FR2738902A1 - Procede pour eviter la formation de givre dans un appareil produisant de la glace - Google Patents
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Abstract
Un procédé pour éviter la formation de givre à l'intérieur du réservoir (18a) d'un appareil de production de glace (12). Le procédé comporte les étapes de contrôle de la température de l'eau circulant au travers de l'appareil de production de glace et de détection lorsque la température atteint environ 32 deg.F. Lorsque l'eau atteint environ 32 deg.F, la pompe à eau (32) est arrêtée pour permettre à l'eau résiduelle sur les plaques (26) de l'évaporateur de l'appareil de production de glace de geler et de former des cristaux de glace dessus. La pompe à eau (32) est arrêtée pendant une période de temps prédéterminée suffisante pour permettre à l'eau résiduelle restant sur les plaques (26) de l'évaporateur de geler, qui est de préférence autour de 40 secondes, avant qu'elle ne soit retournée. Par la suite, l'eau circulante gèle de manière graduelle en cristaux de glace formés sur les plaques (26) de l'évaporateur. Cela évite à l'eau dans le réservoir (18a) de se refroidir au-dessous de 32 deg.F, ce qui causerait une formation de givre dans le réservoir. Le cycle ci-dessus est répété après que la glace ait été récoltée sur les plaques (26) de l'évaporateur.
Description
1 = u2738902
PROCEDE POUR EVITER LA FORMATION DE GIVRE
DANS UN APPAREIL PRODUISANT DE LA GLACE
Contexte de l'invention 1. Domaine technique Cette invention concerne des appareils de production de glace, et plus particulièrement un procédé pour éviter la formation de givre dans un réservoir d'eau d'un appareil
produisant de la glace.
2. Discussion Des appareils produisant de la glace sont traditionnellement sujets à une formation de givre dans le réservoir d'eau qui s'y trouve. Le givre se forme occasionnellement lorsque la pompe à eau de l'appareil produisant de la glace continue à pomper de l'eau au travers et par dessus divers composants internes de
l'appareil, et particulièrement via des plaques-
vaporisateurs qui s'y trouvent, tandis que le compresseur de l'appareil fonctionne. Comme l'eau circule de manière continue sur la plaquevaporisateur de l'évaporateur, l'eau continue à tomber en température juste au-dessus de 32 F o
il devient ce qui est appelé dans le domaine "sous-
réfrigéré". Une fois que l'eau est refroidie à une température juste audessous de 320F, l'eau formera brusquement un mélange de type givre de glace et d'eau. Ce givre ne peut pas être pompé par la pompe à eau de l'appareil et ainsi provoque l'interruption du flux d'eau au travers des divers composants du système. Des tentatives précédentes pour améliorer cette accumulation de givre dans un appareil
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produisant de la glace ont montré leurs limites et des résultats irréguliers. Une de ces tentatives a consisté à retarder le déclenchement de la pompe à eau après un cycle
de récolte dans un effort pour permettre aux plaques-
évaporateurs de devenir "super-réfrigérées". On pensait
qu'en permettant aux plaques-évaporateurs d'être "super-
réfrigérées", puis en provoquant la distribution d'une brève charge d'eau sur les plaques vaporisateur cela fournirait quelques formations initiales de glace sur les
plaques vaporisateur, ce qui permettrait à l'eau "sous-
réfrigérée" de devenir glacée. Une autre tentative a consisté à injecter de l'eau fraîche dans le réservoir lorsque la température de l'eau dans la vidange devient plus basse qu'à peu près 32 F. Comme énoncé plus haut, de telles tentatives n'ont eu que des succès marginaux en réduisant la fréquence de l'accumulation de givre dans des
appareils produisant de la glace.
En conséquence, un objet principal de la présente invention est de proposer un procédé de contrôle pour contrôler et éliminer l'accumulation de givre dans un appareil produisant de la glace qui sinon interfère avec la fonction
de l'appareil dans la production de glace.
Plus particulièrement, le principal avantage de la présente invention est de proposer une méthode pour le contrôle de la circulation d'eau à l'intérieur d'un appareil de production de glace de manière à permettre à l'eau résiduelle laissée sur les plaques-vaporisateurs de geler et de former des cristaux de glace tandis que les flux d'eau au travers des divers composants de l'appareil de
fabrication de glace ont été arrêtés.
