KR102425166B1 - 액체를 냉각시키기 위한 냉각 배스 - Google Patents

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Abstract

얼음 배스는 컨테이너, 컨테이너 내의 액체를 얼음으로 변하게 하기 위한 냉동 코일, 분배를 위하여 얼음 배스에 의하여 냉각될 액체를 운반하기 위한 파이프, 및 얼음 두께를 측정하기 위한 복수의 전도성 프로브를 포함하고 있으며, 전도성 프로브들 중 제1 전도성 프로브가 적어도 2개의 다른 전도성 프로브보다 냉동 코일에 가깝게 제공되도록 전도성 프로브들은 냉동 코일의 적어도 일부와 분배될 액체를 운반하기 위한 파이프 사이에 제공되며, 그에 의하여 적어도 2개의 전도성 프로브는 제1 전도성 프로브보다 배관에 더 가깝게 제공되고, 제2 및 제3 프로브는 냉동 코일로부터 등거리에 있으며, 얼음 배스는 제1 프로브와 제2 프로브, 제1 프로브와 제3 프로브, 그리고 제2 프로브와 제3 프로브 간의 전도도를 측정하기 위한 수단을 더 포함하고 있다.

Description

액체를 냉각시키기 위한 냉각 배스
본 발명은 얼음 배스(ice bath)에 관한 것이다.
냉수와 같은 냉각된 액체를 분배하기 위하여, 물이 분배되기 전에 외부 수원(source)으로부터 받아들여진 물을 냉각시키기 위해 많은 상이한 방법이 사용된다. 이 방법은 공급부로부터의 물이 내부의 냉각 탱크 내에 저장되고 주위에 많은 냉동 코일이 감겨 있는 냉각 탱크 시스템을 포함할 수 있다. 냉동 코일은 기계식 압축기 및 응축기 시스템에 의해 냉각되어 그에 의하여 분배를 위해 탱크 내의 물을 냉각시킨다.
다른 유형의 시스템에서, 냉동 코일이 냉각될 물과 직접 접촉하는 냉각 탱크 내부에 배치되는 직접 냉각 또는 내부 코일 시스템이 사용된다. 이는 보다 효율적인 냉각 시스템을 만들지만, 생산을 위해 더 많은 비용이 든다.
추가 변형예는 얼음 배스 시스템 (그렇지 않으면 냉동 보관(ice bank) 시스템으로 알려짐)을 사용하는 것이다. 얼음 배스 시스템은 냉각될 액체를 운반하는 컨테이너를 통해 나아가는 일련의 파이프를 갖는 컨테이너 및 컨테이너 내의 액체를 얼음으로 전환시키기 위한 수단을 갖고 있다. 분배될 액체는 얼음 배스 내의 파이프를 통하여 나아가며, 따라서 분배될 액체는 컨테이너 내의 얼음 또는 물과 접촉하지 않는다. 컨테이너 내에서 형성된 얼음은 냉각 저장조의 역할을 하며, 따라서 열이 액체 냉각 파이프로부터 전달됨에 따라 얼음은 녹으며 대체로 얼음 배스의 온도를 일정하게 유지시킨다.
얼음 배스 시스템은 일반적으로 컨테이너, 냉동 코일 (이는 일반적으로 컨테이너 내에, 일반적으로 컨테이너의 외부 벽의 내부 표면을 향하여 배치된다) 및 일반적으로 컨테이너 내에 배치된 (일반적으로 스테인리스 강 또는 3급 물질을 유지하기 위해 사용 가능한 다른 물질의) 배관 코일을 포함한다. 이 배관은 냉각될 액체를 운반한다. 액체는 일반적으로 많은 응용에서 물이나 탄산수일 수 있다.
교반기가 또한 제공되어 얼음물의 교반을 야기하여 그의 온도를 일정하게 유지시킨다.
