MX2011012269A - Metodo y sistema para reducir la energia en una maquina de bebidas. - Google Patents

Abstract

La descripción proporciona un método y un sistema mejorados para reducir la energía en una maquina de bebidas; la descripción proporciona la operación reducida de un motor del mezclador en la máquina de bebidas que sigue proporcionando condiciones de prueba del producto y asegura la calidad única del producto para las necesidades del surtido de bebidas; el producto permanece enfriado o congelado por más tiempo, reduciendo así la operación del compresor en un sistema de refrigeración y la entrada de calor en el entorno que lo rodea, como una tienda, lo que reduce mas las necesidades de enfriamiento del entorno para un consumo de energía general reducido con la máquina de bebidas; la invención se aparta del estándar del mezclado continuo para asegurar la calidad del producto y reduce la entrada de energía en el motor del mezclador y la entrada de energía en la cámara de producto, reduciendo así la frecuencia de reactivación del compresor para tener significativos ahorros de energía.

Description

MÉTODO Y SISTEMA PARA REDUCIR LA ENERGÍA EN UNA MÁQUINA DE BEBIDAS REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud provisional de E.U.A. No. 61/179,809, presentada el 20 de mayo de 2009, que se incorpora en la presente como referencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta descripción se refiere a un método y sistema para el consumo reducido de energía relacionado con la operación de máquinas de alimentos. Más específicamente, la descripción se refiere a un método y sistema para el consumo de energía reducido relacionado con la operación de máquinas de bebidas, como las máquinas de bebidas congeladas.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA En el pasado se ignoró mucho la conservación de la energía en equipos de bebidas. Desde hace mucho tiempo se ha ignorado la conservación de la energía, en especial en las máquinas de bebidas congeladas que incluyen dispositivos mezcladores y otros componentes que hasta ahora han utilizado el mezclado sustancialmente continuo. En las máquinas de bebidas congeladas, la calidad del producto ignora las preocupaciones sobre la conservación. Las máquinas de bebidas congeladas que dispensan un producto de bebida semicongelada o de aguanieve (en la presente "producto de bebida congelada"), el producto de bebida es mezclado y monitoreado continuamente para la viscosidad y condiciones relacionadas, como la temperatura, el sabor, el contenido de gas, y otras condiciones que afectan la calidad del producto. La meta principal es tener productos de bebida congelada consistentes y de alta calidad para el suministro inmediato a un consumidor por demanda. Como es importante la calidad del producto de bebida, un motor del mezclador con un mezclador dispuesto en el producto de bebida está funcionando continuamente, y es monitoreado continuamente para revisar el uso de energía, para determinar la viscosidad del producto congelado en una máquina de bebidas congeladas. La entrada de energía al motor del mezclador varía con la viscosidad del producto, como una condición del producto congelado, que a su vez indica la temperatura, y otras condiciones. Así, históricamente la conservación de energía ha dependido de los requerimientos particulares de la calidad del producto de bebida en las máquinas de bebidas.

Además de la operación del mezclador que se describió antes, una típica máquina de bebidas que ofrece bebidas congeladas utiliza un sistema de refrigeración. Para una máquina de bebidas congeladas, el sistema de refrigeración se utiliza para congelar los ingredientes de una bebida congelada en un estado semicongelado o un estado de aguanieve (en la presente "congelado"). Cuando el producto alcanza la condición deseada, como la temperatura o un estado congelado, el compresor se apaga y permanece inactivo hasta que el producto se ha descongelado hasta un punto en el que obtiene una textura u otra condición inaceptable para una bebida congelada.

Hay muchas fuentes de calor en las máquinas de bebidas, que pueden hacer que el producto se caliente y/o se descongele, y por lo tanto requieren de la entrada de energía para restablecer las condiciones deseadas. Las fuentes de calor comúnmente reconocidas son: una bebida es dispensada y un producto y/o ingredientes calientes entran en la cámara de producto para resurtiría; y hay una pérdida de calor en la cámara de producto. La primera fuente es inevitable, pero se puede reducir al mínimo pre-enfriando los ingredientes del producto que entran en la cámara de producto. Pero el enfriamiento previo también requiere de alguna forma de refrigeración, así que no hay un ahorro total de energía. La segunda fuente de calor en realidad es una pérdida de calor de la cámara de producto hacia el medio ambiente, y se puede reducir aumentando el aislamiento alrededor de la cámara de producto, si el aislamiento ya existente no es lo suficientemente grueso para deducir en forma efectiva la transferencia de calor entre el producto congelado y el medio ambiente. Una gran zona de pérdida de calor está en una placa de la cámara de producto, y que normalmente está hecha con un material más grueso o un material con mejores propiedades aislantes.

