CN102970879A - 用于调味冰的连续或半连续生产的方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种制冰系统，包括调味液体、制冰机和冷藏箱。该制冰系统提供了连续生产调味冰件的特征，以促进调味冰的稳定并保持品质。

Description

用于调味冰的连续或半连续生产的方法及系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年6月30日提交的美国临时申请序列号为61/360,482的优先权，其全部内容被结合在此，作为参考。

技术领域

本公开涉及一种制冰系统，该制冰系统用于连续或半连续生产在生产调味冰饮料(例如，冰咖啡)中所使用的调味冰。更具体地，本公开涉及通过挤出带有诸如咖啡浓缩物之类的、用于减少饮料稀释的调味液体的雪花冰来形成块冰。

背景技术

如今的消费者往往更喜欢传统上热供应但却作为冷的或冰的饮料供应的冷饮料，例如咖啡和茶。特别是，冰咖啡已经成为非常受欢迎的饮料。通常，有两种制备冰咖啡饮料的方法。第一种方法是煮一壶热咖啡，然后加入通常的冰块来变冷。然而，当冰块随着时间的推移而融化时，咖啡会被冲淡或稀释，从而影响饮料的口感和品质。第二种方法是煮一壶热咖啡，然后将其放置在冰箱中以变冷。变冷要花费一段时间并且咖啡在经过一段长时间之后会变得不新鲜。因而，这对饮料的口感和品质也会产生负面影响。

已经开发了不同的方法来试图克服这些缺点。一种方法是双倍地煮制咖啡。双倍煮制包括将用来煮制的咖啡粉的量加倍，从而提供更浓的调味咖啡。因此，当冰融化并冲淡或稀释咖啡时，会最终获得通常的或大众风味的咖啡。该理念试图在冰融化并冲淡咖啡时仍能保持风味。然而，由于所使用的冰的量可以有所不同，因此，这往往导致卖给顾客的相同产品之间存在不一致的风味。由于大多数冰咖啡的生产者都在追求每一杯以及每个商店具有一致的风味，因此这种不一致的风味在商业上是不能被接受的。

所使用的另一种方法是制作咖啡调味冰或咖啡冰块。这能够利用相同的方法和设备制作透明或批量式的冰来实现。在使用中，商业和工业制冰机需要在制冰表面上过量的水能连续循环，以形成透明冰。此后，必须冲洗或倒掉剩余水的包含有剩余的浓缩矿物质和化学物质的一部分，以避免其冻结到冰中。制作咖啡冰块的该过程需要大量的水，因而增加了生产成本。此外，该过程产生了大量的泡沫和捕获的空气，从而导致冰具有不良的硬度和一致性。最后，该过程还导致大量的咖啡萃取物被从最终的冰块中除去，从而产生稀释的和不一致的冰咖啡饮料。

因而，需要一种在基本上不稀释所得到的调味饮料以及/或不产生过量废水或泡沫的情况下连续生产咖啡冰的方法和制冰系统。

发明内容

本公开提供了一种制冰系统，该制冰系统包括调味液体或浓缩物、制冰机以及便于连续生产调味冰件的储存箱。

在一个实施方式中，制冰系统使用水以及诸如咖啡浓缩物或咖啡萃取物之类的调味品，所述水和调味品混合以生产调味液体。在另一实施方式中，煮好的咖啡被直接用作调味液体。

优选地，制冰机生产调味块冰。制冰系统可还包括储液器以保持进入块冰机器的调味液体的水平。

本公开的储存箱可以被制冷，以便保持调味块冰的品质并防止调味品从调味块冰浸出。

在根据本公开的系统的一个实施方式中，用于制作调味冰件的制冰系统包括：保持调味液体的储液器、制冰机以及储存调味冰件的储存箱。制冰机包括制冰蒸发器以及居中地设置在该蒸发器内的螺旋钻。制冰机接收来自储液器的调味液体并且生产调味冰件，该调味冰件随后被储存在储存箱中。