작동시, 냉동 시스템은 작동하여 얼음이 냉동 코일 주위에 쌓이게 하고 분배될 물을 수용하는 파이프를 향하여 잠식하게 한다. 배스에서 생성되는 얼음의 양은 모니터링되거나 제어될 필요가 있다. 일률적으로 배스의 전체 온도는 일반적으로 고정 양들 사이, 즉 0 내지 1℃에서 제어되며, 배스에서 생성된 얼음이 파이프를 냉각, 차단 또는 파열시킬 수 있음에 따라 배스에서 생성된 얼음이 냉각되고 분배될 물을 운반하는 파이프와 물리적으로 접촉하거나 이를 둘러싸는 정도까지 연장되지 않는 것이 흔히 중요하다. 따라서 얼음의 양을 감지하고 모니터링하는 수단이 요구된다.
본 발명은 개선된 얼음 모니터링 시스템을 제공하려는 시도에서 시작되었다.
제1 양태의 본 발명에 따르면, 컨테이너, 컨테이너 내의 액체를 얼음으로 변하게 하기 위한 냉동 코일, 분배를 위하여 얼음 배스에 의하여 냉각될 액체를 운반하기 위한 파이프, 및 얼음 두께를 측정하기 위한 적어도 3개의 전도성 프로브를 포함하는 얼음 배스가 제공되며, 여기서 전도성 프로브들 중 제1 전도성 프로브가 적어도 제2 및 제3 전도성 프로브보다 냉동 코일에 가깝게 제공되도록 전도성 프로브들은 냉동 코일과 분배될 액체를 운반하기 위한 파이프 사이에 제공되며, 그에 의하여 제2 및 제3 전도성 프로브는 제1 전도성 프로브보다 배관에 더 가깝게 제공된다.
바람직하게는, 3개의 전도성 프로브가 제공되며, 전도성 프로브들 중 하나는 제2 및 제3 프로브보다 증발기 또는 냉동 코일에 더 가깝게 있다.
바람직하게는, 제2 및 제3 프로브는 냉동 코일로부터 등거리에 있다. 이들은 또한 배관으로부터 등거리에 있을 수 있다. 배관은 프로브의 영역에서 냉동 코일과 "평행"할 수 있다.
프로브들은 물의 전도도를 측정하기 위해 함께 작용한다. 물의 전도도는 물이 액체 상태 또는 고체 상태인지에 따라 달라진다는 것이 잘 알려져 있으며, 따라서 프로브들 사이의 물의 전도도를 결정함으로써 얼음이 각각의 프로브에 도달했는지 여부를 결정할 수 있다.
본 장치는 또한 각 쌍의 프로브들 사이, 즉 제1 및 제2 프로브, 제1 및 제3 프로브 그리고 제2 및 제3 프로브 사이의 전도도를 측정하기 위한 수단을 포함하고 있다.
3개의 프로브는 제어된 사이클에서 순서대로 (즉, 한 쌍의 프로브들 사이의, 그후 제2 쌍의 프로브들 사이의, 그리고 그후 제3 쌍의 프로브들 사이의 전도도가 결정될 수 있는 방식으로) 작동될 수 있다.
시동 절차 동안의 제1 제어 방법에서, 냉동 코일이 작동되고 각 쌍의 프로브들 사이를 흐르는 전류가 측정된다. 컨트롤러, 예를 들어, 마이크로 컨트롤러는 측정된 전류 값을 사용하도록 배치되어 각 쌍의 프로브들 (제1 프로브와 제2 프로브, 제1 프로브와 제3 프로브 및 제2 프로브와 제3 프로브) 사이의 전도도를 결정한다. 얼음이 생성됨에 따라 얼음은 제1 프로브에 도달하며, (냉동 코일에 가장 가까운) 제1 프로브에서의 얼음의 존재는 3개의 프로브 사이의 전도도의 모니터링에 의하여 검출된다. 냉각이 계속됨에 따라, 얼음은 결국 제2 및 제3 프로브 위치에 의해 한정된 두께에 도달하고, 이는 모니터링되고 있는 제1 프로브와 제2 프로브, 제2 프로브와 제3 프로브 그리고 제1 프로브와 제3 프로브 사이의 전도도에 의하여 측정될 것이며, 이에 의하여 물이 액체에서 고체로 상태가 변화되었다는 것을 나타내며 얼음이 적어도 제2 및 제3 프로브의 범위까지 쌓여졌다는 것을 확인한다.