Por lo tanto sigue existiendo la necesidad de reducir más la energía en las máquinas de bebidas mientras se mantienen los productos de alta calidad requerida en la industria de las bebidas, en particular para los productos de bebidas congeladas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La descripción proporciona un método y un sistema mejorados para reducir la energía en una máquina de bebidas. La descripción proporciona la operación reducida de un motor del mezclador en la máquina de bebidas, que sigue proporcionando condiciones de prueba del producto y asegura la calidad única del mismo para las necesidades del surtido de bebidas. El producto sigue congelado por más tiempo, reduciendo así la operación del compresor en un sistema de refrigeración y la entrada de calor en el medio ambiente que lo rodea, como una tienda, lo que reduce más las necesidades de refrigeración del medio ambiente para un consumo de energía general reducido con la máquina de bebidas. La invención se aparta del estándar del mezclado continuo para asegurar la calidad del producto y reduce la entrada de energía en el motor del mezclador y la entrada de energía en la cámara de producto, reduciendo así la frecuencia de reactivación del compresor para tener significativos ahorros de energía.

La descripción proporciona un método para operar una máquina de bebidas que tiene una cámara de producto para contener un producto, un motor del compresor con un compresor para refrigerar el producto, y un motor del mezclador con un mezclador para mezclar el producto en la cámara de producto, que comprende: activar el motor del compresor para enfriar el producto de manera que el producto logre una primera condición de producto predefinida; activar el motor del mezclador con el mezclador para mezclar el producto en la cámara de producto; desactivar el motor del compresor; desactivar el motor del mezclador para detener el mezclado del mezclador, basándose en la ocurrencia de una primera condición predefinida mientras el producto están en la cámara y el motor del compresor es desactivado; reactivar el motor del mezclador basándose en la ocurrencia de una segunda condición predefinida diferente de la primera condición, mientras el producto está en la cámara y el motor del compresor está desactivado; y reactivar el motor del compresor cuando el producto alcanza una segunda condición de producto predefinida.

La descripción también proporciona un sistema para reducir la entrada de energía en una máquina de bebidas, que comprende: por lo menos una cámara de producto adaptada para contener un producto; un motor del compresor con un compresor adaptado para enfriar el producto; un motor del mezclador con un mezclador adaptado para mezclar el producto en la cámara de producto; un controlador acoplado al motor del compresor y al motor mezclador, y adaptado para: activar el motor del compresor para enfriar el producto, para que el producto alcance una primera condición de producto predefinida; activar el motor del mezclador con el mezclador para mezclar el producto en la cámara de producto; desactivar el motor del compresor; desactivar el motor del mezclador para detener el mezclado del mezclador basándose en una ocurrencia de una primera condición predefinida mientras el producto está en la cámara y el motor del compresor es desactivado; reactivar el motor del mezclador para mezclar el producto en la cámara de producto basándose en la ocurrencia de una segunda condición predefinida que es diferente de la primera condición mientras el producto está en la cámara y el motor del compresor está desactivado; y reactivar el motor del compresor cuando el producto alcance una segunda condición de producto predefinida.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es un diagrama esquemático de una máquina de bebidas ejemplar.

La figura 2 es un diagrama en perspectiva esquemático de un mezclador ejemplar en una cámara de producto.

La figura 3 es un diagrama de datos de prueba ejemplar para una máquina de bebidas que ilustra diferentes índices de cambio de viscosidad de una bebida congelada por periodos diferentes de activación/desactivación como una función de tiempo.

La figura 4 es un diagrama ejemplar de ahorros de energía basados en una entrada de energía reducida a la máquina de bebidas a partir de los datos de prueba descritos en la figura 3.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las figuras descritas anteriormente y la descripción escrita de las estructuras y funciones específicas que se muestran más abajo no se presentan para limitar el alcance de lo que los solicitantes han inventado o el alcance de las reivindicaciones anexas. De hecho, las figuras y la descripción escrita se proporcionan para enseñar a cualquier experto en la técnica a hacer y utilizar las invenciones para las que se busca la protección de patentes. Los expertos en la técnica apreciarán que no todas las características de una modalidad comercial de las invenciones se describan o se muestren por claridad y comprensión. Las personas con experiencia en la técnica, también apreciarán que el desarrollo de una modalidad comercial real que incorpore los aspectos de las presentes invenciones, requerirá numerosas decisiones específicas de la implementación para alcanzar el objetivo final del inventor para la modalidad comercial. Dichas decisiones específicas de implementación pueden incluir, y probablemente no se limitan a, el cumplimiento de limitaciones relacionadas con el sistema, relacionadas con el negocio, relacionadas con el gobierno, y otras limitaciones, que pueden variar con la implementación específica, la ubicación y de un momento a otro.

