專利名稱：半冷凍產品分配設備的制作方法
技術領域：
本發明一般地涉及用于冷凍和 分配半冷凍產品的設備，并且更具體地涉及用于從分配設備的產品冷凍室中的產品去除熱量的改進的蒸發器構造。
背景技術：
軟冰淇淋、酸奶、蛋奶糕和其他半冷凍食品以及半冷凍飲料有時被稱為雪泥軟冰等，并且通常通過具有冷凍圓筒(cylinder)的分配設備來分配。冷凍圓筒也被稱為桶，其限定了縱向伸長的冷凍室。通常，未冷凍的液體產品混合料在冷凍圓筒的后端被添加到冷凍室并且通過手動操作的分配閥在冷凍圓筒的前端被選擇性地分配。旋轉攪拌器通常由兩個或更多個螺旋葉片形成，該兩個或更多個螺旋葉片由驅動馬達以期望旋轉速度驅動，當產品從液態轉變到半冷凍態時，旋轉攪拌器從冷凍圓筒的內壁刮下半冷凍混合物并且使產品通過限定在冷凍圓筒內的冷凍室向前移動。當熱量從產品傳遞到流過蒸發器的制冷劑時，冷凍室內的產品從液態轉變到半冷凍態，該蒸發器圍繞冷凍圓筒布置。蒸發器與常規制冷系統的一部分操作性關聯，該制冷系統還包括壓縮裝置和制冷劑冷凝器，其布置在常規制冷劑循環中，處于封閉制冷劑回路中。這種類型的分配設備可具有從用于分配單一風味的產品的單個冷凍圓筒，或者多個冷凍圓筒，其各自容納選定的產品風味，用于分配每一種選定的風味以及甚至混合風味。例如，美國專利No. 5，205，129公開了一種具有一對冷凍室的半冷凍食品分配設備。如前面所述，熱量被從冷凍圓筒中的產品去除并且被循環通過蒸發器的制冷劑帶走，該蒸發器圍繞冷凍圓筒布置。在具有多于一個冷凍圓筒的分配設備中，圍繞每個冷凍圓筒布置蒸發器。在用于分配半冷凍產品的常規設備中，蒸發器通常構造成圍繞冷凍圓筒的外壁纏繞并與之接觸的管，或者構造成從冷凍圓筒的外壁和外圓筒的內壁之間的環形室，該外圓筒圍繞冷凍圓筒共軸地布置。例如，美國專利No. 4，580，905和No. 4，732，013各自均公開了由單個連續圓管形成的蒸發器，該圓管繞冷凍圓筒的外周螺旋纏繞并且限定了繞冷凍圓筒的螺旋流動通路，制冷劑循環通過該通路。在螺旋纏繞圓管蒸發器的商業實施例中，管具有3/8英寸(9.525 mm)的外徑以及0.319英寸(8. I mm)的內徑。美國專利No. 6，619，067公開了一種冷卻單元，其具有繞圓筒形冷凍器殼罩的外表面螺旋纏繞的冷凍管，該冷凍管的連續匝彼此接觸。冷凍管抵靠著冷凍管變平并且限定了具有大致矩形截面的制冷劑流動通路。螺旋纏繞的冷凍管覆蓋有形成在其上的金屬表面層膜以及金屬填料，該金屬填料嵌入在蒸發器殼罩和冷凍管的鄰接的匝之間的空間中。
美國專利No. 6，253，573公開了一種蒸發器，其適合用于冷凍諸如冰淇淋、冰、不含牛奶的糖果食品和其他軟產品。該蒸發器包括外圓筒，其繞內圓筒共軸地布置并且與內圓筒隔開，該內圓筒限定冷凍室。為了冷卻冷凍室內的產品，制冷劑經過形成在內圓筒和外圓筒之間的環形間隙。多個翅片從外圓筒的內表面向內延伸到環形間隙中并且形成間隙中的多個通道。在公開的實施例中，翅片具有1/2英寸(12. 7 mm)的高度以及約1/16英寸(1.6 mm)的厚度，翅片之間的縫槽具有約1/16英寸(I. 6 mm)的寬度。因此，形成在相鄰翅片之間的流動路徑可具有約0. 111英寸(2. 82 mm)的液力直徑。翅片被機加工在外圓筒中，外圓筒由具有比制成內圓筒的材料的導熱率更大導熱率的材料制成。由Taylor Freezer公司推銷的半冷凍冰淇淋分配設備的商業實施例,冷凍器殼體包括內圓筒，內圓筒被外圓筒圍繞，外圓筒繞內圓筒共軸地布置，從而形成它們之間的環形間隙。制冷劑循環通過該環形間隙，制冷劑朝向殼體的后端進入環形間隙并且朝向殼體的前端離開環形間隙。一對緩沖器繞環形間隙周向地延伸經過小于360度的弧。該緩沖器由被擠壓在內圓筒和外圓筒之間的繩形成，并且相對于彼此 布置成限定通向環形間隙的制冷劑入口和從環形間隙離開的制冷劑出口之間的大致螺旋制冷劑流動路徑。該環形間隙具有0. 389英寸(9. 88 mm)的名義深度。