얼음이 확정된 후, 프로브는 그후 함께 그들 사이의 전도도를 계속해서 모니터링하여 기계 작동 중에 얼음의 두께를 모니터링한다.
실시예에서 3개 이상의 전도성 프로브가 사용될 수 있다. 최소 얼음 값은 냉동 코일로부터 제1 프로브까지 연장되는 두께의 값으로 설정될 수 있으며, 최대 얼음 값은 제2 및 제3 프로브 모두로 연장되는 얼음 두께와 같은 수준에서 설정될 수 있다. 최소량과 최대량 사이에서 유지되도록 얼음 두께를 제어하기 위해 냉동을 켜고 끄기 위한 수단이 바람직하게 제공된다.
물의 전도도는 물의 순도에 따라, 따라서 물 내의 총 용존 고형물 (total dissolved solids: TDS)의 양에 따라 달라지기 때문에, 물의 TDS 수준을 모니터링하기 위해 3개의 프로브가 사용될 수 있다.
대체적으로, 제2 및 제3 프로브는 수냉 파이프에 대해 동일한 거리에 제공되며, 따라서 제2 프로브와 제3 프로브 사이의 전도도의 측정은 얼음이 적절한 두께인 것을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
다른 양태에서, 본 발명은 얼음 배스 내에 쌓인 얼음을 측정하는 방법이 제공되며, 본 방법은 제1 프로브와 제2 프로브, 제1 프로브와 제3 프로브 및 제2 프로브와 제3 프로브 사이의 전도도를 차례로 측정하는 것; 및 얼음이 제1 프로브에 도달한 시점, 얼음이 제2 및 제3 프로브에 도달한 시점, 및 얼음이 제2 및 제3 프로브로부터 멀어지기 시작하는 시점 중 어느 하나를 결정하기 위하여 그리고 측정을 이용하여 얼음이 생성되게 하는 장치를 제어하기 위하여 측정된 전도도 값을 이용하는 것을 포함하고 있다.
본 발명의 실시예가 이제 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다.
도 1 및 도 2는 전형적인 수조(water bath)를 보여주고 있다.
도 3은 얼음 두께 프로브의 배열체를 갖는 수조의 부분 절개 도면이다.
도 4는 확대된 도 3의 일부를 보여주고 있다.
도 5는 도 3의 최상부 부분의 확대된 부분을 보여주고 있다.
도 6은 절개된 부분을 보여주고 있다.
도 7은 절개된 부분의 세부 부분을 보여주고 있다.
도 8은 전도성 프로브의 일부를 보여주고 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 전형적인 얼음 배스 시스템(ice bath system)은 플라스틱 또는 금속 물질로 이루어진 컨테이너 또는 용기(1)를 포함하고 있다. 하나 이상의 냉동 코일은 컨테이너 내에 제공되며, 대체로 컨테이너에 대한 내부 벽에 비교적 가깝고, 또한 컨테이너의 높이의 대부분을 덮도록 대체로 수직 방식으로 감겨져 있다. 이 코일은 유입구(2a) 및 배출구(도시되지 않음)를 통해 냉매 액체(도시되지 않음)를 받아들인다. 적합한 냉매 액체가 냉매 코일에 적용된다. 냉동 코일은 그렇지 않으면 증발기(evaporator) 코일로 알려질 수 있다. 증발기 및 냉매 코일 그리고 적합한 액체는 냉장고의 그것들과 같이 많은 분야에서 잘 알려져 있다.
