准并且不是所有标准都需要使用。例如，可以设想仅仅使用步骤1475中提出的一个或两个标准的实施例。
[0104]根据步骤1475，在图示实施例中，系统查看入口温度或者返回温度是否低于期望值(例如，30°F)或者在搅拌器浆水(slop)中百分比改变是否小于或等于-1%/秒。任何这些条件的存在都表明充分启动，并且，同样地，如果在步骤1475确定这些条件中的任意一个都被满足，则系统将关闭打开的膨胀阀(们)，在步骤1495关闭冷凝器风扇，并且在步骤1445系统转换为除霜操作。
[0105]如果步骤1475表明与充分启动相关联的条件没有被检测出来，则系统将连续运行整个所描述的回路，直到I分钟初始计时器期满为止。
[0106]如果在步骤1465系统确定I分钟初始计时器已经期满，则系统将在步骤1470为第二阶段开始第二时间(例如，四分钟)，然后前进到步骤1480，在该步骤将为充分启动检查标记。在图14A-B的示例中，在步骤1480使用的条件是与步骤1475相关联的那些条件中的两个(例如，入口温度或者返回温度低于30°F)再加上在步骤1470中的计时器的期满。如果这些条件中的任意一个被满足，则系统将转到步骤1495并进行上述操作。
[0107]如果步骤1480没有识别出与充分启动相关联的条件，则系统将转到步骤1485，在该步骤查看入口温度的改变速率。如果入口温度的改变速率被确定满足设定标准(在该例子中，与斜率相关联的改变速率小于或等于-0.75°F每秒)，则假定系统已经基本启动，并且系统将转到步骤1490，在该步骤强制启动操作被完成达一段限定时间(例如，I分钟)，然后系统将转到步骤1495。如果所描述的标准没有满足，系统将转到步骤1480，并且持续该循环贯穿整个所描述的回路，直到在步骤1470中设定的时间期满为止。
[0108]使用以下例子用来说明对冷冻饮料机中的远程冷凝应用的制冷启动的附加或补充方法的优选实施例。本领域技术人员可以理解的是在这些例子中公开的技术代表了发明人发现的技术在本发明的实践中可以很好地运作，并且因此被认为对其实践构成了优选模式。然后，本领域技术人员根据本发明，可以知道在不脱离本发明的范围的情况下对公开的具体实施例可以进行许多改变并且仍然可以获得类似或相似的结果。
[0109]可替代或补充例
[0110]示例1:如果制冷机是远程冷凝单元，机器中的控制系统在试图通过热气旁路除霜之前将启动制冷系统。该启动在每个除霜循环之前将发生一段固定时间。
[0111]示例:从最后一次制冷冷冻循环开始所经过的时间可以用来确定是否需要制冷启动。如果一个桶最近已经被冷冻，那么该系统可能已经被有效启动并且没有很多制冷剂迀移发生。按照该方法，控制器将登记冷冻循环的发生并计算最后一次冷冻发生后的时间量。在除霜循环发生之前，控制器将基于最后一次冷冻或最后一次除霜之后的时间量，来确定是否需要启动循环。
[0112]示例3:在机器已经开启并且正在冷冻桶之中的一个时，可立即安排除霜。如果制冷机刚刚结束一个冷冻循环，那么系统已经用制冷剂进行启动。然后，除霜过程将等待直到机器开启并且完成了对一个或多个桶蒸发器的冷冻。
[0113]
【申请人】进一步提出改进的具有制冷剂排放辅助和除霜启动循环的远程冷凝器的除霜有效性。制冷剂排放辅助包括允许来自其他非除霜饮料热交换器的制冷剂变为可在除霜过程中使用。在桶热交换器的电子计量装置阀之前，该制冷剂是液体。该阀可以在除霜过程开始时临时打开一段时间(45-60秒)来允许存储的液体制冷剂穿过桶热交换器到达压缩机吸引管线。然后计量阀关闭，同时除霜过程继续。
[0114]在此描述的除霜启动方法和装置的组合与制冷剂排放辅助一起用于通过增加除霜过程的制冷剂数量来进一步改进除霜有效性。增加的液体制冷剂量穿过一个或多个桶热交换器并且在其向着压缩机吸引管线运动的时候变为蒸汽。现在的除霜过程具有更多数量用于循环的制冷剂。当制冷剂蒸汽移动通过压缩机时，压缩热和内部电机热被蒸汽吸收，增加了其压力和温度。当循环到桶中时，制冷剂升高的温度将缩短除霜时间。
[0115]在不脱离本发明的