在根据本公开的系统的另一实施方式中，冰件选自包括雪花冰和块冰的组。

在根据本公开的系统的另一实施方式中，调味品选自包括浓缩物、萃取物、糖浆、果汁以及其他调味产品的组。

在根据本公开的系统的另一实施方式中，调味品为咖啡、咖啡浓缩物或咖啡萃取物。

在根据本公开的系统的另一实施方式中，容器储存调味品并且混合装置使调味品与水混合以生产调味液体。

在根据本公开的系统的另一实施方式中，混合装置包括混合阀。

在根据本公开的系统的另一实施方式中，泵控制调味液体到储液器的流。

在根据本公开的系统的另一实施方式中，至少一个制冷系统对选自包括储液器、制冰机、储存箱、容器、混合装置以及泵的组中的一个或更多个进行制冷。

在根据本公开的系统的另一实施方式中，控制系统控制制冰机以生产调味冰件。

在根据本公开的系统的另一实施方式中，漂浮机构设置用于保持储液器中的调味液体的预定水平。控制系统在调味液体下降到低于预定水平的情况下停用制冰机。

在根据本公开的系统的另一实施方式中，温度装置设置在储存箱中。控制系统基于温度测量装置的输出来调节储存箱中的温度。

在根据本公开的系统的另一实施方式中，调味冰件被手动地或者通过分配器自动地从储存箱移出。

在根据本公开的方法的一个实施方式中，该方法包括：将调味液体保持在储液器中；将调味液体从储液器输送到制冰机；利用制冰机生产调味冰件；以及将调味冰件储存在储存箱中。

在根据本公开的方法的另一实施方式中，冰件选自包括雪花冰和块冰的组。

在根据本公开的方法的另一实施方式中，调味品选自包括浓缩物、萃取物、糖浆、果汁以及其他调味产品的组。

在根据本公开的方法的另一实施方式中，调味品为咖啡、咖啡浓缩物或咖啡萃取物。

在根据本公开的方法的另一实施方式中，该方法还包括将调味品储存在容器中以及利用混合装置使调味品与水混合以生产调味液体。

在根据本公开的方法的另一实施方式中，该方法还包括利用泵来控制调味液体到储液器的流。

在根据本公开的方法的另一实施方式中，该方法还包括对选自包括储液器、制冰机、储存箱、容器、混合装置以及泵的组中的一个或更多个进行制冷。

在根据本公开的方法的另一实施方式中，该方法还包括保持储液器中的调味液体的预定水平以及在调味液体下降到低于该预定水平的情况下停用制冰机。

在根据本公开的方法的另一实施方式中，该方法还包括调节储存箱中的温度。

在根据本公开的方法的另一实施方式中，该方法还包括从储存箱手动地或者自动地移出调味冰件。

附图说明

通过参照结合附图的以下说明将会理解本发明的其他及进一步的益处、优点和特征，在附图中，类似的附图标记表示类似的结构元件：

图1是根据本公开的用于制作调味冰件的制冰系统的一个实施方式的示意图。

图2是根据本公开的所使用的制冰机的等轴视图，为清楚起见已经从该制冰机除去了各种部件。

图3是图2的制冰机的螺旋钻和壳体的分解图。

图4是图1中示出的储液器的俯视图。

图5是图4中示出的储液器的侧视图。

图6是图4中示出的储液器的正视图。

图7是图1的用于制作调味块冰的制冰系统的另一实施方式的示意图。

图8是图1的用于制作调味冰件的制冰系统的另一实施方式的示意图。

图9是图1的用于制作调味冰件的制冰系统的另一实施方式的示意图。

图10是根据图1的制冰系统的第一隔室和第二隔室的正面左侧透视图。

图11是用于本公开的制冰系统的第二或下部隔室的内部的正视图。

图12是用于本公开的制冰系统的第一或上部隔室的内部的正视图。

图13是具有根据本公开的替代性结构的制冰机的截面图，其中，壳体包含用于制冷剂流动的环状空间。

具体实施方式

参照图1，根据本公开的第一实施方式的制冰系统10包括调味液体、制冰机14和储存箱16。制冰系统10采用了与批量式制冰不同的制冰工艺，因而制出品质得到提高的调味冰。