냉매 코일에 의하여 한정된 영역 내에 대체로 놓여진 것은 액체를 수용(drinking)하는 코일형 파이프이다. 냉매 코일과 같이, 이 파이프는 여러 번 감겨져 컨테이너의 높이를 높일 수 있으며, 분배될 유체(예를 들어, 물)를 유입구(5)로부터 받아들인다. 파이프를 통과한 후, 액체는 배출구(6)를 통하여, 냉각된 또는 다른 유체가 분배되는 분배 배출구 또는 수전(faucet)으로 나아간다. 전형적으로, 유입구는 파이프(4)의 최상부 부분에 제공되고, 냉각될 물은 코일을 돌며 코일의 최하부 부분으로 나아가며, 물은 이 최하부 부분으로부터 분배를 위하여 배출구(6)로 상승한다.
물, 또는 에틸렌글리콜과 같은 다른 액체는 컨테이너 내에 제공되어 물을 부분적으로 얼음으로 바꾸기 위하여 냉동 코일 내의 냉매에 의하여 작용되며, 수용된 액체를 위한 파이프가 배스 내에 포함됨에 따라 파이프는 얼음물에 의하여 작용되어 그 안의 액체를 차갑게 한다. 따라서 파이프를 통과할 때의 액체는 냉각되지만 이를 냉각하기 위해 사용되는 물 또는 다른 액체와 절대 접촉하지 않는다.
컨테이너 내의 물/얼음의 온도를 결정하기 위해 온도 센서(7)가 제공될 수 있다. 본 도면은 또한 컨테이너의 자동 충진을 위한 레벨 센서(8, 9)를 보여주고 있다. 이 센서들은 높은 레벨 (물 없음)에서 더 낮은 레벨 (물 없음)까지의 저항 변화로 물의 압력을 감지한다. 대신에, 플로트 스위치(float switch)와 같은 다른 레벨 센서가 사용될 수 있다. 따라서, 컨테이너 내에 제공되고 얼음 배스를 형성하기 위해 사용되는 물 또는 다른 유체는 컨테이너가 채워질 때 충진 메커니즘의 밸브를 끄도록 작동되는 레벨 센서를 모니터링함으로써 일정한 레벨로 유지될 수 있다. 얼음 배스는 전기 모터 드라이버(11)에 의해 구동되는 임펠러(10)를 포함할 수 있다. 임펠러는 물의 교반을 야기하여 물이 균일하게 분포되는 것을 보장하며 또한 필요하지 않은 곳에 얼음이 쌓이는 것을 방지한다. 이는 얼음 배스의 범위에 걸친 온도가 대체로 일정하게 유지되는 것을 보장한다.
도 2는 유사한 얼음 배스를 보여주고 있지만, 이 경우에는 탄산화 탱크(12)가 제공된다. 유입구와 배출구를 또한 갖는 탄산화 탱크 내의 물은 주입된 이산화탄소 또는 다른 것에 의하여 탄산화되며, 이는 얼음 배스에 의해 냉각되기 위하여 얼음 배스 내에 장착되고 따라서 사용자는 정수(still water)와 탄산 (스파클링) 냉수 또는 다른 액체 중 하나를 선택할 수 있다. 본 발명은 정수(still) 또는 탄산수 (sparkling) 시스템, 또는 정수와 탄산수 모두를 선택적으로 분배할 수 있는 시스템에 동일하게 적용 가능하다.
위에서 설명된 바와 같이, 이러한 얼음 배스에서, 컨테이너는 레벨 센서와 밸브를 포함하는 시스템에서 수동 또는 자동으로 물 아니면 다른 열전달 액체로 채워진다. 이러한 레벨 센서는 전자 또는 기계적 센서일 수 있다. 냉동 시스템이 그후 작동하여, 물의 경우에 얼음이 냉동 코일 주위에 쌓이게 하거나 얼음이 대체로 열전달 액체를 원하는 온도로 차가워지게 한다. 배스에서 생성되는 얼음의 양은 대체적으로 기계식 온도 조절 장치 또는 전자식 온도 조절 장치 또는 센서에 의하여 제어되어 전형적으로 0℃와 1℃인 최소값과 최대값 사이에서 제어된다. 얼음이 파이프를 얼리고 다른 손상 또는 좋지 않은 분배 품질을 야기할 수 있음에 따라 생성된 얼음이 냉각되고 분배될 액체를 운반하는 파이프를 둘러싸지 않는 것이 중요하다.