發明內容
在本發明的一個方面中，提供了一種分配設備，其用于諸如半流動食物或半冷凍飲料的半冷凍產品。該分配設備具有至少一個冷凍桶，至少一個冷凍桶限定冷凍室，在一端處具有入口以便接收產品的供應并具有出口 ；產品分配閥，產品分配閥與至少一個冷凍桶的出口操作性關聯以便分配半冷凍產品；以及制冷系統，制冷系統用于使經冷卻的制冷劑循環，與冷凍室內的產品成換熱關系。冷凍桶包括內圓筒和縱向延伸的外圓筒，內圓筒沿著中心軸線縱向延伸，外圓筒共軸地圍住內圓筒。多個通道以周向隔開的間隔繞內圓筒的圓周設置在內圓筒的外表面中。多個翅片與多個通道以交替關系形成在內圓筒的外表面中，由此，每個通道形成在各自一對周向隔開的翅片之間。多個通道的每個通道在一端開口成與入口集管流體連通并且在其另一端開口通向出口集管。在一個實施例中，多個通道的每一個通道在入口集管和出口集管之間平行于內圓筒的軸線縱向地延伸。在一個實施例中，多個通道的每個通道在內圓筒的外表面中被機加工到預選深度，由此形成內圓筒的外表面中的多個翅片，該多個翅片與內圓筒形成為整體并徑向向外延伸以鄰接外圓筒的內表面，該外圓筒圍住內圓筒。入口集管可由形成在內圓筒的外表面中的第一凹陷限定，該凹陷繞內圓筒的第一端周向地延伸。出口集管可由形成在內圓筒的外表面中的第二凹陷限定，該凹陷繞內圓筒的第二端周向地延伸。每個通道限定在入口集管和出口集管之間延伸的制冷劑流動通路。入口集管具有至少一個入口，其開口成從制冷劑系統接收制冷劑，出口集管具有至少一個出口，其開口成將制冷劑返回制冷劑系統。多個通道的每個通道可以以平行于內圓筒的軸線的關系縱向地延伸。多個通道可繞內圓筒的圓周以周向均等隔開的間隔布置。每個通道可限定的流動通路的橫截面流動區域具有大致矩形的橫截面。每個通道可限定的流動通路的橫截面流動區域具有大致正方形的橫截面。在一個實施例中，每個通道所限定的流動通路的橫截面流動區域具有約0. 0625英寸(I. 5875 mm)的液力直徑。每個通道所限定的流動通路的橫截面流動區域具有在約0. 02英寸到0. 10英寸(0. 508 mm到2. 54 mm)范圍內的液力直徑。在本發明的一個方面中，提供了一種換熱器，其包括內圓筒，內圓筒沿著中心軸線縱向延伸并且限定產品室；以及縱向延伸的外圓筒，外圓筒繞內圓筒共軸地布置并且圍住內圓筒。多個通道被限定在外圓筒的內表面和內圓筒的外表面之間。多個通道的每個通道限定換熱流體流動通路，該換熱流體流動通路在通道的第一端處的入口集管和通道的第二端處的出口集管之間延伸。入 口集管具有至少一個入口，其開口成接收換熱流體，出口集管具有至少一個出口，其開口成將排放該換熱流體。多個通道的每個通道可以以平行于內圓筒的軸線的關系縱向地延伸。多個通道可繞內圓筒的圓周以周向均等隔開的間隔布置。在一個實施例中，多個通道被機加工到內圓筒的外表面中。每個通道可限定的流動通路的橫截面流動區域具有大致矩形的橫截面。每個通道可限定的流動通路的橫截面流動區域具有大致正方形的橫截面。每個通道所限定的流動通路的橫截面流動區域具有在約0. 02英寸到0. 10英寸(0. 508 mm到2. 54 mm)范圍內的液力直徑。在換熱器的一個實施例中，每個通道所限定的流動通路的橫截面流動區域具有約0. 0625英寸(I. 5875 mm)的液力直徑。