在一个实施方式中，如图1中所示，制冰系统10的运转从由例如水龙头、水槽、蒸馏水、过滤水或其他适于饮用的水源的任何水源18提供水开始。水可以通过管、管道或其他类似的导管19输送到混合阀20。进入制冰系统10的水可以穿过滤水式系统。

除了水之外，混合阀20还经由导管21接收调味品22的供给。调味品22可以储存在容器23中。调味品22可以是由使用者选择的任何类型的调味品，包括但不限于：调味浓缩物、萃取物、糖浆、果汁浓缩物或其他调味产品。优选地，调味品22为咖啡浓缩物或咖啡萃取物。

包含调味品22的容器23可以容纳在隔室24中，该隔室24是隔绝的并且通过制冷系统260制冷，以将调味品22保持在所需的温度，如图1中所示。此外，容器23通常为保持已知体积的调味品22的袋式或盒式容器。

优选地，水与调味品22的混合发生在混合阀20中以产生调味液体。此后，通过例如正排量泵的泵26来测量调味液体，泵26控制调味液体经由导管12到储液器28的流。该过程产生调味液体的均匀溶液。在一个实施方式中，制冷系统260还对混合阀20和泵26进行制冷。

制冰系统10还包括用于制作调味冰件的调节的主控制系统250。主控制系统250与诸如泵26、储液器28、制冰机14和储存箱16之类的各种元件通信。

可选地，混合阀20能够检测容器23何时不再包含任何调味品22。因而，制冰系统10能够在没有调味品22以及需要替换调味品22时向使用者提供警告或信号。这种警告或信号能够是任何类型的信号，包括但不限于，视觉型信号或听觉型信号。

调味液体从储液器28经由导管13输送到制冰机14，如图1中所示。制冰机14能够是任何类型的制冰机，包括但不限于，块冰制冰器、雪花冰制冰器或其他类似的制冰机。优选地，制冰机14是用于制作块冰的制冰器50，如图2中所示。

如图2和图3中所示，制冰器50可以是常规的螺旋式制冰机，该螺旋式制冰机能够将调味液体转变成调味冰件或雪花冰，并且之后转变成块冰。制冰器50优选为具有制冰蒸发器51的圆筒状螺旋式制冰机。蒸发器51包括热交换管52，热交换管52运送用于对制冰室54进行制冷的制冷剂。更具体地，热交换管52在制冰室54的下部附近延伸到制冰器50内，围绕限定制冰室54的外壳盘绕，并且在制冰室54的上部附近离开制冰器50。热交管52的盘绕部分被壳体56包围，用于隔绝和保护的目的。壳体56优选地由诸如锡基焊料之类的金属制成。对于该结构的替代，参见图13，其中可以利用由两个同心圆筒301和302，有时也称作壳中壳来形成的环状空间300来实现热交换。

调味液体从储液器28经由导管13输送并经由入口或供给管58至制冰室54的下部。调味液体优选地通过自然流动力(例如，重力)输送到制冰室54。调味液体通常将制冰室54填充到与储液器28相同的水平。

螺旋钻60定位在制冰室54内并且包括大致螺旋形的螺旋叶片62。螺旋叶片62具有略小于制冰室54的直径的直径，使得螺旋叶片62从制冰室54的壁除去大部分积聚的冰。例如，螺旋叶片62具有小于制冰室54的直径的、优选地处于0.001英寸与0.01英寸之间的直径，使得当螺旋钻60旋转时从制冰室54的壁除去所有但薄的冰层。螺旋钻马达(未图示)使螺旋钻60沿使得螺旋叶片62产生提升运动的方向上旋转。如上面所提供的，制冰室54通常沿着螺旋钻60的长度填充有调味液体，使得邻近制冰室54壁的调味液体冻结成调味冰晶。因此，当调味冰晶形成时，旋转的螺旋叶片62从内表面刮掉冰层并沿向上的方向输送刚刚形成的调味冰。

如图3中所示，调味冰由具有多个大致竖直的刀片66的冰切削头64分成片。刀片66中的每个刀片的前缘优选地具有锥形部分68，以用作楔子并将冰分成调味冰件。冰切削头64联接到螺旋钻60，使得冰切削头64不随同螺旋叶片62一起旋转。基于切削头64的尺寸和形状，制冰器50能够用于使调味冰件形成所需的形状和尺寸。