실시예에서, 이는 얼음 두께 프로브에 의해 달성되며, 이 프로브의 예가 도 3 내지 도 7에 보여지고 있다. 3개의 프로브(20, 21 및 22)가 각 도면에서 보여지고 있다. 보여진 바와 같이, 각 프로브는 대체적으로, 컨테이너의 리드(lid)(24)에 의해 지지되는 위치로부터 수직적으로 연장되며 수직적으로 하향으로 매달려 있다. 각 프로브는, 도 8에서 보여지고 있는 바와 같이, 동축 외장재(26) 내에 장착되어 있는 중심 전도체(25)를 포함하고 있다. 전도체의 최하부 말단(28)은 외장재의 최하부 부분(27)을 지나 연장되어 있다. 최상부 말단에서, 프로브로 전류를 제공하고 결과를 측정하기 위해 사용되는 컨트롤러(도시되지 않음)로의 수집을 위하여 전도체는 또한 외장재를 지나 돌출되어 있다.
도면에서 보여진 바와 같이, 프로브들은 파이프(4)와 냉동 코일(2) 사이에 장착되어 있다. 이 프로브들은 또한 프로브(20)가 다른 프로브들보다 코일(2)에 더 가깝게 장착되는 방식으로 장착되어 있다. 즉, 냉동 코일(2)의 가장 가까운 부분에 대한 프로브(20)의 가장 가까운 거리는 냉동 코일(2)에 대한 프로브(21 및 22) 중 어느 하나의 가장 가까운 거리보다 가깝다. 따라서, 프로브(21 및 22)는 프로브(20)보다 냉각될 유체를 운반하기 위한 파이프(4)에 더 가깝게 장착된다. 일부 실시예에서, 프로브(21 및 22)들 모두는 파이프(4)로부터 동일한 거리로 이격되어 있다. 　일반적으로, 보여지고 있는 바와 같이, 코일은 직사각형 컨테이너의 에지와 나란히 나아가는 직선 부분 및 컨테이너의 코일에서의 만곡 부분을 갖는 대체로 직사각형 형상을 가질 것이다. 프로브(20)가 프로브(21 및 22)보다 냉동 코일(2)에 더 가깝고 프로브(21 및 22)는 파이프(4) 그리고 또한 파이프(2)로부터 등거리에 있도록 프로브들은 대체로 더 긴 에지들 중 하나를 따라 장착되어 있다.
도 4는 도 3과 비교하여 확대되었으며 프로브의 배치를 더욱 명확하게 보여주고 있다. 프로브들은 노출된 최하부 에지(25a)가 하우징 위에 거리를 두도록 배치되어 있어 그 지점에서의 물/얼음의 전도도가 측정될 수 있다.
따라서 각 프로브는 전극 역할을 한다.
도 5는 프로브(20)가 어떻게 다른 2개의 프로브보다 컨테이너의 외부에 더 가깝게 있는지를 명확하게 보여주는 프로브 조립체의 최상부 부분의 확대된 상세 구조를 보여주고 있다.
도 6은 탄화 탱크(30)를 도시하는, 더 절개된 형태를 보여주고 있다.
탄화 탱크는 파이프 코일(4) 내에 있다.
교반기는 본 발명의 실시예 내에 존재할 수 있거나 존재하지 않을 수 있다.
도 7은 프로브들이 냉매 코일(2)과 분배될 액체를 위한 파이프(4) 사이에 있으면서 프로브(20)가 다른 2개의 프로브보다 냉매 코일에 더 가까운 것을 명확하게 보여주고 있는 대안적인 도면을 보여주고 있다.