Aunque los esfuerzos de un desarrollador pueden ser complejos y consumidores de tiempo en un sentido absoluto, sin embargo, dichos esfuerzos pueden ser, una actividad de rutina para los expertos rutinarios en esta técnica que tienen el beneficio de esta descripción. Debe entenderse que las invenciones descritas y enseñadas en la presente son susceptibles a numerosos y varias modificaciones y formas alternativas. Por último, el uso de un término en singular, como, pero sin limitarse a, "un/una," no tiene el propósito de limitar el número de artículos. También, el uso de términos relaciónales, tales como, pero no limitados a, "por arriba," "fondo," "izquierdo," "derecho," "superior," "inferior," "abajo," "arriba," "lado," y similares se usan en descripción escrita para claridad con referencia específica a las Figuras y no pretenden limitar el alcance de la invención con las reivindicaciones anexas. Cuando resulta apropiado, algunos elementos fueron marcados con una "a" o "b" para designar un lado u otro del sistema. Cuando se hace referencia en forma general a dichos elementos, se utiliza el número sin la letra. También, dichas designaciones no limitan el número de elementos que se pueden usar para esa función.

En general, la descripción proporciona un método y un sistema mejorados para reducir la energía en una máquina de bebidas, la descripción proporciona la operación reducida de un motor del mezclador en la máquina de bebidas que sigue proporcionando condiciones de prueba del producto y asegura la calidad única del producto para las necesidades del surtido de bebidas. El producto sigue congelado por más tiempo, reduciendo así la operación del compresor en un sistema de refrigeración y la entrada de calor en el medio ambiente que lo rodea, como una tienda, lo que reduce más las necesidades de refrigeración del medio ambiente para un consumo de energía general reducido con la máquina de bebidas. La invención se aparta del estándar del mezclado continuo para asegurar la calidad del producto y reduce la entrada de energía en el motor del mezclador y la entrada de energía en la cámara de producto, reduciendo así la frecuencia de reactivación del compresor para tener significativos ahorros de energía.

Los inventores se dieron cuenta de que había una tercera fuente de calor que es la entrada a las máquinas de bebidas, que no fue tomada en cuenta por sus colegas y en otros sistemas. Los inventores descubrieron que esta tercera fuente de calor tenía el potencial de mejoramiento más grande para la mayor parte del equipo para bebidas congeladas, y éste es el objetivo de la patente, permitiendo generalmente que el compresor cicle menos cuando entre menos calor en el sistema por medio de un mezclado no continuo. Aunque en perspectiva la mejora puede parecer gradual, el resultado puede ser importante y ha pasado desapercibido para los otros expertos en la técnica.

Como se describió antes, para mantener una textura congelada óptima o la temperatura de la bebida, el motor del mezclador y el mezclador operan sustancialmente en todo momento en cada cámara de producto de una máquina de bebidas. Este uso constante proporciona un mezclado constante y la medición continua de la condición del producto, para determinar cuándo debe empezar el ciclo de refrigeración para congelar el producto para obtener una textura óptima, o para enfriar la bebida hasta una temperatura óptima. Sin embargo el mezclado continuo agrega energía calorífica al producto y lo descongela o calienta. Si el mezclador se apaga se agrega menos energía calorífica al producto. Menos energía hace más lento el proceso de calentamiento o descongelamiento.

Esta revelación de los inventores tiene por lo menos tres categorías de reducción de energía. En primer lugar, como se mencionó antes, se reduce la entrada de energía al producto mismo. El producto no se descongela tan rápido ni se calienta tan rápido. De este modo el ciclo de enfriamiento del sistema de refrigeración no es tan frecuente y el motor del compresor no tiene que ciclar con tanta frecuencia. En segundo lugar, el tiempo de operación reducido verdadero del motor del mezclador reduce directamente la entrada de energía en la máquina de bebidas. En tercer lugar, se reduce la entrada de energía al espacio cerrado circundante, como una tienda o habitación, ya que el motor del compresor, el motor del mezclador, o ambos, tienen una reducida entrada de energía y una reducida salida de calor. El espacio confinado tiene una menor carga de calor y un menor requerimiento de refrigeración.

La reducción de energía puede ser significativa. Se estima que los cálculos basados en los índices eléctricos actuales son de varios millones de dólares al año para algunas compañías que están en el negocio de las bebidas congeladas.

Habiendo explicando varios aspectos de la descripción, ahora se dirige la atención a una o más modalidades ejemplares y no limitantes.

La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra esquemáticamente las porciones de una máquina de bebidas 11. La figura 2 es un diagrama en perspectiva esquemático de un mezclador ejemplar en una cámara de producto. Las figuras se describirán en conjunto entre sí. La máquina de bebidas 11 incluye una cámara de producto 18, y una flecha giratoria 22 acoplada a un mezclador 23, que tiene una pluralidad de cuchillas que se proyectan hacia afuera dispuestas adentro de la cámara 18. La flecha 22 es impulsada por un motor del mezclador 24, de manera que las cuchillas mezclan los ingredientes y despegan la mezcla congelada de la pared interior de la cámara de producto 18 para una máquina de bebidas congeladas. Algunas máquinas de bebidas tienen múltiples cámaras de producto 18A con su propio motor del mezclador 24, flecha 22, y mezclador 23.