为了形成调味块冰，调味冰件随后被迫向上越过冰切削头64并通过由制冰室54和冰切削头64限定的产出端或开口70，在该产出端或开口70处，旋转的冰刮拭器72清扫调味冰件远离开口70，如图2中所示。包括联接到本体部76的一对突出部74的冰刮拭器72连接到螺旋钻60，使得相应的部件60和部件72彼此一致地旋转。本体部76具有弓形的、锥形的底侧表面，该底侧表面沿离开开口70的径向方向逐渐推压调味冰件。通过切削头64挤压出的冰在与本体部76的底侧接触时断成一块调味块冰。因此，本体部76的锥形底侧与开口70之间的距离控制调味块冰的长度。此外，当螺旋钻60和冰刮拭器72旋转时，突出部74扫动调味块冰进一步远离开口70。

另外，为了改变所描述的调味块冰的形状和尺寸，形成后处理挤出附着到冰上的水，从而使调味块冰具有较高的每磅冰冷却能力并且增加了调味块冰的冷却可能性。

在从制冰室54排出之后，调味块冰移动通过转移区并进入到储存箱16中。转移区由制冰室54与储存箱16之间的路径限定。例如，图2中的转移区包括但不限于，邻近制冰室开口70、滤网78以及排冰道80的区域。参见关于制冰器的美国专利公开No.2006/0277937，其全部内容被结合在此，作为参考。

储液器28保持通过机构30供应到制冰机14的调味液体的水平。储液器28可以包括第一机构和第二机构，第一机构用于控制储液器28中的调味液体水平，第二机构用于在调味液体水平低于预定阈值的情况下停用制冰机14。例如，如图4至图6中所示，储液器28包括浮阀100和水平传感器102，浮阀100构造成控制调味液体到储存器28中的体积流，水平传感器102构造成检测储液器28内的调味液体水平。

浮阀100是机械致动的，其具有漂浮元件104、阀106以及在漂浮元件104与阀106之间延伸的附接臂108。当漂浮元件104定位在储液器28内的预定高度处或之上时，臂108使阀106处于闭合位置(如通过图5中的虚线划出的漂浮元件104示出的)。如果漂浮元件104移动到预定高度之下，则臂108会使阀106移动到打开位置，从而允许调味液体流入到储液器28中。

水平传感器102电连接到控制系统250以在储液器28中的调味液体下降到低于预定水平的情况下停用制冰机14。水平传感器102包括漂浮元件110和引导臂112，漂浮元件110具有联接到该漂浮元件110的磁体，并且引导臂112将漂浮元件110连接到簧片开关114。簧片开关114检测漂浮元件110上的磁体的位置，以确定储液器28内的阈值水位。水平传感器102构造成激活向控制系统指明调味液体水平已经下降到低于预定水平(如通过图5中的实线划出的漂浮元件110示出的)的电路。然而，如果调味液体处于预定水平之上(如通过图5中的虚线划出的漂浮元件110示出的)，则水平传感器102将停用电路。

如果储液器28中的调味液体水平是不合要求地低的，或者如果储液器28是空的，则制冰室54可能没有容纳足够量的调味液体来制作调味冰。此外，制冰室54中调味水的缺乏可能导致该室温度下降至不合要求的水平；从而对制冰机14造成损坏。例如，如果制冰室54中不存在调味液体，则制冰室54中的温度将变得过冷并且制冰室54的壁可能会永久变形；从而阻止螺旋钻60与制冰室54的壁之间的有效刮擦接触并可能会损坏螺旋钻60。

如图6中所示，储液器28还包括溢流管116，在储液器28溢出的情况下该溢流管116转移调味液体。更具体地，溢流管116包括延伸到储液罐28中预定距离的直立部116a。该预定距离优选地大于储液器28中的正常运行的调味液体水平，使得当浮阀100正确地起作用时，调味液体水平在溢流管116的直立部116a的顶部下方。