이제 사용 중인 장치로 돌아가서, 먼저 컨테이너는 물 또는 다른 결빙 가능한 액체로 채워져 있다. 냉매는 냉매/증발 코일(2) 내로 공급된다. 냉각 주기가 시작될 때, 얼음을 생성하는 만드는 것이 바람직한 경우, 함께 작동하는 3개의 프로브에 의하여 물의 전도도가 측정된다.
전도도는 프로브(20)와 프로브(21) 사이, 프로브(20)와 프로브(22) 사이 그리고 프로브(21)와 프로브(22) 사이에서 측정된다. 이는 물의 기준치 전도도를 확정하며, 얼음이 형성되기 전에 또는 적어도 임의의 실질적인 얼음이 형성되기 전에 또한 수행된다.
각각의 쌍의 프로브들 간에 전압 신호를 차례로 인가하고 신호 감쇠를 측정함으로써 전도도 값이 측정된다. 따라서, 이는 물이 얼음으로 변함에 따라 달라질 프로브들의 노출된 부분들 사이의 물의 전도도를 측정할 수 있다. 전형적으로, 프로브들은 DC 신호에 의해 구동될 수 있고 또한 교대로 구동될 수 있으며, 따라서 서로 간의 그리고 상이한 쌍들 간의 상대적인 전도도, 예를 들어 먼저 프로브(20과 21)들 간의 전도도, 그 후 프로브(20과 22)들 간의 전도도, 그 다음 프로브(21과 22)들 사이의 전도도가 결정될 수 있다. 이 사이클은 반복될 수 있다.
전기 신호 세기가 측정되며 전도도는 알고리즘의 사용을 통하여 결정된다.
신호 세기로부터 전도도를 결정하기 위한 알고리즘은, 예를 들어 DC 신호 세기의 감쇠를 예상 전도도와 관련시키는 것으로 잘 알려져 있다. DC 또는 다른 것이든지 간에, 대체로 마이크로 컨트롤러 또는 다른 유형의 컨트롤러가 이를 위하여 사용된다.
얼음이 생성됨에 따라, 이는 증발기 또는 냉동 코일(20)의 표면에서 시작된다. 얼음이 쌓임에 따라 얼음은 제1 프로브(20)에 도달하며, 프로브(20 및 21)들 사이 그리고 프로브(20 및 22)들 사이의 전도도의 모니터링을 통하여 프로브(20)에서의 얼음의 존재가 검출된다. 프로브(20)에 얼음이 쌓임에 따라 전도도가 변하기 시작할 것이다.
얼음이 프로브들의 제2 및 제3 위치의 위치에 의해 한정된 두께에 도달할 때까지, 즉 이 프로브로 연장될 때까지 냉각은 그후 계속된다. 따라서, 제2 및 제3 프로브는 가장 바람직하게는 얼음이 연장되는 것이 허용되는 분배 파이프와 냉동 코일 사이의 위치에 장착되어 있다. 얼음이 프로브(21 및 22) (이들이 대체적으로 냉동 코일에서 등거리에 있을 것이라는 점이 상기될 것이다)에 도달하면, 3개 세트의 프로브 간의 전도도는 그후 변화한다. 이 변화하는 전도도는 물이 액체에서 고체, 즉 얼음으로의 상태가 변화한다는 것을 보여주고 있다. 그후 이는 검출되고 냉각을 끄기 위해 사용될 수 있다.
이 제1 냉각 주기가 완료된 후, 프로브들은 그러면 그들 간의 전도도를 계속 모니터링한다. 이는 작동 동안 얼음의 두께를 계속 모니터링한다. 얼음이 녹기 시작하고 분배 파이프에서 멀어져 가기 시작함에 따라, 얼음이 더 이상 프로브(21 및 22) 주위에 있지 않을 때 포인트에 도달될 것이며 이는 변화하는 전도도에 의해 검출될 것이다. 얼음의 양을 포함하도록 냉동 메커니즘은 그후 다시 켜질 수 있으며, 얼음의 양이 안정적이면서 제어 가능한 한도 내에 유지하도록 이는 반복될 수 있다.