【申请人】的发明的精神的情况下，可以想到使用前述本发明一个或多个方面的其它进一步实施例。此外，系统的制造方法和装配的各种方法和实施例，以及位置说明，也可彼此结合来对公开的方法和实施例进行改变。单数元件的讨论也包括复数元件，反之亦然。
[0116]步骤顺序可以以各种次序发生，除非有其他具体限定。在此所述的各种方法可以与其他步骤结合，插入提到的步骤，和/或拆分为多个步骤。类似地，元件已经被功能性地进行了介绍，并且作为单独部件进行举例或者与具有其他功能的部件组合。
[0117]本发明的优选内容进行了介绍，本发明其他实施例和不是每个实施例都被介绍。本领域技术人员可以对已经介绍的实施例进行修改和改变。公开和未公开的实施例都不是用于限制或约束
【申请人】构思的本发明的范围或应用，相反，在专利法允许的范畴内，
【申请人】倾向于完全保护在之后权利要求的等效范围内的所有修改和改进。
【主权项】
1.一种冷冻饮料机，包括: 远程冷凝单元； 与所述远程冷凝单元连接的分配单元，其中所述分配单元包括: 至少一个膨胀阀，其中所述膨胀阀的输入端与所述远程冷凝单元的输出端连接，使得所述膨胀阀被配置成接收来自所述远程冷凝单元的输出端的制冷剂； 至少一个冷冻室，其中所述至少一个膨胀阀的输出端与所述至少一个冷冻室连接；至少一个吸入传感器，其中所述至少一个冷冻室的输出端与所述至少一个吸入传感器的输入端连接； 压缩机，其中所述至少一个吸入传感器的输出端与所述压缩机的输入端连接； 排放传感器，其中所述压缩机的输出端与所述排放传感器的输入端连接，并且其中所述排放传感器的输出端与所述远程冷凝单元的输入端连接;并且 至少一个热气旁通阀，其中所述压缩机的输出端与所述至少一个热气旁通阀的输入端连接，并且其中所述至少一个热气旁通阀的输出端与所述至少一个冷冻室的输入端连接。2.如权利要求1所述的冷冻饮料机，其中所述至少一个吸入传感器包括至少一个吸入压力传感器，并且其中所述排放传感器包括至少一个排放压力传感器。3.如权利要求1所述的冷冻饮料机，其中所述至少一个吸入传感器包括吸入压力传感器和吸入温度传感器，并且其中所述排放传感器包括排放压力传感器。4.如权利要求1所述的冷冻饮料机，还包括连接在所述至少一个吸入传感器和所述压缩机的输入端之间的质量流量计。5.如权利要求1所述的冷冻饮料机，还包括位于所述远程冷凝单元处或者远程冷凝单元附近的环境温度传感器，以及位于所述至少一个冷冻室处或者至少一个冷冻室附近的空气温度传感器。6.如权利要求1所述的冷冻饮料机，其中所述远程冷凝单元位于建筑物的外部，并且其中所述分配单元位于建筑物的内部。7.如权利要求1所述的冷冻饮料机，还包括与所述至少一个冷冻室的输入端连接的至少一个入口温度传感器。8.如权利要求1所述的冷冻饮料机，还包括: 第一隔离装置，其中所述第一隔离装置的输入端与所述压缩机的输出端连接，并且其中所述第一隔离装置的输出端与所述远程冷凝单元的输入端连接;以及 第二隔离装置，其中所述第二隔离装置的输入端与所述远程冷凝单元的输出端连接，并且其中所述第二隔离装置的输出端与所述至少一个膨胀阀的输入端连接。9.如权利要求1所述的冷冻饮料机，其中: 所述至少一个膨胀阀包括四个膨胀阀； 所述至少一个冷冻室包括四个冷冻室； 所述至少一个吸入传感器包括两个吸入传感器。10.—种控制冷冻饮料机的方法，其中所述冷冻饮料机包括远程冷凝单元和分配单元，该方法包括: 开始除霜循环； 确定所述分配单元的压缩机的低端制冷压力； 确定所述分配单元的所述压缩机的高端制冷压力； 如果所述低端制冷压力或者所述高端制冷压力不在所述压缩机的标称工作条件之内，则开始制冷启动循环，； 确定所述低端制冷压力或者所述高端制冷压力是否在所述压缩机的标称工作条件之内； 如果所述低端制冷压力和所述高端制冷压力在所述压缩机的标称工作条件之内，则结束制冷启动循环；以及 如果所述低端制冷压力和所述高端制冷压力在所述压缩机的标称工作条件之内，则重新开始除霜循环。11.