此外，储液器28包括用于在需要时从水储液器28排出调味液体的排出管118。例如，当执行制冰系统10的维护和清洁时，理想的是从该系统排出调味液体。在制冰系统10的正常运行期间，电磁阀119关闭排出管118，以保持储液器28内所需的调味液体水平，如图1以及图7至图9中所示。

如图1中所示，调味冰随后经由导管15输送到储存箱16，在储存箱16中，调味块冰32被存放一直到需要消耗时。优选地，储存箱16位于制冰机40的顶部下方，使得调味块冰32能够通过重力沿着转移区自然地掉落或滑入到储存箱16中。对于该实施方式，导管15可以是排冰道。然而，还可以设想调味块冰32能够通过压力或泵或其他机构经由导管15沿任意方向输送。

储存箱16具有用于保持调味块冰32的储存区域。优选地，储存箱16包括隔绝的外壁和可闭合开口，该可闭合开口提供了使用者触及调味块冰32的途径。此外，优选地，储存箱16通过机械制冷系统262制冷。制冷系统262可以包括温度测量装置和控制系统以调节温度。例如，温度测量装置包括输出显示储存箱6中当前温度的信号的传感器。控制系统250操作制冷系统262，以使当前温度升高或降低到所需的或预定的温度。

储存箱16保持一定的温度以稳定调味块冰32并且防止融化。另外，使储存箱16的温度稳定会减小调味品22从调味块冰32中浸出。优选地，储存箱16中的温度最高达32°F。更优选地，该温度处于从大约20°F到大约32°F的范围之间。

另外，储存箱16可以包括用于确定储存区域内的调味块冰32的水平的电气装置或机械装置，例如水平传感器、光学传感器、簧片开关或其他类似的电气或机械装置。该装置可以与制冰机14、泵26以及/或者储液器28的机构30通信，以调节调味液体到制冰机14中的流。因而，储存箱16内的调味块冰32的水平会控制制冰系统10的运行。例如，当储存箱16中的调味块冰32的水平降低到设定的最低水平时，制冰机10开始生产调味块冰32。同样地，如果调味块冰32的水平达到设定的最高水平时，则制冰系统10将停止生产调味冰。

图7示出了本公开的制冰系统10的另一实施方式。在该实施方式中，阀20和泵26容置在制冷的隔室24内并因此储存在制冷环境中。这提供了更紧凑的设计并且保持了调味品22的保质期。

在又一实施方式中，如图8中所示，水18和调味品22不在制冰系统10内混合以制作调味液体。而是，制冰系统10具有设置在由使用者提供的容器34中的预先制作的调味液体。因而，容器34内的调味液体优选通过储液器28供应到制冰机14。例如，容器34保持诸如煮好的咖啡、茶、果汁等之类的预先制作的调味液体。优选地，容器34保持煮好的咖啡。

图9示出了制冰系统10的另一实施方式，该制冰系统10具有用于保持从水源18接收的水的接受器36。接受器36可以具有例如浮阀、双液位开关等的控制器38，以检测接受器36内的水的液位。由于未限定到被连接于连续的水源，因此具有接受器36会允许制冰系统10是便携的。

此外，制冰系统10还可以具有用于清洁、消毒和冲洗所有残留物以及制冰系统10的其他元件的自动维护特点。维护系统清洁存在于制冰系统10中的阀、管、泵、混合室以及储液器。其可以包括辅助的流体输送系统，该流体输送系统分配包含受控比率的清洁液和水的液体或者水本身。

如图10中所示，制冰系统10优选地容置在外壳200内。外壳200具有上部或第一隔室202以及下部或第二隔室204，上部隔室202和下部隔室204各自具有用于打开或关闭它们各自的隔室的绝缘门206。优选的，上部隔室202和下部隔室204被制冷，因而各自均具有蒸发器、压缩器以及冷凝器系统，如通过图1中的制冷系统260和262示出的。然而，还可以设想外壳200具有单个蒸发器、压缩器以及冷凝器系统，其为每个隔室提供制冷。另外，压缩器和/或冷凝器可以远离外壳200以避免在外壳200附近周围产生噪音和热量。外壳200能够由例如不锈钢、铝、塑料等的任何耐用材料制成。