為了進一步理解本公開，將參考以下詳細描述，所述詳細描述應當連同附圖一起閱讀，在附圖中
圖I是示意圖，示出了體現本發明的用于冷凍和分配半冷凍產品的設備的示例性實施
例；
圖2是根據本發明的冷凍桶的示例性實施例的透視 圖3是圖2的冷凍桶的內圓筒的示例性實施例的透視 圖4是圖3的內圓筒的剖面側視 圖5是圖3的內圓筒沿線5-5剖切的橫截面視圖，其中，外圓筒繞內圓筒周向地組裝；
并且
圖6是限定在圖5的線6-6內的冷凍桶的一段的放大視圖。圖7是根據本發明一個方面的冷凍桶的另一個實施例的一段的放大視 圖8是根據本發明一個方面的冷凍桶的另一個示例性實施例的剖切橫截面 圖9是圖8中所示的冷凍桶的蒸發器的微通道管的剖切橫截面 圖10是平面視圖，示出了微通道管蒸發器的組裝布局；并且 圖11是圖10的微通道管蒸發器的局部剖切側視圖。
具體實施例方式最初參加圖I，示意性地示出了用于冷凍和分配半冷凍食品的設備10的示例性實施例，所述食品例如是但不限于軟冰淇淋、牛奶凍、酸奶、蛋奶糕、牛奶冰淇淋攪合飲料、含二氧化碳和/或不含二氧化碳的冰凌飲料，其體現了本發明。在所示實施例中，設備10包括兩個冷凍室Cl和C2，用于分配不同類型風味的食品。冷凍室Cl和C2被分別限定在軸向伸長的圓筒形桶20-1和20-2中。雖然示出為雙桶分配器，但應當理解的是，設備10可僅具有用于分配單一產品的單個桶機器，或者可具有用于分配多種風味或類型的產品或者混合風味的三個或更多個桶。桶20-1、20-2的每一個包括內圓筒30、圍住內圓筒30的外圓筒40以及形成在內圓筒30和外圓筒40之間的蒸發器50。從制冷系統60供應制冷劑到各自桶20-1、20-2的蒸發器50，以便對各自冷凍室Cl和C2內所存在的產品進行制冷。攪拌器22共軸地布置在每個室Cl和C2內并且安裝成在每個室Cl和C2內旋轉。每個攪拌器22由驅動馬達23驅動，以繞桶20-1、20-2中的其各自一個的軸線旋轉。在圖I所示的實施例中，單個驅動馬達在被激勵時同時驅動每個攪拌器22繞其各自桶的軸線旋轉。然而，應當理解的是，每個攪拌器22可由單 獨專用于驅動該各自攪拌器的馬達來驅動。各自的產品供應24與每個桶20-1、20-2操作性關聯，以便將待冷凍的產品供應到該產品供應所關聯的各自的室Cl和C2。設備10還配備有分配閥系統，其能夠選擇性地操作以便以本領域公知的方式分配來自所述桶的半冷凍產品。制冷系統60包括單個制冷劑蒸氣壓縮機62和冷凝器64，該壓縮機62由與壓縮機62操作性關聯的壓縮機馬達65驅動，該冷凝器64在根據制冷循環的制冷劑回路中與蒸發器50連接。壓縮機62通過高壓出口線路61以制冷劑流動連通的方式連接到冷凝器64，高壓出口線路61連接到制冷劑入口，并且冷凝器64的制冷出口通過高壓制冷劑供應線路63連接到制冷劑流動控制閥66，制冷劑流動控制閥66中的一個與桶20-1的蒸發器50中的一個操作性關聯，并且制冷劑流動控制閥66中的另一個與桶20-2的蒸發器50中的另一個操作性關聯。閥66的每一個通過各自的制冷劑線路67連接到與其關聯的各自蒸發器50的制冷劑入口。每個蒸發器50的各自制冷劑出口通過低壓制冷劑返回線路69和蓄積器68連接到壓縮機62的抽吸側。