Para una máquina de bebidas congeladas, el sistema de refrigeración 20 incluye un compresor 50, un condensador 52, una válvula de expansión 54, y un serpentín evaporador 56 que rodea la cámara de producto 18. El compresor 50 con un motor del compresor 51 proporciona la fuerza motriz para el refrigerante particular contenido en el sistema de refrigeración 20. El compresor 50 fuerza al refrigerante a través del condensador 52, en donde se licúa el vapor de refrigerante. El refrigerante líquido pasa a través de la válvula de expansión 54, expandiendo el refrigerante líquido a alta presión hasta un vapor a baja presión. El refrigerante a baja presión y baja temperatura, que es descargado desde la válvula de expansión termostática 54, después es dirigido a través del serpentín evaporador 56 para absorber el calor, y de esta manera refrigerar la cámara de producto 18 que está rodeada por el serpentín evaporador 56.

En algunas modalidades, como las máquinas de bebidas congeladas, el motor del compresor 51 con el compresor 50 puede ser activado y desactivado basándose en la viscosidad de la bebida congelada. En el arranque, el motor compresor puede ser activado para que el producto de bebida alcance una primera viscosidad deseada para una primera condición de producto predeterminada, y después se desactiva. El motor del compresor puede ser reactivado (es decir, volver a prenderlo) cuando ocurre una segunda viscosidad (generalmente una viscosidad inferior), como una segunda condición de producto predeterminada, para regresarle al producto la primera condición de producto.

En otras modalidades, se pueden monitorear otras condiciones de producto para determinar el estado de la mezcla de bebida, y el motor del compresor puede funcionar como respuesta a la(s) variable(s) medida(s). Por ejemplo, la temperatura del producto puede ser monitoreada usando cualquier medio apropiado, como un termómetro. Después el motor del compresor 51 podría ser activado como respuesta a la temperatura del producto que alcanza una temperatura predeterminada de fusión o calentamiento, y desactivado cuando el producto alcanza una temperatura deseada de congelamiento o enfriamiento.

El torque del motor del mezclador 24 puede ser monitoreado para determinar la condición del producto de bebida que está adentro de la cámara de producto 18, para una máquina de bebidas congeladas. Cuando la mezcla se encuentra en un estado líquido, relativamente descongelado, el torque que se requiere para hacer girar la flecha 22 es relativamente bajo. Cuando la mezcla está más congelada, se requiere de un torque mayor para hacer girar la flecha 22. Así, en dicha modalidad, la viscosidad del producto de bebida representa una condición monitoreada del producto, entre una primera condición del producto deseada y predeterminada y una segunda condición del producto predeterminada, indicadas por la cantidad de torque del motor que se requiere para hacer girar la flecha 22. El torque del motor puede ser monitoreado directamente por la entrada de energía que se requiere para que el motor del mezclador 24 haga girar la flecha 22 que está acoplada al mezclador 23.

En algunas modalidades se puede programar la operación del motor del mezclador 24, como en una forma escalonada, para que el motor funcione durante un tiempo establecido y que se detenga durante un tiempo establecido. La programación se puede basar en las condiciones de temperatura, viscosidad y/u otras condiciones del producto, y puede ocurrir durante la activación del compresor para probar periódicamente la condición del producto y mezclar el mismo. La programación puede ser determinada por medio de los usos experimentales de configuraciones particulares, y ajustaría de acuerdo a los mismos.

También, se puede ignorar la operación normal del motor del mezclador 24 para iniciar otros eventos que puedan afectar una o más condiciones. Por ejemplo, si se extrae una cantidad de bebida de la cámara de producto 11 , la máquina de bebidas puede activar una operación de llenado para volver a llenar la cámara de producto. En este caso, también será necesario enfriar o congelar los ingredientes añadidos. Se puede hacer una prueba de muestreo para determinar la(s) condición(es) del producto en cuestión, como las condiciones de viscosidad, temperatura u otras condiciones. Si el motor del compresor 51 , y el compresor 50, y el motor del mezclador 24 y el mezclador 23 se encuentran en un estado estable de desactivación, el motor del mezclador 24 puede ser activado para mezclar y probar la viscosidad por medio del torque del motor que se describió antes, o por otros procedimientos reconocidos. Si la viscosidad es baja, el sistema puede activar el compresor y congelar el producto. Si la viscosidad está en una escala normal, entonces el compresor puede permanecer desactivado. El motor del mezclador 24 puede desactivarse después de probar el producto.