Un autre objet de la présente invention est d'interrompre de manière contrôlée le flux d'eau au travers des divers composants de l'appareil pendant une période de temps prédéterminée, par là permettant à l'eau résiduelle restant sur les plaques-vaporisateurs de l'évaporateur de
l'appareil de geler et d'y former des cristaux de glace.
Un autre objet de la présente invention est de redémarrer la pompe à eau dans l'appareil seulement après qu'une période de temps prédéterminée se soit écoulée durant laquelle la pompe à eau de l'appareil a été arrêtée, de manière à ce que l'eau dans l'appareil (i.e. l'eau de température proche de 32 F) gèlera en cristaux de glace formés sur les plaques-vaporisateurs. Lorsque des cubes de
glace sont présents, l'eau circulant ne peut pas se sous-
réfrigérer jusqu'au-dessous de 32 F parce que n'importe qu'elle eau gèlera très vite en cubes de glace formés sur les plaques vaporisateur, empêchant ainsi la formation de givre dans le réservoir d'eau de l'appareil de fabrication
de glace.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé pour éliminer la formation de givre dans le réservoir d'eau d'un appareil de fabrication de glace sans ajouter à l'appareil d'équipement onéreux, et en utilisant des composants existants de l'appareil pour mettre en
oeuvre le procédé de la présente invention.
RESUME DE L'INVENTION
Les objets ci-dessus ainsi que d'autres objets sont proposés dans un procédé préféré pour éviter la formation de givre selon la présente invention. Le procédé préféré consiste d'une manière générale à surveiller la température de l'eau circulant au travers des divers composants d'un appareil de fabrication de glace et à déterminer lorsque l'eau circulant a baissé jusqu'à une température réelle d'à peu près 32 F. Lorsque cela arrive, une pompe à eau de l'appareil de fabrication de glace est stoppée pendant une période de temps prédéterminée. Cette période de temps peut varier de manière considérable selon divers facteurs, mais de préférence, est comprise entre 20 secondes et 40
secondes, et de préférence autour de 40 secondes.
Durant ce temps pendant lequel la pompe à eau est arrêtée, l'eau résiduelle restant sur les plaques-vaporisateurs de l'évaporateur de l'appareil gèle et forme des cubes de glace sur les plaquesvaporisateurs. Après que la période de temps prédéterminée ait expiré, la pompe à eau est de nouveau mise en marche et l'eau commence à circuler au travers des différents composants de l'appareil. Comme l'eau passe sur les plaques-vaporisateurs, l'eau qui est proche d'à peu près 32 F gèle en cubes de glace. En conséquence, les cristaux de glace servent à éviter à l'eau de devenir sous-réfrigérée pour éviter la formation de givre dans la citerne de l'appareil de fabrication de glace qui serait impossible à pomper au travers des divers
composants de l'appareil.
Une fois qu'il a été détecté que le niveau d'eau dans la citerne a chuté jusqu'à un niveau d'eau prédéterminé, indiquant ainsi que des cubes de glace complètement formés
sont présents dans l'évaporateur, la glace est récoltée.
Durant le procédé de récolte, l'eau est admise dans la
citerne pour reremplir celle-ci à un niveau prédéterminé.
Par la suite, le cycle décrit au-dessus est répété et la pompe à eau est encore arrêtée lorsqu'il est détecté que la température réelle de l'eau circulant au travers de
l'appareil a chuté jusqu'à environ 32 F.
Le procédé décrit ci-dessus nécessite peu d'équipement additionnel pour un appareil de fabrication de glace conventionnel, n'ajoute pas de manière appréciable au coût total de l'appareil, et sert à éliminer complètement le problème de formation de givre dans le réservoir d'un
appareil de fabrication de glace.