制冷劑流動控制閥66可例如包括這樣類型的開/關螺線管閥，其能夠在打開位置和關閉位置之間快速地循環，該打開位置使得制冷劑流傳遞到相關聯的蒸發器50，該關閉位置阻止制冷劑流傳遞到相關聯的蒸發器。閥66可以是脈寬調制的螺線管閥或者電馬達操作的閥。不同的產品具有不同的熱傳遞速率和不同的凝固點。因此，制冷系統60的操作將取決于被供應到冷凍室Cl和C2的產品而變化。制冷系統60的操作可被控制系統70控制，該控制系統70控制壓縮機驅動馬達65、攪拌器馬達23和流動控制閥66的操作。控制系統70包括可編程控制器72 (其包括具有相關聯的存儲器的中央處理單元)、輸入和輸出電路、以及用于感測室Cl和C2內的產品溫度的溫度傳感器。為了更周全地討論示例性控制系統70的設計和操作，參考美國專利No. 5，205，129，其全部公開內容通過引用并入于此。在所示實施例中，每個桶20配備有可選擇性操作的分配閥11，其布置在桶20的前端，用于接收來自冷凍室的產品。然而，如一些常規雙桶分配器那樣，分配閥系統可包括第三分配閥，其可選擇性操作以分配在混合的室Cl和C2內存在的兩種風味或類型的產品的混合料。分配閥系統還可包括單個可選擇性操作的閥，其可選擇性地定位在第一位置以分配僅來自室Cl的產品，定位在第二位置以分配僅來自室C2的產品，以及定位在第三位置以分配來自室Cl和C2的產品的混合料。簡而言之，在操作中，來自各自產品供應24的待冷凍的產品從供應管27被供應到每個室Cl和C2，各自的產品供應24與室Cl和C2相關聯，供應管27在每個桶20的后端開口通向所述室。如常規實踐那樣，產品供應24被布置成按照需要供給液態可食用產品混合料以及通常但不總是可食用氣體(例如按比例的空氣、氮氣、二氧化碳或其混合物)，以提供具有期望一致性的半冷凍食品。在輸送到室Cl和C2之前，液態可食用產品混合料可被適當的設備(未示出)制冷以將該產品混合料預先冷卻到預選溫度，該預選溫度高于該產品混合料的凝固溫度。攪拌器22在其各自的室Cl和C2中旋轉，從而攪拌室內所存在的產品混合料并且還使產品混合料移動到室的前端以便輸送到分配閥11。攪拌器22的葉片也可設計成當攪拌器旋轉時沿著內圓筒30的內表面經過，從而從內圓筒30的內表面刮下產品。當產品混合料在室Cl和C2中攪拌時，產品混合料被冷卻到凝固點溫度以產生準備好根據需要進行分配的半冷凍產品。如果向產品混合料添加氣體，則隨著攪拌器旋轉，該氣體被徹底地且均勻地分散在產品混合料中間。現在參見圖2-6，具體地，每個冷凍桶20包括內管30、圍住內管30的外管40、以及形成在內管30和外管40之間的蒸發器50。內管30包括沿著中心軸線31縱向延伸的圓筒，該圓筒具有內表面和外表面34，該內表面限定了冷凍室C的界限。外管40包括沿著軸線31縱向延伸的圓筒，該圓筒共軸地圍住縱向延 伸的內圓筒30。外圓筒40具有內表面42，其面對內圓筒30的外表面34。內圓筒30和外圓筒40 二者均可由食品級不銹鋼制成，或者由被許可用于食品處理應用的其他金屬制成。產品供應管27通過桶20的內圓筒30的第一端部開口通向冷凍室C，該端部在本文中也被稱為供給端或后端。分配閥11布置在桶20的軸向相對的端部處，該端部在本文中也被稱為排放端或前端。內圓筒30的外表面設置有多個翅片52和多個通道53，多個通道53以周向隔開的間隔與多個翅片52以交替關系繞內圓筒30的外表面的圓周布置。