다른 실시예에서, 압축기 (냉장고 메커니즘)가 다시 켜지기 전에 얼음은 프로브(20)를 지나서 멀어지는 것이 허용될 수 있다. 이는 압축기 켜기 및 끄기 신호 수를 줄이기 위한 것이며 또한 압축기의 짧은 주기의 수를 줄이기 위한 것이다.
얼음의 두께는 기계 작동 중에 지속적으로 모니터링될 수 있으며 또는 예를 들어 기계가 켜져 있지만 대기 모드에 있을 때 모니터링될 수 있다.
분배 기계의 작동 중에, 제2 및 제3 프로브(21 및 22)가 액체 물에 노출되는 경우, 즉 얼음이 녹아 두께가 줄기 시작하면, 이는 전도도 변화를 모니터링하는 마이크로프로세서 또는 마이크로 컨트롤러에 의해 검출된다. 이는 없어진 얼음 두께를 대체하기 위해 냉각 시스템을 켜기 위한 신호로서 사용된다. 주변 환경으로의 열 전달을 통하여 얼음이 없어질 것이며, 따라서 냉수 전달이 최대화되도록 얼음 두께는 본 발명의 실시예에 의하여 지속적으로 모니터링될 수 있다.
얼음이 분배 파이프를 향하여 허용된 거리 연장되었다는 것을 적절하게 모니터링하기 위해 3개의 프로브의 사용이 바람직하다. 하나의 제2 프로브만이 존재한다면, 그러면 이는 원하는 방향으로의 얼음의 전체적인 생성이 아니라 얼음 두께의 국부적인 변화의 급등을 모니터링할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 바람직하게는 적어도 3개의 프로브를 사용하고 있다. 일부 환경에서는 3개 이상의 프로브가 사용될 수 있다. 예를 들어, 냉동 코일에 가장 가까운 제1 프로브에 더하여, 얼음 분배의 균등성을 더욱 철저하게 측정하기 위하여, 냉동 코일로부터 더 떨어져 있는 3개 이상의 프로브가 사용될 수 있다.
또한, 3개의 프로브 구조가 사용되어 물 내의 TDS (총 용존 고형물)의 수준을 측정할 수 있으며, 모든 3개의 프로브 사이(예를 들어, 프로브(20) 대 프로브(21), 프로브(20) 대 프로브(22), 그리고 프로브들(21과 22) 사이)의 측정은 신뢰할 수 있는 TDS 수준의 측정을 달성하고 이를 단일 얼음 두께 측정과 구별하는데 매우 유용하다.
수냉 코일에 가장 가까운 2개의 프로브가 대체로 이 코일과 평행하게 배치되어 있다는 것을 보장함으로써, 이들은 그러면 얼음이 원하는 두께까지 쌓여지고 있다는 것을 점검할 수 있다.
얼음의 높이를 측정하고 제어할 수 있는 많은 제어 방법이 사용될 수 있다. 압축기는 냉매의 흐름을 제어하고 따라서 온도를 제어하기 위해 사용된다. 제어 유닛은 압축기에게 적절하게 켜고 끄도록 지시를 제공하여 얼음 높이를 일정하게 유지할 수 있으며 따라서 냉각 파이프에서의 얼음 배스의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 이는 또한 이것이 사용되는 교반기 또는 임펠러를 제어하는 데 사용될 수 있다.
3개 이상의 프로브를 포함하는 것이 유용할 수 있다. 3개 이상의 프로브가 제4 프로브보다 분배될 액체를 운반하기 위한 배관에 더 가깝게 배치된다면, 그러면 사용자는 프로브들을 서로로부터 이격시킴으로써 균일한 얼음 두께가 있는지 확인할 수 있다.
냉동 코일 및, 분배될 액체를 운반하기 위한 파이프는 도시된 것과 다르게 위치될 수 있다. 어떠한 이들의 배치일지라도, 프로브들은 냉동 코일과 파이프 사이에 있으면서 적어도 하나의 프로브는 다른 프로브보다 냉동 코일에 더 가까워야 한다.