En outre, le procédé préféré selon la présente invention n'ajoute pas de manière appréciable au coût de l'appareil total, à ses dimensions extérieures générales, et n'augmente pas de manière significative la complexité de fabrication de l'appareil.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les divers avantages de la présente invention deviendront
clairs à un homme du métier à la lecture de la description
suivante et des revendications jointes, et en référence aux
figures suivantes dans lesquelles: La figure 1 représente une vue en perspective d'un appareil de production de glace comportant le procédé selon la présente invention; La figure 2 représente une vue en perspective explosée de plusieurs des composants majeurs de l'appareil de la figure 1;
La figure 3 représente une vue d'une partie d'une plaque-
vaporisateur de l'appareil de la figure 1 montrant la formation de cubes de glace à partir de l'eau résiduelle qui s'y trouve après que la circulation d'eau ait été interrompue; La figure 4 représente une vue de la plaque vaporisateur de la figure 3 montrant la formation continue de cristaux de glace dessus, après que la circulation d'eau dans l'appareil ait repris et tandis que l'eau à environ 32 F passe sur la plaque-vaporisateur; et La figure 5 représente une vue de l'évaporateur montrant de
la glace formée sur l'évaporateur à récolter.
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DESCRIPTION DETAILLE DES MODES DE REALISATION PREFERES
En référence à la figure 1, il est montré un appareil de production de glace 10 incorporant le procédé selon la présente invention. L'appareil 10 comporte généralement une partie de formation de glace 12 et un bac à glace 14 pour collecter la glace produite par la partie de fabrication de glace 12. Une ligne d'eau 16 fournit de l'eau à l'appareil 10. Il sera immédiatement compris, cependant, que tandis que l'appareil de fabrication de glace 10 a été représenté comme ayant un bac à glace unique, l'appareil 10 peut aussi comporter un équipement produisant la boisson pour fournir
de la glace et de la boisson.
En référence à la figure 2, les souscomposants majeurs de la partie de fabrication de glace 12 sont représentés. La partie de fabrication de glace 12 comporte généralement un boîtier 18 ayant un premier compartiment 20 et un second compartiment 22. Le premier compartiment y abrite un
déflecteur de cubes de glace 24, une pluralité de plaques-
vaporisateurs 26 et une dispositif distributeur d'eau 28.
Couplé au dispositif distributeur d'eau 28, un tube d'alimentation d'eau 30 est couplé avec des parties de couplage en forme de T 28a du distributeur d'eau 28 à une extrémité 30a. Le tube d'alimentation d'eau 30 comporte aussi une partie allongée 30b qui est couplée à une pompe à eau 32 disposée dans le second compartiment 22 du boîtier 18. Aussi, un contrôle de niveau de réservoir 33 et un flotteur 35 sont associés de manière fonctionnelle avec la
pompe à eau 32.
En référence à la figure 2, le contrôle du niveau du réservoir 33 fonctionne pour signaler un abaissement dans le niveau de l'eau à l'intérieur d'une partie de réservoir 18a du boîtier 18. Le tube d'alimentation d'eau 30 associe une sonde de température d'eau 34a à un contrôle électronique 34 pour contrôler la température de l'eau qui
circule au travers du tube d'alimentation d'eau 30.
En référence maintenant aux figures 3 à 5, le procédé préféré de contrôle de la formation de givre à l'intérieur de l'appareil de fabrication de glace 10 de la figure 1 sera décrit. Tout d'abord, cependant, on peut noter que le procédé préféré selon la présente invention permet d'éviter la formation de givre à l'intérieur du réservoir 18a (figure 2) sans la nécessité d'équipement additionnel et onéreux. De plus le procédé préféré selon la présente invention permet d'éviter la formation de givre sans interférer matériellement avec le fonctionnement de l'appareil de fabrication de glace et son rendement dans la
production de glace en forme de cube.
En se référant maintenant aux figures 2 et 3, l'appareil 10 fait fonctionner la pompe à eau 20 qui pompe de l'eau à partir du réservoir 18a du boîtier 18 au travers du tube
d'alimentation d'eau 30 et dans le distributeur d'eau 28.
L'eau s'écoule sur les plaques-vaporisateurs 26, puis retourne dans le réservoir 18a. Tandis que l'eau circule,
l'eau est réfrigérée tandis qu'elle passe sur les plaques-
vaporisateurs 26 et sa température est contrôlée de manière continue par la sonde de température d'eau 34a et le contrôle électronique 34. Il est à noter que le contrôle électronique 34 est un contrôle commercialement disponible
chez le titulaire de la présente demande.