翅片52和通道53可例如通過從內圓筒30的外表面機加工掉材料而與第一圓筒30的殼體整體地形成，由此同時形成通道53以及與通道53交替且在通道53之間徑向向外延伸的翅片52。內圓筒也可形成為使得翅片52通過模壓而被制成與其成為整體。在一個實施例中，內圓筒30的殼體外徑差不多匹配外圓筒40的殼體內徑，使得當在內圓筒30的外表面34中機加工出通道53并由此形成內圓筒30的多個翅片52時，在通過將外圓筒40滑動配合到內圓筒30上而組裝桶20時，翅片52徑向向外延伸以鄰接外圓筒40的內表面42。內圓筒30的外表面34還在內圓筒30的縱向隔開的端部區域處設置有第一凹陷56和第二凹陷58，其形成在內圓筒30的外表面34中并且繞外表面34周向地延伸。在所示的示例性實施例中，第一凹陷56位于內圓筒30的產品排放端并且第二凹陷58位于其產品供給端。第一圓筒30具有至少一個入口 57和至少一個出口 59，至少一個入口 57開口通向第一凹陷56以便從制冷劑系統60接收制冷劑，至少一個出口 59開口通向第二凹陷58以便將制冷劑返回到制冷劑系統60。在圖3-6所示的示例性實施例中，四個制冷劑入口 57圍繞第一凹陷56以均等隔開的周向間隔設置，并且四個制冷劑出口 59圍繞第二凹陷58以均等隔開的周向間隔設置。每個通道53形成制冷劑流動通路，其在第一凹陷56和第二凹陷58之間延伸并建立第一凹陷56和第二凹陷58之間的流體流動連通。在所示實施例中，多個通道中的每一個通道53平行于內圓筒30的軸線31在第一凹陷56和第二凹陷58之間縱向地延伸。因此，第一凹陷56形成制冷劑入口集管(header)并且第二凹陷形成制冷劑出口集管，其與形成在內圓筒30中的通道53 —起在與外圓筒40組裝時提供了換熱器，其在本文所述的實施例中限定了冷凍桶20的蒸發器50，制冷劑以與冷凍室C內存在的產品的換熱關系循環通過該蒸發器50以便冷卻其內存在的產品，冷凍室C由內圓筒30的內表面限定界限。第一凹陷56經由至少一個入口 57通過閥66和線路67與制冷劑供應線路63連接成流體流動連通以接收制冷劑進入蒸發器50，而第二凹陷58經由至少一個出口 59與制冷劑線路69連接成流體流動連通以便從蒸發器50傳遞制冷劑。在所示實施例中，四個入口 57被提供到第一凹陷56上，周向地隔開九十度的間隔。類似地，四個出口 59被提供到第二凹陷58上，周向地隔開九十度的間隔。在一個實施例中，多個通道中的每個通道53被機加工到內圓筒30的外表面中以限定具有期望橫截面形狀的流動通路，例如大致矩形或正方形橫截面形狀。另外，每個通道53可被機加工成期望深度和期望寬度以提供具有期望液力直徑的流動通路。在一個實施例中，每個通道所限定的流動通路的橫截面流動區域具有在約0. 02英寸到0. 10英寸(約0. 50mm到2. 54 mm)范圍內的液力直徑。例如，在一個實施例 中，每個通道53可被機加工成具有0. 0625英寸(I. 5875 mm)的深度和0. 0625英寸(I. 5875 mm)的寬度，由此所限定的流動通路的橫截面流動區域具有約0.0625英寸(I. 5875 mm)的液力直徑。多個通道53可繞內圓筒的圓周以周向均等隔開的間隔布置。例如，在半冷凍產品分配設備10的示例性應用中，冷凍桶20的內圓筒30具有4. I英寸(104 mm)的殼體外徑，可繞內圓筒30的外表面的圓周布置總共128個均等地周向隔開的通道53。在一個實施例中，如圖7所示，蒸發器50被模壓而成為一體化構件，其具有繞蒸發器50以隔開的間隔布置的多個通道53。