Como otro ejemplo de eventos predominando una operación normal, el compresor puede dejar enfriar otra cámara de producto en la máquina de bebidas fuera de secuencia mientras está enfriando una primera cámara de producto que está en secuencia. La eficiencia obtenida al enfriar múltiples cámaras de un compresor al mismo tiempo se considera mayor que enfriar cada cámara (aunque con una menor carga) en diferentes momentos. La primera cámara de producto puede indicar una condición de producto que necesita el compresor para activarse, directamente o a través de eventos calculados que indican empíricamente una condición de producto como descongelado. Si la máquina de bebidas incluye más de una cámara de producto tal como dos, tres, cuatro o más cámaras, entonces la máquina de bebidas puede probar otras cámaras de producto o usar valores empíricos, como tiempo, para determinar la condición de producto en una o más de las cámaras de producto. Si una o más cámaras de producto indica una condición de producto que se está acercando a una necesidad por un ciclo de enfriamiento, entonces el compresor puede cambiar temporalmente el ciclo de enfriamiento de por lo menos una segunda cámara para coincidir con un ciclo de enfriamiento de la primera cámara para dejar que el compresor enfríe las cámaras simultáneamente, aunque por lo menos una segunda cámara esté fuera de ciclo. Una métrica ejemplar para determinar si se enfría otra cámara fuera de ciclo es una condición de producto (como tiempo, temperatura, viscosidad, etc.) de esa cámara que está arriba o debajo de un valor de punto medio de una escala de condición de producto para indicar una necesidad por un ciclo de enfriamiento, para que la cámara se enfríe si la condición está arriba del valor de punto medio.

EXPERIMENT0 1 La figura 3 es un diagrama de datos de prueba ejemplar para una máquina de bebidas que ilustra diferentes índices de cambio de viscosidad de una bebida congelada por periodos diferentes de activación/desactivación como una función de tiempo. Como un ejemplo no limitante de los datos de prueba que pueden desarrollarse de acuerdo con las enseñanzas de esta descripción, la figura 3 ilustra la viscosidad de una viscosidad de bebida que cambia con la temperatura, tal como una bebida congelada, con el tiempo y el efecto que pueden tener los diferentes tiempos de activación/desactivación en los cambios de viscosidad y otras condiciones de producto. Mientras la viscosidad puede medirse o determinarse en un número de maneras, un método ejemplar es medir la entrada de energía con el motor del mezclador, como se describe anteriormente. La entrada de energía en watts puede medirse con el tiempo mientras una o más condiciones de producto cambian. En otras modalidades, la temperatura puede medirse directamente. Otras condiciones adecuadas para el tipo de bebida también pueden medirse además de o en lugar de la viscosidad.

Las unidades en los diagramas se expresan como "batido %" para el eje X y "Muestra de datos #" en el eje Y. El porcentaje de batido es un término sin unidad seleccionada para las comparaciones normalizadas entre diferentes máquinas de diferentes capacidades y se refiere a la operación del mezclador en la cámara de producto a través de la entrada de energía al motor del mezclador. El batido % es una valor relativo que se va a comparar contra una viscosidad de estado líquido, donde un batido % de 1000 indica que la cámara de producto es completamente líquida con una viscosidad baja correspondiente, y un valor de batido % de 0 indica que el motor del mezclador no gira, ya sea por estar desactivado o por no poder girar si la viscosidad es muy alta. A medida que el producto empieza a congelarse, el porcentaje de batido disminuye.

Los límites de activación/desactivación del compresor (es decir, encendido/apagado) en este ejemplo son 900% y 800%, respectivamente. Los datos mostrados en el diagrama se recolectaron empezando cuando se apaga el compresor en un porcentaje de batido de 800. Hay un ligero sobreimpulso de datos al principio del eje X debido a la filtración electrónica y a particularidades del sistema. Los datos se recolectaron hasta que el porcentaje de batido alcanzó 900%. Se utilizaron al menos cuatro (4) diferentes tiempos de activación/desactivación para el motor del mezclador, expresados como un porcentaje de tiempo de activación dividido entre la suma del tiempo de activación más el tiempo de desactivación de la siguiente manera: 15 segundos (seg) de tiempo activado divididos entre la suma de 15 seg de tiempo activado más 1 seg de tiempo desactivado igual a 94% de tiempo activado o aproximadamente 100% para los propósitos de la presente. Otros valores fueron 15 seg activado y 15 seg desactivado (15/(15+15) = 50% activado), 15 seg activado y 30 seg desactivado (15/(15+30) = 33% activado y 20 seg activado y 60 seg desactivado (20/(20+60) = 25% activado). El tiempo que ese producto permaneció entre 800 y 900 de porcentaje de batido (es decir, permaneció congelado en una viscosidad aceptable) aumentó considerablemente cuando el motor del mezclador no se activó tanto como en los esfuerzos previos de los expertos en la técnica. Por ejemplo, a partir de un % de batido de 800% a 900%, el tiempo al 100% de activación del motor del mezclador fue aproximadamente 760 muestras de datos, el tiempo a 50% de activación del motor del mezclador fue aproximadamente 990 muestras de datos; el tiempo a 33% de activación del motor del mezclador fue aproximadamente 1150 muestras de datos; y el tiempo a 25% de activación del motor del mezclador fue aproximadamente 1740 muestras de datos. El aumento en tiempo que permaneció la bebida entre los límites de % de batido de 800% y 900% fue para 50% de activación un porcentaje aumentado de 30% ((990-760)/760), para 33% de activación fue un porcentaje aumentado de 50% (1150-760)/760) y para 25% de activación fue un porcentaje aumentado de 130% (1740-760) 760).