Tandis que l'eau s'écoule au travers du tube d'alimentation d'eau 30, la sonde de température d'eau 34a contrôle de manière continue la température de l'eau s'écoulant et envoie un signal de tension au contrôle électronique 34 représentatif de la température de l'eau à tout moment donné. Comme l'eau continue à circuler au travers des composants de l'appareil 10, l'eau devient de plus en plus froide puisqu'elle recircule sur les plaques-vaporisateurs 26, qui ont été refroidies de manière conventionnelle par un compresseur (non représenté). Tandis que l'eau continue à recirculer au travers des composants de la partie de fabrication de glace 12, l'eau continue à chuter en température chaque fois qu'elle passe sur les plaques- vaporisateurs 26. Si l'eau peut se refroidir jusqu'à une température inférieure à à peu près 32 F, alors l'eau commence à former du givre dans le réservoir 18a qui ne peut pas être pompée au travers des composants de la partie
de fabrication de glace 12.
Pour éviter que l'eau dans la partie de fabrication de glace 12 ne forme du givre, le contrôle électronique 34 est utilisé pour arrêter la pompe à eau 20 une fois que la sonde de température d'eau 34a a capté que la température de l'eau circulant au travers du tube d'alimentation d'eau a chuté à une température captée d'à peu près 38 F
(correspondant à une température réelle d'à peu près 32 F).
Le contrôle électronique 34 maintient la pompe à eau arrêtée pendant une période de temps prédéterminée, de préférence à peu près entre 20 secondes et 60 secondes, et
plus préférablement pendant à peu près 40 secondes.
En référence à la figure 3, durant le moment o la pompe à eau 32 est arrêtée, l'eau résiduelle laissée sur les plaques- vaporisateurs 26 gèle et y forme des cristaux de glace 36. Après que la période de temps prédéterminée ait expirée, le contrôle électronique 34 signale à la pompe à eau 32 de se remettre en marche et la pompe à eau commence à nouveau à faire recirculer l'eau du réservoir 38a au travers du tube d'alimentation d'eau 30, au travers du
distributeur d'eau 28 et sur les plaques-vaporisateurs 26.
Comme l'eau est à peu près à 320F et circule sur les plaquesvaporisateurs 26, comme indiqué par la référence numérique 38 sur la figure 4, elle gèle en cristaux de
glace 36 et les cristaux de glace 36 commencent à grandir.
Différemment, la formation antérieure des cristaux de glace 36 sur les plaques-vaporisateurs 26 permet à l'eau à une température proche de 32 F de geler plus facilement sur les plaques-vaporisateurs, qui empêchent l'eau circulant de devenir sous-réfrigérée (i.e. réfrigérée à moins de 32 F), et de former du givre dans le réservoir 18a du boîtier. Ainsi, comme l'eau 38 recircule au travers des divers composants de la section de fabrication de glace 12, et plus particulièrement sur les plaquesvaporisateurs 26, la température de l'eau circulant au travers des composants de la partie de fabrication de glace 12 est maintenue à une température réelle d'à peu près 32 F. Cela, à son tour,
évite à l'eau dans le réservoir 18a de devenir sous-
réfrigérée (i.e. refroidie à moins de 32 F) ce qui ferait tourner l'eau en givre sinon. Durant le moment o la pompe à eau 32 permet à l'eau 38 de circuler, les cristaux de glace 36 continuent à grossir jusqu'à ce qu'ils deviennent complètement formés en cubes de glace prêts à être
récoltés, comme représenté sur la figure 5.
En référence aux figures 2 et 5, une fois que le contrôle de niveau de réservoir 33 détecte que le niveau d'eau dans le réservoir 18a a chuté à un niveau prédéterminé, cela indique que des cubes complètement formés de glace sont présents sur les plaques-vaporisateurs 26 (comme représenté sur la figure 5). La glace formée sur les plaques vaporisateur 26 est alors récoltée, de préférence en utilisant un système de dérivation de gaz chaud dans lequel les plaques vaporisateur 26 sont chauffées à une température au-dessus de 32 F. Cela permet aux cubes de glace formés sur les plaquesvaporisateurs 26 de tomber
dans le déflecteur 24 et dans le bac à glace 14 (figure 1).