在模壓工藝中，通道53形成在翅片52之間，翅片52與一對隔開的壁整體地形成并且在其之間延伸。蒸發器50可形成為扁平的并且卷成圓筒形狀使得翅片52徑向延伸，或者蒸發器50可被模壓成圓筒形狀使得翅片52徑向延伸。形成為圓筒形的蒸發器50然后被組裝在圓筒形內殼體30上，如圖7所示，并且被銅焊或軟焊就位在內殼體30的外表面上。由于模壓蒸發器50的結構提供了對于經過通道53的制冷劑的壓力的包容，因此不需要外殼體。此外，殼體30不需要被設計成容納流過蒸發器50的制冷劑的高壓，并且相比在殼體30形成制冷劑包容結構的一部分的情況中所需要的，殼體30可由較小厚度的不銹鋼制成。現在參見圖8-11，具體地，在其內所示的冷凍桶20的示例性實施例中，蒸發器50由多個微通道管150形成，多個微通道管150在一對縱向間隔開的端部分布管156、158之間縱向地延伸。每個微通道管150限定多個微通道153，多個微通道153平行于管150的整個長度縱向地延伸。每個微通道153限定流動通路，該流動通路在由端部分布管156限定的流動分布室和由端部分布管158限定的流動分布室之間以流體流動連通的方式延伸。微通道153可具有如圖9所示的圓形橫截面，或者可根據需要具有矩形或其他橫截面。在一個實施例中，每個微通道153所限定的流動通路的橫截面流動區域具有在約0. 02英寸到0.10英寸(約0.50 mm到2. 54 mm)范圍內的液力直徑。在一個實施例中，每個微通道153所限定的流動通路的橫截面流動區域具有約0. 0625英寸(I. 5875 mm)的液力直徑。端部分布管156繞殼體30的后端的外表面周向地延伸，并且端部分布管158繞殼體30的后端的外表面周向地延伸。微通道管150覆蓋限定冷凍室C的殼體30的外表面32,并且在端部分布管156和158之間延伸內殼體30的長度。端部分布管156包括至少一個入口 157，其通過閥66和線路67將限定在端部分布管156中的流動分布室與制冷劑供應線路63以流體流動連通的方式連接，以接收制冷劑進入蒸發器50。端部分布管158包括至少一個出口 159，其將限定在端部分布管158中的流動分布室與制冷劑線路69以流體流動連通的方式連接，以便從蒸發器50傳遞制冷劑。因此，端部分布管156用作蒸發器50的制冷劑入口集管，并且端部分布管158用作蒸發器50的制冷劑出口集管。微通道管在結構上容納流過通道153的制冷劑的壓力。因此，殼體30不需要被設計成容納流過蒸發器50的制冷劑的高壓，并且相比在殼體30形成制冷劑包容結構的一部分的情況中所需要的，殼體30可由較小厚度的不銹鋼制成。另外，在該設計中，可取消外殼體40。微通道管150可通過各種方法附接到冷凍殼體30的外表面，包括例如軟焊、銅焊或夾持。在構造方法中，微通道管150和端部分布管156、158在組件中被鋪設成平的，例如如圖10和圖11所示，并且然后在熔爐中銅焊或軟焊。然后，微通道管150和端部分布管156,158的完成后的組件可被卷起來并被銅焊或軟焊到殼體30的外表面34以形成如圖8所示的冷凍桶20。微通道管150和端部分布管156、158的與殼 體30的外表面接觸的表面以及殼體30的外表面34可以被鍍有銅以促進銅焊或軟焊。替代地，微通道管150或管段以及端部分布管156、158可在被銅焊或軟焊成組件之前形成圓筒形狀。包括相對大數量的制冷劑流動通道(制冷劑流動通道各自具有相對小的液力直徑)的蒸發器50的換熱效率顯著地高于本文前面描述的現有技術蒸發器的換熱效率。