如图11中所示，下部隔室204可以包括制冰系统10的许多部件，包括但不限于：包含水的接受器36、包含调味品22的容器23、混合阀20以及泵26。下部隔室204还为使用者提供了额外的冷藏储存空间。

图12示出了上部隔室202，上部隔室202可包括储液器28、制冰机14以及包含有连续生产的调味块冰32的储存箱16。在某些实施方式中，储液器28和制冰机14不被制冷，然而，它们仍处于上部隔室202内。使用者可以以多种方式触及调味块冰32，这些方式包括但不限于：通过勺子手动移出调味块冰32或者利用分配器自动地移出调味块冰32。上部隔室202还具有与下部隔室204的部件流体连通的输送管件。上部隔室202可以为使用者提供额外的冷藏储存空间。

已经通过特别参照本公开的优选形式对本公开进行了描述，明显的是，在不背离如所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开做出各种改变和改型。

Claims (22)

1.一种用于制作调味冰件的制冰系统，包括：

储液器，所述储液器保持调味液体；

制冰机，所述制冰机包括制冰蒸发器以及居中地设置在所述蒸发器内的螺旋钻，其中，所述制冰机接收来自所述储液器的所述调味液体并且生产所述调味冰件；以及

储存箱，所述储存箱用于储存所述调味冰件。

2.根据权利要求1所述的制冰系统，其中，所述冰件选自包括雪花冰和块冰的组。

3.根据权利要求1所述的制冰系统，其中，所述调味品选自包括浓缩物、萃取物、糖浆、果汁以及其他调味产品的组。

4.根据权利要求1所述的制冰系统，其中，所述调味品为咖啡、咖啡浓缩物或咖啡萃取物。

5.根据权利要求1所述的制冰系统，还包括储存调味品的容器以及使所述调味品与水混合以生产所述调味液体的混合装置。

6.根据权利要求5所述的制冰系统，其中，所述混合装置包括混合阀。

7.根据权利要求5所述的制冰系统，还包括控制所述调味液体到所述储液器的流的泵。

8.根据权利要求7所述的制冰系统，还包括至少一个制冷系统，所述至少一个制冷系统对选自包括所述储液器、所述制冰机、所述储存箱、所述容器、所述混合装置以及所述泵的组中的一个或更多个进行制冷。

9.根据权利要求1所述的制冰系统，还包括控制系统，所述控制系统控制所述制冰机以生产所述调味冰件。

10.根据权利要求9所述的制冰系统，还包括漂浮机构，所述漂浮机构设置用于保持所述储液器中的所述调味液体的预定水平；并且其中，所述控制系统还在所述调味液体下降到低于所述预定水平的情况下停用所述制冰机。

11.根据权利要求9所述的制冰系统，还包括温度装置，所述温度装置设置在所述储存箱中；并且其中，所述控制系统基于所述温度测量装置的输出来调节所述储存箱中的温度。

12.根据权利要求1所述的制冰系统，其中，所述调味冰件被手动地或者通过分配器自动地从所述储存箱移出。

13.一种用于制作调味冰件的方法，包括：

将调味液体保持在储液器中；

将所述调味液体从所述储液器输送到制冰机；

利用所述制冰机生产所述调味冰件；以及

将所述调味冰件储存在储存箱中。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述冰件选自包括雪花冰和块冰的组。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述调味品选自包括浓缩物、萃取物、糖浆、果汁以及其他调味产品的组。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述调味品为咖啡、咖啡浓缩物或咖啡萃取物。

17.根据权利要求13所述的方法，还包括：将调味品储存在容器中；以及利用混合装置使所述调味品与水混合以生产所述调味液体。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括利用泵来控制所述调味液体到所述储液器的流。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括对选自包括所述储液器、所述制冰机、所述储存箱、所述容器、所述混合装置以及所述泵的组中的一个或更多个进行制冷。

20.根据权利要求13所述的方法，还包括：保持所述储液器中的所述调味液体的预定水平；以及在所述调味液体下降到低于所述预定水平的情况下停用所述制冰机。

21.根据权利要求13所述的方法，还包括调节所述储存箱中的温度。

22.根据权利要求13所述的方法，还包括从所述储存箱手动地或者自动地移出所述调味冰件。

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