如权利要求10所述的方法，其中确定所述分配单元的压缩机的低端制冷压力包括通过与所述压缩机连接的压力传感装置来测量压力，并且其中确定所述分配单元的所述压缩机的高端制冷压力包括通过与所述压缩机连接的压力传感装置来测量压力。12.如权利要求10所述的方法，其中确定所述分配单元的压缩机的低端制冷压力包括通过与所述压缩机连接的温度传感装置计算压力，并且其中确定所述分配单元的所述压缩机的高端制冷压力包括通过与所述压缩机连接的温度传感装置计算压力。13.如权利要求10所述的方法，其中所述低端制冷压力或所述高端制冷压力不在所述压缩机的标称工作条件之内包括所述低端制冷压力低于50镑每平方英寸或者高端制冷压力小于200镑每平方英寸。14.如权利要求10所述的方法，其中开始除霜循环包括打开所述分配单元的至少一个除霜螺线管以允许制冷剂从所述远程冷凝单元流向所述分配单元。15.如权利要求10所述的方法，其中开始制冷启动循环包括关闭至少一个除霜螺线管、打开至少一个膨胀螺线管和设置计时器。16.如权利要求10所述的方法，还包括如果计时器期满并且如果所述低端制冷压力或者所述高端制冷压力不在所述压缩机的标称工作条件之内，则关闭所述分配单元的桶。17.如权利要求10所述的方法，还包括将所述远程冷凝单元设置在建筑物的外部，并且还包括将所述分配单元设置在建筑物的内部。18.如权利要求10所述的方法，还包括如果在20分钟内没有发生冷冻循环，则开始制冷启动循环。19.如权利要求10所述的方法，还包括如果在一段时间之后，所述低端制冷压力或者所述高端制冷压力不在所述压缩机的标称工作条件之内，则关闭所述分配单元的桶。20.如权利要求10所述的方法，还包括计算所述分配单元中的制冷剂的流动速率。21.一种控制冷冻饮料机的方法，其中所述冷冻饮料机包括第一桶和第二桶，该方法包括: 开始所述第一桶的解冻循环； 确定以下四个条件中的至少一个是否被满足: 确定所述第一桶的电机的转矩载荷是否在第一限度内， 如果所述第二桶处于冷冻循环，确定所述第一桶的电机的转矩载荷是否在第二限度内， 确定在所述解冻循环期间所述第一桶的填充是否大于累积时间阈值，和 确定所述解冻循环是否持续超过30分钟； 如果以上所述条件中的至少一个被满足，则结束所述第一桶的所述解冻循环。22.如权利要求21所述的方法，其中所述第一桶的电机的转矩载荷以搅拌器百分比为单位被测量，其中当没有电机转矩载荷时，所述搅拌器百分比包括1000%，当具有最大的电机转矩载荷时，所述搅拌器百分比包括O %。23.如权利要求22所述的方法，其中确定所述第一桶的电机的转矩载荷是否在第一限度内包括确定所述电机的搅拌器百分比是否超过第一阈值。24.如权利要求23所述的方法，其中所述第一阈值是950%。25.如权利要求22所述的方法，其中确定所述第一桶的电机的转矩载荷是否在第二限度内包括所述电机的搅拌器百分比是否超过第二阈值。26.如权利要求21所述的方法，其中所述累计时间阈值是30秒。27.如权利要求25所述的方法，其中通过计算([第一桶的解冻百分比阈值]+[第二桶的冷冻百分比阈值])/2来确定所述第二阈值。28.如权利要求21所述的方法，其中解冻百分比阈值包括桶中被冷冻的液体的百分比。29.如权利要求21所述的方法，其中解冻百分比阈值包括桶中被解冻的液体的百分比。30.一种控制冷冻饮料机的方法，其中所述冷冻饮料机包括桶，该方法包括: 启动所述桶； 用气体填充所述桶，直到满足以下条件中的一个为止: 所述桶正在除霜； 所述桶中没有产品;或者 所述桶正在进行初始下拉。31.如权利要求30所述的方法，其中所述初始下拉包括对所述桶中的液体进行冷冻，以从液体状态变成已冷冻的即可食用状态。32.如权利要求30所述的方法，其中所述桶正在除霜包括对所述桶中的液体除霜，以从过冷冻状态变成已冷冻的即可食用状态。
【文档编号】F25B41/04GK105910358SQ201610338553
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月25日
【发明人】J·I·弗兰克, C·D·芬斯塔德, D·J·塞勒, D·西蒙斯, J·杨
【申请人】Fbd合伙公司