部分地由于制冷劑和內圓筒30之間的有效換熱面積的增加并且部分地由于換熱有效性的增加而使換熱得以提高，有效換熱面積的增加是由于位于通道53側面的翅片52引起的，換熱有效性的增加與各自通道53所限定的非常小的液力直徑流動通路相關聯。本文所使用的術語是為了描述而非限制的目的。本文公開的特定結構性和功能性細節不應被解釋為限制性的，而僅僅作為教導本領域技術人員實施本發明的基礎。雖然已經參照附圖中所示的示例性實施例特別地示出和描述了本發明，但本領域技術人員應當認識到在不偏離本發明精神和范圍的情況下可作出各種修改。本領域技術人員還將認識到在不偏離本發明范圍的情況下，可用等同物來代替本文所公開的參照示例性實施例描述的元件。因此，所意圖的是，本公開不限于所公開的(一個或多個)特定實施例，而是本公開將包括落入所附權利要求范圍內的所有實施例。
權利要求
1.一種半冷凍產品分配設備，其具有至少ー個冷凍桶，所述至少一個冷凍桶限定冷凍室，在一端處具有入口以便接收產品的供應并具有出口；產品分配閥，所述產品分配閥與所述至少一個冷凍桶的出ロ操作性關聯以便分配半冷凍產品；以及制冷系統，所述制冷系統用于使經冷卻的制冷劑循環，與所述冷凍室內的產品成換熱關系；所述冷凍桶具有內圓筒和縱向延伸的外圓筒，所述內圓筒限定所述冷凍室的界限并且沿著中心軸線縱向延伸，所述外圓筒與所述內圓筒共軸地布置并且以徑向隔開的關系圍住所述內圓筒，所述半冷凍產品分配設備的特征在于，所述內圓筒具有外表面，所述外表面包括多個通道，所述多個通道以周向隔開的間隔與多個翅片以交替關系繞所述內圓筒的圓周布置。
2.如權利要求I所述的半冷凍產品分配設備，還包括第一凹陷和第二凹陷，所述第一凹陷在所述內表面的第一端處形成在所述內圓筒的外表面中并且繞所述內圓筒的外表面周向地延伸，所述第二凹陷在所述內圓筒的第二端處形成在所述內圓筒的外表面中并且繞所 述內圓筒的外表面周向地延伸。
3.如權利要求2所述的半冷凍產品分配設備，其中，所述第一凹陷具有至少ー個入ロ，所述至少ー個入口開ロ成從所述制冷劑系統接收制冷劑，并且所述第二凹陷具有至少ー個出口，所述至少ー個出口開ロ成將制冷劑返回所述制冷劑系統。
4.如權利要求3所述的半冷凍產品分配設備，其中，所述多個通道的每ー個通道以平行于所述內圓筒的軸線的關系在所述第一凹陷和所述第二凹陷之間縱向地延伸，并且開ロ成與所述第一凹陷和所述第二凹陷處于制冷劑流動連通。
5.如權利要求I所述的半冷凍產品分配設備，其中，所述外圓筒具有內表面，所述內表面與所述內圓筒的外表面處于面對的關系并且布置成與所述內圓筒的外表面的多個翅片接觸。
6.如權利要求I所述的半冷凍產品分配設備，其中，所述多個通道繞所述內圓筒的圓周以周向均等隔開的間隔布置。
7.如權利要求I所述的半冷凍產品分配設備，其中，所述多個通道被機加工到所述內圓筒的外表面中。
8.如權利要求I所述的半冷凍產品分配設備，其中，所述多個通道的每ー個通道所限定的流動通路的橫截面流動區域具有在約0. 02英寸到0. 10英寸范圍內的液力直徑。
9.如權利要求I所述的半冷凍產品分配設備，其中，所述多個通道的每ー個通道所限定的流動通路的橫截面流動區域具有約0. 0625英寸的液力直徑。