Se observó en el experimento que la consistencia y calidad del producto se deterioraron a aproximadamente 25% de activación para los tiempos de activación/desactivación particulares utilizados anteriormente. De este modo, un porcentaje de activación de entre aproximadamente 50% y 33% (en cualquier incremento) puede tener ahorros de energía valiosos y aún proporcionar un producto de calidad. En algunos experimentos, la calidad parece haber mejorado con la mezcla no continua, lo cual se ha considerado deseable para los productos de bebida congelada de alta calidad. Pueden utilizarse varios y/u otros porcentajes (y cualquier entero o fracción entre éstos), e incluso pueden utilizarse tiempos diferentes de activación/desactivación para un porcentaje dado y mejorado al máximo para una máquina, producto o una combinación de éstos dados. Por ejemplo, un porcentaje de activación entre 10% y 90% podría tener efectos en los ahorros de energía, un porcentaje de activación entre 25% y 75% podría ser ventajoso, y un porcentaje de activación entre 33% y 50% podría ser particularmente ventajoso, donde los índices establecidos son inclusivos y pueden ser cualquier porcentaje entre éstos, incluyendo cualquier porcentaje fraccionado. Así, los porcentajes anteriores y los tiempos de activación/desactivación son meramente ejemplares y no limitante y se ofrecen para proporcionar apoyo para cumplir los requerimientos de la descripción bajo las leyes de patente aplicables.

Entre más tiempo pueda mantenerse la bebida dentro del índice seleccionado, habrá más tiempo entre las activaciones del compresor para enfriar o recongelar el producto, como en este ejemplo. Entre menos tenga que funcionar el compresor, menos energía entra a la máquina de bebidas. Además, entre menos tiempo tenga que funcionar el mezclador, menos energía adicional entra a la máquina de bebidas. Además, entre menos energía entre a la máquina de bebidas, menos energía sale al área circundante, tal como una tienda o sala en la que se instale la máquina de bebidas. Menos salida de energía de la máquina de bebidas hacia el área circundante significa que el sistema de enfriamiento para el área circundante tiene que funcionar menos y así se ahorra energía adicional.

La figura 4 es un diagrama ejemplar de ahorros de energía basados en una entrada de energía reducida a la máquina de bebidas a partir de los datos de prueba descritos en la figura 3. Durante el experimento 1 para los diferentes porcentajes de activación, la entrada de energía en watts se midió para la máquina de bebidas 11 , mostrada en las figuras 1 y 2. El diagrama en la figura 4 muestra los resultados de la entrada de energía a la máquina de bebidas en diferentes porcentajes de la activación del motor del mezclador relacionado con el porcentaje de batido descrito anteriormente. Para una activación de 100%, el ahorro de energía fue cero como un valor de línea basal para comparar los otros porcentajes. En 50% de activación, el ahorro de energía fue aproximadamente 23% para la operación de la máquina de bebidas. En 33% de activación, el ahorro de energía fue aproximadamente 35% para la operación de la máquina de bebidas. En 25% de activación, el ahorro de energía fue aproximadamente 38% para la operación de la máquina de bebidas. Aunque no se incluye en el diagrama de la figura 3, un punto de datos adicional para el ahorro de energía se muestra en la figura 4, concretamente, en 40% de activación, el ahorro de energía fue aproximadamente 31%. De manera importante, se supone que va a haber otros ahorros de energía, ya que el compresor se necesita con menos frecuencia cuando el producto permanece más tiempo entre los límites de calidad aceptables además de que el motor del mezclador funciona menos frecuentemente y la menor salida de calor al área circundante ocasiona que su propio sistema de enfriamiento funcione menos frecuentemente.

El cuadro A es un cuadro de porcentajes de activación del motor del mezclador y los ahorros de energía resultantes con la máquina de bebidas. El cuadro resume los tiempos de activación ejemplar y los ahorros de energía descritos en el experimento 1 y con respecto a las figuras 3 y 4. Incluso para el índice de entre 33% y 50% para los porcentajes de activación, los ahorros de energía pueden ser 35% a 23%, respectivamente. Además, los ahorros de energía para la entrada de energía a la máquina de bebidas mostrados en el cuadro A excluyen otros ahorros para el área circundante de la carga de calor reducida. Además, puede ser posible que el número de ciclos de deshielo se reduce debido a menos ciclos del compresor para los ahorros de energía adicionales. Así, los ahorros de energía pueden ser importantes.