Durant cette étape de récolte, le contrôle électronique 34 envoie un signal à une valve de flux de fluide conventionnel (non représenté) pour admettre l'eau à partir de la ligne d'eau 16 (figure 1) dans le réservoir 18a. Le flotteur 35 indique au contrôle de niveau de réservoir 33
lorsque le réservoir 18a est rempli.
l0 o 2738902 I0 Une fois que la récolte de glace est achevée, le contrôle électronique 34 signale à nouveau à la pompe à eau 32 de se remettre en marche et de commencer à pomper l'eau au travers des différents composants de la partie de fabrication de glace 12. Une fois que l'eau circulant est réfrigérée au-dessous d'une température détectée d'à peu près 38 F (correspondant à une température réelle d'à peu près 32 F), le contrôle électronique 34 de nouveau coupe la pompe à eau 32 pendant la période de temps prédéterminée (de préférence environ 40 secondes), et les étapes permettant à l'eau résiduelle restant sur les plaques vaporisateur 26 de geler en cristaux de glace 36, puis la reprise de la circulation d'eau sur les plaques vaporisateur 26 est répétée jusqu'à ce que des cubes de
glace soient complètement formés sur les plaques-
vaporisateurs 26 et prêts à être récoltés.
Il sera noté que tandis que la durée "off" préférée pour la pompe à eau décrite ci-dessus a été déterminée pour être par exemple comprise entre 20 secondes et 60 secondes à peu près, et de préférence autour de 40 secondes, que cela peut varier selon l'appareil de fabrication de glace spécifique avec lequel le procédé selon la présente invention est mis en oeuvre. L'élément clé est que la période "off" doit être suffisamment longue pour permettre à l'eau résiduelle restant sur les plaques vaporisateur 26 de geler en des
cristaux de glace 36 avant que la pompe 32 ne se réactive.
Les procédés préférés de la présente invention permettent ainsi à la formation de givre à l'intérieur du réservoir 18 de la partie de fabrication de glace 12 d'être éliminée sans réduction matérielle de l'efficacité de la partie de fabrication de glace 12. Les méthodes préférées de la présente invention permettent en outre à la formation de givre d'être évitée sans avoir recours à l'addition significative, et chère, d'équipement pour la partie de Il 2738902 fabrication de glace 12 qui, sinon augmenterait de manière significative le coût total de l'appareil de fabrication de glace 10 et/ou augmenterait ses dimensions extérieures totales de manière appréciable. Les procédés préférés de la présente invention, cela étant le plus important, permettent à l'appareil de fabrication de glace 10 de fonctionner sans que ne survienne le problème du givre formé dans le réservoir 18a, ce qui affecterait gravement
son rendement.
L'homme du métier notera à partir de la description
précédente que les enseignements de la présente invention
peuvent être mis en oeuvre dans une variété de formes.
Aussi, tandis que cette invention a été décrite en relation avec des exemples particuliers, la portée réelle de l'invention ne devrait pas être ainsi limitée puisque d'autres modifications deviendront clair à l'homme du
métier à partir de l'étude des figures, de la description
et des revendications suivantes.
Claims (13)
1. Un procédé pour éviter la formation de givre dans un réservoir d'eau d'un appareil de production de glace, ledit procédé comportant les étapes de: remplissage dudit réservoir d'eau d'une quantité prédéterminée d'eau; pompage de ladite eau sur au moins une plaque (26) d'un évaporateur dudit appareil par une pompe à eau (32); contrôle de la température de ladite eau; lorsque ladite eau est refroidie jusqu'à une température prédéterminée, arrêt de ladite pompe à eau (32) pendant une période de temps prédéterminée jusqu'à ce que l'eau résiduelle restant sur ladite plaque (26) dudit évaporateur gèle pour y former des cristaux de glace; et après que ladite période de temps prédéterminée ait expiré, mise en marche de ladite pompe à eau (32) pour de nouveau faire circuler l'eau sur ladite plaque (26) dudit évaporateur, par quoi lesdits cristaux de glace facilitent le refroidissement de l'eau s'écoulant sur lesdites plaquesvaporisateurs (26), évitant ainsi à ladite eau circulant de se refroidir à une température au-dessus d'à peu près OOC (32 F), et de cette façon évitant la formation dudit
givre dans ledit réservoir.