Claims (11)

  1. 얼음 배스에 있어서,
    컨테이너, 상기 컨테이너 내의 액체를 얼음으로 변하게 하기 위한 냉동 코일, 분배를 위하여 상기 얼음 배스에 의하여 냉각될 액체를 운반하기 위한 파이프, 및 얼음 두께를 측정하기 위한 적어도 3개의 전도성 프로브를 포함하며,
    상기 전도성 프로브들 중 제1 전도성 프로브가 적어도 제2 및 제3 전도성 프로브보다 상기 냉동 코일에 가깝게 제공되도록 상기 전도성 프로브들은 상기 냉동 코일과 분배될 액체를 운반하기 위한 상기 파이프 사이에 제공되어, 그에 의하여 상기 제2 및 제3 전도성 프로브는 상기 제1 전도성 프로브보다 배관에 더 가깝게 제공되고, 상기 제2 및 제3 프로브는 상기 냉동 코일로부터 등거리에 있으며, 상기 얼음 배스는 상기 제1 프로브와 상기 제2 프로브, 상기 제1 프로브와 상기 제3 프로브, 그리고 상기 제2 프로브와 상기 제3 프로브 간의 전도도를 측정하기 위한 수단을 더 포함하는 얼음 배스.
  2. 제1항에 있어서, 3개의 전도성 프로브가 제공되며, 전도성 프로브들 중 하나는 제2 및 제3 프로브보다 냉동 코일에 더 가깝게 있는 얼음 배스.
  3. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨테이너는 측벽을 가지며, 상기 냉동 코일은 분배될 액체를 운반하는 배관보다 상기 측벽에 더 가깝게 있고, 상기 전도성 프로브들은 상기 냉동 코일과 상기 배관 사이에 장착된 얼음 배스.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배관은 코일 형태로 제공된 얼음 배스.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 및 제3 프로브는 또한 분배될 액체를 운반하기 위한 상기 파이프로부터 등거리에 있는 얼음 배스.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 4개 이상의 프로브를 포함하며, 상기 프로브들 중 적어도 하나는 다른 프로브들의 적어도 일부보다 상기 냉동 코일에 더 가까운 얼음 배스.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전도도를 측정하기 위한 상기 수단은 각각의 쌍의 프로브들 사이의 전도도를 차례로 측정하도록 배치된 얼음 배스.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 쌍의 프로브들 사이의 전도도를 측정하기 위하여 DC 전류가 컨트롤러에 의하여 상기 프로브들에 차례로 인가되는 얼음 배스.
  9. 제1항 또는 제2항에 따른 얼음 배스 내에 쌓인 얼음을 측정하는 방법에 있어서,
    상기 제1 프로브와 상기 제2 프로브, 상기 제1 프로브와 상기 제3 프로브 및 상기 제2 프로브와 상기 제3 프로브 사이의 전도도를 차례로 측정하는 것; 및
    얼음이 상기 제1 프로브에 도달한 시점, 얼음이 상기 제2 및 제3 프로브에 도달한 시점, 및 얼음이 상기 제2 및 제3 프로브로부터 멀어지기 시작하는 시점 중 어느 하나를 결정하기 위하여 그리고 측정을 이용하여 얼음이 생성되게 하는 장치를 제어하기 위하여 측정된 전도도 값을 이용하는 것을 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 최소 얼음 값은 상기 냉동 코일에서 상기 제1 프로브까지 연장되는 두께의 값으로서 설정되며, 최대 얼음 값은 상기 제2 및 제3 프로브 모두로 연장되는 얼음 두께의 수준에서 설정되고 상기 컨테이너 내의 액체 내의 얼음의 양이 최소 수준과 최대 수준 사이에서 유지되도록 결빙(icing)을 제어하는 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 따른 얼음 배스를 사용하는 방법으로서,
    상기 얼음 배스는 상기 컨테이너 내의 액체 내의 총 용존 고형물을 측정하기 위해 사용되는, 방법.
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