10.一種換熱器，包括 內圓筒，所述內圓筒沿著中心軸線縱向延伸并且具有限定產品室的界限的內表面和具有多個通道的外表面，所述多個通道以周向隔開的間隔與多個翅片以交替關系繞所述內圓筒的外表面的圓周布置； 縱向延伸的外圓筒，所述外圓筒繞所述內圓筒共軸地布置并且以徑向隔開的關系圍住所述內圓筒，所述外圓筒具有接觸所述內圓筒的所述多個翅片的內表面； 入口集管，所述入口集管由第一凹陷限定，所述第一凹陷在所述內圓筒的第一端處形成在所述內圓筒的外表面中并且繞所述內圓筒的外表面周向地延伸； 出口集管，所述出口集管由第二凹陷限定，所述第二凹陷在所述內圓筒的第二端處形成在所述內圓筒的外表面中并且繞所述內圓筒的外表面周向地延伸，所述多個通道的每ー個通道限定在所述入口集管和所述出口集管之間延伸的換熱流體流動通路。
11.如權利要求10所述的換熱器，其中，所述多個通道的每ー個通道以平行于所述內圓筒的軸線的關系縱向地延伸。
12.如權利要求10所述的換熱器，其中，所述多個通道繞所述內圓筒的圓周以周向均等隔開的間隔布置。
13.如權利要求10所述的換熱器，其中，所述多個通道被機加工到所述內圓筒的外表面中。
14.如權利要求10所述的換熱器，其中，所述通道的每ー個所限定的流動通路的橫截面流動區域具有在約0. 20英寸到0. 10英寸范圍內的液力直徑。
15.如權利要求10所述的換熱器，其中，所述通道的每ー個所限定的流動通路的橫截面流動區域具有約0. 0625英寸的液力直徑。
16.一種半冷凍產品分配設備，其具有至少ー個冷凍桶，所述至少一個冷凍桶限定冷凍室，所述冷凍室在一端處具有入口以便接收產品的供應并具有出ロ ；產品分配閥，所述產品分配閥與所述至少一個冷凍桶的出ロ操作性關聯以便分配半冷凍產品；以及制冷系統，所述制冷系統用于使經冷卻的制冷劑循環，與所述冷凍室內的產品成換熱關系；所述冷凍桶具有內圓筒和蒸發器，所述內圓筒限定所述冷凍室的界限并且沿著中心軸線縱向延伸，所述蒸發器繞所述內圓筒的外表面的至少一部分布置，所述半冷凍產品分配設備的特征在干，所述蒸發器包括多個通道，所述多個通道繞所述內圓筒的外圓周布置，每個通道所限定的橫截面流動通路具有在約0. 02英寸到0. 10英寸(約0. 50 mm到約2. 54 mm)范圍內的液力直徑。
17.如權利要求16所述的半冷凍產品分配設備，其中，所述多個通道的每ー個通道所限定的流動通路的橫截面流動區域具有約0. 0625英寸(約I. 5875 mm)的液力直徑。
18.如權利要求16所述的半冷凍產品分配設備，其中，所述多個通道由繞所述內圓筒的外圓周布置的至少ー個微通道管限定。
19.一種構造換熱器的方法，包括如下步驟 將多個微通道管以流體連通的方式在所述多個微通道管的第一端連接到第一流動分布管以及在所述多個微通道管的第二端連接到第二流動分布管并且連接在所述第一流動分布管和所述第二流動分布管之間，以形成換熱子組件；以及 繞圓筒的外圓周表面組裝所述換熱子組件。
全文摘要
提供了一種分配設備，用于分配諸如半流動食物或半冷凍飲料的半冷凍產品。該分配設備具有限定冷凍室的至少一個冷凍桶。該冷凍桶包括縱向延伸的內圓筒和繞內圓筒的外表面的至少一部分布置的蒸發器。該蒸發器包括繞所述內圓筒的外表面布置的多個通道。每個通道限定換熱流體流動通路，制冷劑可經過該換熱流體流動通路，與冷凍室內的產品處于換熱關系。
文檔編號F25D11/00GK102802432SQ201080028215
公開日2012年11月28日 申請日期2010年5月25日 優先權日2009年6月26日
發明者S.M.瓦德勒, R.K.牛頓, P.F.麥納米, G.C.博伊爾 申請人:開利公司