CUADRO A Porcentajes de activación del motor del mezclador y los ahorros de energía resultantes con la máquina de bebidas Se pueden considerar otras modalidades adicionales que utilicen uno o más aspectos de las invenciones que se describieron antes, sin apartarse del espíritu de la invención. Por ejemplo, el experto en la técnica puede aplicar los principios anteriores a una máquina de bebidas de refrescos u otras máquinas de bebidas para reducir la entrada de energía en tales máquinas. Para máquinas de bebidas de fuente de sodas, un medio de enfriamiento circula continuamente sobre una fuente de enfriamiento, tal como un bloque de hielo que se crea mediante un sistema de refrigeración del compresor, y el producto de bebida se enfría mientras circula a través del medio de enfriamiento en bobinas mientras se suministra el producto. En una máquina de bebidas de refrescos común, un motor del mezclador en una máquina de bebidas de refrescos puede operarse continuamente y el grosor de un bloque de hielo se monitorea y regenera como sea necesario al activar periódicamente el compresor. Ya que el fluido en la cámara que está congelado no es la bebida consumida por el consumidor, pero meramente el medio de enfriamiento para la bebida, entonces el término "producto" aquí puede verse ampliamente. Así, para propósitos de la presente, el término "producto" puede incluir un producto de bebida (de tal manera que puede enfriarse directamente en una cámara de producto de bebida en una máquina de bebidas congeladas), un medio de enfriamiento para enfriar el producto de bebida (como el medio de enfriamiento en una cámara de producto de una máquina de bebidas de refrescos que a su vez enfría el producto de bebida a través de bobinas en la cámara de producto), o una combinación de éstas.

La discusión de elementos únicos puede incluir varios elementos y viceversa. Las referencias a por lo menos un elemento seguido por una referencia al elemento puede incluir uno o más elementos. También, podrían utilizarse varios aspectos de las modalidades juntos entre sí para cumplir las metas comprendidas de la descripción. A menos de que el contexto lo requiera lo contrario, la palabra "comprenden" o variaciones como "que comprende" o "comprendiendo", deberá entenderse como que implica la inclusión de por lo menos el elemento establecido o el paso o grupo de elementos o pasos o equivalentes de los mismos, y no la exclusión de una cantidad numérica más grande o cualquier otro elemento o paso, o grupo de elementos o pasos o equivalentes de los mismos. El dispositivo o sistema puede utilizarse en un número de direcciones y orientaciones. El término "acoplado", "acoplamiento", "acoplador" y términos similares se utilizan ampliamente en la presente, y pueden incluir cualquier método o dispositivo para asegurar, unir, enlazar, sujetar, juntar, pegar, insertar en los mismos, formar en o dentro de los mismos, comunicar o asociar, por ejemplo mecánicamente, magnéticamente, eléctricamente, químicamente, directa o indirectamente con elementos intermedios, una o más piezas de miembros juntas, y también puede incluir sin limitación, formando entre sí integralmente un miembro funcional en una forma unitaria. El acoplamiento puede ocurrir en cualquier dirección, incluyendo giratoriamente.

El orden de las etapas puede ocurrir en una variedad de secuencias a menos de que se limite específicamente a lo contrario. Los distintos pasos que se describen en la presente se pueden combinar con otros pasos, entremezclados con los pasos establecidos, y/o se pueden dividir en múltiples pasos. Igualmente se describieron funcionalmente elementos y se pueden representar como componentes separados, o se pueden combinar en componentes que tienen múltiples funciones.

Las invenciones se han descrito en el contexto de las modalidades preferidas y otras modalidades, y no se ha descrito cada modalidad de la invención. Están disponibles modificaciones y alteraciones obvias a las modalidades descritas para los expertos en la técnica. Las modalidades descritas y no descritas no pretenden limitar o restringir el alcance o aplicabilidad de la invención concebida por las Solicitantes, sino en su lugar, de conformidad con las leyes de patentes, las Solicitantes pretenden proteger completamente todas de tales modificaciones y mejoras que entran dentro del alcance o gama de equivalentes de las siguientes reivindicaciones.

Claims (29)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un método para operar una máquina de bebidas que tiene una cámara de producto para contener un producto, un motor del compresor con un compresor para enfriar el producto, y un motor del mezclador con un mezclador para mezclar el producto en la cámara de producto, que comprende: activar el motor del compresor para enfriar el producto de manera que el producto logre una primera condición de producto predefinida; activar el motor del mezclador con el mezclador para mezclar el producto en la cámara de producto; desactivar el motor del compresor; desactivar el motor del mezclador para detener el mezclado del mezclador, basándose en la ocurrencia de una primera condición predefinida mientras el producto están en la cámara y el motor del compresor es desactivado; reactivar el motor del mezclador basándose en la ocurrencia de una segunda condición predefinida diferente de la primera condición, mientras el producto está en la cámara y el motor del compresor está desactivado; y reactivar el motor del compresor cuando el producto alcanza una segunda condición de producto predefinida.

2.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque reactivar el motor del compresor ocurre con menos frecuencia debido al paso de desactivar el motor del mezclador con base en la ocurrencia de la primera condición predefinida comparada con la reactivación del motor del compresor sin el paso de desactivar el motor del mezclador con base en la ocurrencia de la primera condición predefinida.

3. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque un tiempo de activación para el motor del mezclador comparado con una suma del tiempo de activación y un tiempo de desactivación para el motor del mezclador mientras el motor del compresor se desactiva se expresa como un porcentaje de activación del mezclador, y el porcentaje de activación es 10% a 90%.

4. - El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el porcentaje de activación es 25% a 75%.

5. - El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el porcentaje de activación es 33% a 50%.

6. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la primera condición predefinida comprende un primer tiempo.

7. - El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque la segunda condición predefinida comprende un segundo tiempo.

8 - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la primera condición de producto predefinida comprende una primera temperatura de producto del producto.

9.- El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque la segunda condición de producto predefinida comprende una segunda temperatura de producto del producto diferente a la primera temperatura de producto.

10. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la primera condición de producto predefinida comprende una primera viscosidad de producto en la cámara.

11. - El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque la segunda condición de producto predefinida comprende una segunda viscosidad del producto en la cámara diferente a la primera viscosidad.

12.- El método de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque una diferencia entre la primera viscosidad y la segunda viscosidad se basa en una diferencia en la cantidad de entrada de energía en el motor del mezclador en la primera viscosidad y en la segunda viscosidad.

13.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la máquina de bebidas comprende múltiples cámaras adaptadas para enfriarse con el compresor con cada cámara enfriada en un ciclo de enfriamiento, y comprende adicionalmente cambiar temporalmente el ciclo de enfriamiento de una primera cámara para coincidir con un ciclo de enfriamiento de por lo menos otra de las cámaras para permitir que el compresor enfríe la primera cámara y la al menos otra cámara de manera simultánea.

14.- El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque comprende adicionalmente desactivar el compresor cuando ocurre una viscosidad de producto predefinida para terminar el ciclo de enfriamiento de una o más cámaras.

15.- El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque comprende adicionalmente desactivar el compresor cuando ocurre una temperatura de producto predefinida para terminar el ciclo de enfriamiento de una o más cámaras.

16.- Un sistema para reducir la entrada de energía en una máquina de bebidas, que comprende: por lo menos una cámara de producto adaptada para contener un producto; un motor del compresor con un compresor adaptado para enfriar el producto; un motor del mezclador con un mezclador adaptado para mezclar el producto en la cámara de producto; un controlador acoplado al motor del compresor y al motor del mezclador, y adaptado para: activar el motor del compresor para enfriar el producto, para que el producto alcance una primera condición de producto predefinida; activar el motor del mezclador con el mezclador para mezclar el producto en la cámara de producto; desactivar el motor del compresor; desactivar el motor del mezclador para detener el mezclado del mezclador basándose en una ocurrencia de una primera condición predefinida mientras el producto está en la cámara y el motor del compresor es desactivado; reactivar el motor del mezclador para mezclar el producto en la cámara de producto basándose en la ocurrencia de una segunda condición predefinida que es diferente de la primera condición mientras el producto está en la cámara y el motor del compresor está desactivado; y reactivar el motor del compresor cuando el producto alcance una segunda condición de producto predefinida.

17.- El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque un tiempo de activación para el motor del mezclador comparado con una suma del tiempo de activación y un tiempo de desactivación para el motor del mezclador mientras el motor del compresor se desactiva se expresa como un porcentaje de activación del mezclador, y el porcentaje de activación es 10% a 90%.

18.- El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el porcentaje de activación es 25% a 75%.

19. - El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el porcentaje de activación es 33% a 50%.

20. - El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque la primera condición predefinida comprende un primer tiempo.

21. - El sistema de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque la segunda condición predefinida comprende un segundo tiempo.

22.- El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque la primera condición de producto predefinida comprende una primera temperatura de producto del producto.

23.- El sistema de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque la segunda condición de producto predefinida comprende una segunda temperatura de producto del producto diferente a la primera temperatura de producto.

24.- El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque la primera condición de producto predefinida comprende una primera viscosidad de producto en la cámara.

25. - El sistema de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque la segunda condición de producto predefinida comprende una segunda viscosidad del producto en la cámara diferente a la primera viscosidad.

26. - El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque una diferencia entre la primera viscosidad y la segunda viscosidad se basa en una diferencia en la cantidad de entrada de energía en el motor del mezclador en la primera viscosidad y en la segunda viscosidad.

27. - El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la máquina de bebidas comprende múltiples cámaras adaptadas para enfriarse con el compresor con cada cámara enfriada en un ciclo de enfriamiento, y comprende adicionalmente el ciclo de enfriamiento de una primera cámara para coincidir con un ciclo de enfriamiento de por lo menos otra de las cámaras para permitir que el compresor enfríe la primera cámara y la al menos otra cámara de manera simultánea.

28. - El sistema de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende adicionalmente el controlador adaptado para desactivar el compresor cuando ocurre una viscosidad de producto predefinida para terminar el ciclo de enfriamiento de una o más cámaras.

29. - El sistema de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende adicionalmente el controlador adaptado para desactivar el compresor cuando ocurre una temperatura de producto predefinida para terminar el ciclo de enfriamiento de una o más cámaras.