2. Le procédé selon la revendication 1, comportant de plus l'étape de contrôle de la quantité de glace formée sur ladite plaque dudit évaporateur; et après qu'une quantité prédéterminée de glace se soit formée sur ladite plaque (26) dudit évaporateur, la récolte de ladite glace sur ladite plaque (26) en chauffant ladite plaque à une température au-dessus approximativement de 0Oc (32 F), après quoi des cubes de glace formés sur ladite plaque (26) dudit évaporateur sont libérés et déposés dans un bac de stockage (14) dudit appareil de production de glace.
3. Le procédé de la revendication 1, dans lequel ladite période de temps prédéterminée comporte une durée entre
approximativement 20 et 60 secondes.
4. Le procédé de la revendication 3, dans lequel ladite période de temps prédéterminée comporte une durée
d'approximativement 40 secondes.
5. Le procédé de la revendication 1, dans lequel ladite pompe à eau (32) dudit appareil de production de glace est arrêtée lorsque ladite température d'eau est mesurée comme
étant à peu près à 3,33 C (38 F).
6. Le procédé de la revendication 2, comportant en outre les étapes de re-remplissage du réservoir d'eau (18a) avec de l'eau après que lesdits cubes de glace aient été récoltés à partir de la plaque (26) de l'évaporateur; continuation du contrôle de ladite température de ladite eau, comme ladite eau s'écoule sur ladite plaque (26) dudit évaporateur; nouvel arrêt de ladite pompe à eau (32) lorsque ladite température de ladite eau est refroidie jusqu'à ladite température prédéterminée; et maintien de ladite pompe à eau (32) arrêtée pendant
ladite période de temps prédéterminée.
7. Un procédé pour éviter la formation de givre dans un réservoir d'eau d'un appareil de production de glace, ledit procédé comportant les étapes de: remplissage dudit réservoir d'eau (18a) d'une quantité d'eau; pompage de ladite eau sur au moins une plaque (26) de l'évaporateur dudit appareil de production de glace; interruption de la circulation de l'eau pendant un intervalle de temps prédéterminé pour permettre à l'eau résiduelle restant sur ladite plaque (26) de l'évaporateur de geler et de former des cristaux de glace sur ladite plaque (26) de l'évaporateur; et réamorcer la circulation de l'eau sur ladite plaque (26) de l'évaporateur, par quoi ladite eau s'écoule sur ladite plaque (26) de l'évaporateur, lesdits cristaux de glace formés dessus facilitent le refroidissement de ladite eau sur ladite plaque (26) de l'évaporateur et évitent à ladite eau de se refroidir à une température au-dessous de 00c (32 F), pour ainsi éviter la formation dudit givre dans ledit
réservoir (18a).
8. Le procédé de la revendication 7, dans lequel ladite circulation d'eau est interrompue pendant une période entre
à peu près 20 secondes et 60 secondes.
9. Le procédé de la revendication 8, dans lequel ladite circulation de ladite eau est interrompue pendant une durée
d'environ 40 secondes.
10. Un procédé pour éviter la formation de givre dans un réservoir d'eau d'un appareil de production de glace, ledit procédé comportant les étapes de: circulation de l'eau d'un réservoir d'eau (18a) sur une plaque (26) de l'évaporateur dudit appareil de production de glace; interruption de la circulation de ladite eau sur ladite plaque (26) de l'évaporateur pendant un intervalle de temps désiré suffisant pour permettre à l'eau résiduelle restant sur ladite plaque (26) de l'évaporateur de se refroidir et de former des cristaux de glace sur ladite plaque (26) de l'évaporateur; et après que ledit intervalle de temps désiré ait expiré, réamorçage de la circulation de l'eau sur ladite plaque (26) de l'évaporateur, par quoi lesdits cristaux de glace facilitent le refroidissement de ladite eau par ladite plaque (26) de l'évaporateur pour éviter à l'eau circulante d'être refroidie à une température au-dessous d'environ
0Oc (32OF) pour ainsi éviter la formation dudit givre.
11. Le procédé de la revendication 10, dans lequel ladite durée désirée est comprise approximativement entre 20 et 60 secondes.
12. Le procédé de la revendication 11, dans lequel ledit intervalle de temps désiré comporte une durée
d'approximativement 40 secondes.
13. Le procédé de la revendication 10 comportant de plus l'étape de récolte de la glace formée sur ladite plaque (26) de l'évaporateur une fois que le niveau de ladite eau dans ledit réservoir (18a) descend jusqu'à un niveau déterminé.
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