CN107438368A - 用于生产冰淇淋的机器和在所述机器中使用的热交换装置 - Google Patents

Abstract

用于冰淇淋的生产的机器，其设有支撑主体（12），用于原料的容器（35）可以被可移除地插入所述支撑主体之内，所述机器还设有包含蒸发器（22）的冷却回路（20）。蒸发器（22）至少由一个或多个线圈（29）和支撑壳体（24）组成，所述支撑壳体界定出内表面（26）和外表面（27），一个或多个线圈（29）附着在所述外表面上。支撑壳体（24）界定了截顶锥形的用于容器（35）的外壳底座。容器（35）具有截顶锥形截面的匹配形状。

Description

用于生产冰淇淋的机器和在所述机器中使用的热交换装置

技术领域

本发明涉及一种用于生产冰淇淋的机器，其是在家用和/或专业领域中使用的类型。

本发明还涉及一种热交换装置，其适于在所述机器中使用，并且被配置来在冰淇淋的生产期间增加热交换特性。

背景技术

在家用和/或专业领域，生产冰淇淋的基本上自动化的机器是已知的。

这些机器通常包含用于制备冰淇淋的原料（ingredient）的容器，其通常被轴向地穿孔并且被插入在支撑主体之内。

支撑主体通常包含在它里面的机动化的驱动机构，以驱动叶片（blade）来混合原料，并且还包含至少部分的冷却回路，通过所述冷却回路原料被带至适于形成冰淇淋的温度。

为了生产冰淇淋，将容器放在支撑主体之内是已知的。

生产冰淇淋所需的预制品和/或原料连同液体（例如水、牛奶或其他）被放在所述容器之内。

一旦被插入，原料开始冷却并且通过混合叶片被混合并均质化。

支撑主体还可以包含计时机构，以设置和/或预记忆根据预制品的类型要求的方法获得冰淇淋所需的混合次数。

预制品和液体的混合以及通过被冷却的壁诱导的低温，促进冰淇淋的形成，直到其可以用于消费为止。

冷却回路通常至少包含蒸发器装置，所述蒸发器从外面围绕用于生产冰淇淋的原料的容器的壁，这形成了热传导，原料的温度通过该热传导被降低至所期望的值。

如果应用在家用的领域中，则考虑到组件的受限制的尺寸，这样的蒸发器必须发展高的冷却能力。

关于这一点，线圈类型的蒸发器是已知的，热交换流体在其里面流动，例如乙二醇或胶体。这些已知的线圈类型的蒸发器界定了腔体，有生产冰淇淋的原料的容器被定位在其里面。

蒸发器已知例如与冷却室相连，所述冷却室具有基本上圆柱形的腔体，在其中插入具有匹配的圆柱形的容器。

通过举例的方式，在文献US 3 952 538 (US’538)、 EP 0 179 027 (EP’027) 和EP 0 088 351 (EP’351)中描述了机器的其他例子。

US’538、EP’027和EP’351描述了用于生产冰淇淋的机器，其具有基本上截顶的（truncated）椎形的腔体或冷却室，具有匹配的截顶的锥形的容器可以被插入其里面。

在这些文件中描述的用于生产冰淇淋的机器中，可以使用这样的容器，其完全地占据与蒸发器相连的冷却室的腔体。特别地，所述容器通常倚靠在蒸发器或与其相连的冷却室的底壁上，并且由所述底壁支撑。一个缺点是，在已知的蒸发器里面，只有具有与由蒸发器界定的腔体基本上相同的形状和尺寸的容器可以被引入，使得它们可以被稳固地支撑和夹紧在所述蒸发器里面。如果必须生产不同于容器容量的量的冰淇淋，例如必须生产与容器的容量相比少得多的量，则这是特别地不利的，其没有有效利用蒸发器与容器的热交换。

进一步地，在已知的蒸发器中，在线圈和支撑壳体之间通常有不连续的接触，由此在线圈和壁之间的一个接触点和相邻的接触点之间，形成空的空间，这能够造成相当的热分散。

由于这些问题，因此有需要来尽可能地优化在蒸发器和容器之间的热交换的效率，特别是对于家用类型的生产冰淇淋的机器。

同样必须注意的是，为了优化热交换的特性，这样的蒸发器通常由铝或相似的材料制成，并且这引起了特别是在几个线圈的焊接中和/或生产步骤中的问题。

本发明的一个目的是来获得用于冰淇淋的生产的机器，其可以生产根据使用者和/或消费者的需求和要求而变化的量的冰淇淋，并且因此允许使用不同容量和尺寸的容器。

本发明的另一个目的是来获得用于冰淇淋的生产的机器，其可以提高在蒸发器和容器之间的热交换的效率。

另一个目的是来获得用于冰淇淋的生产的机器的蒸发器装置，其可以提高热交换的效率。

申请人已经设计、测试并且实施了本发明来克服本领域的现有技术的缺点，并且获得这些和其他目的和优点。

发明内容

本发明在独立权利要求中被阐明和特征化，同时从属权利要求描述了本发明的其他特征或主要的发明构思的变形。

根据以上目的，一种用于冰淇淋的生产的机器，以基本上常规的方式设有支撑主体，用于原料的容器可以被可移除地插入所述支撑主体之内，所述机器还设有冷却回路，所述冷却回路至少包含蒸发器元件。

所述容器包含侧壁和用于制成冰淇淋的原料的容纳隔间。

蒸发器元件由多个线圈组成，所述线圈在使用期间直接地或通过支撑壳体接触容器的外表面，从而实现热交换，该热交换决定被插入容器之内的原料的冷却。

根据本发明的一个特征，多个线圈与相应的支撑壳体一起限定了用于容器的外壳底座，所述外壳底座在截面中具有截顶的锥形，并且所述容器具有匹配的截顶的锥形。

得益于由线圈和线圈被施加（例如焊接）在其外表面上的支撑壳体界定的腔体的截顶的锥形构型，可以将不同尺寸的容器插入其内，从而满足在要生产的冰淇淋的量上的具体需求。

由线圈和原料的容器界定的腔体的匹配的截顶锥形的构型，还能够无论容器的尺寸，在容器的外表面和蒸发器元件的线圈之间形成紧密的接触或粘附，能够形成容器的支撑和稳固的夹紧，并且促进更好的热交换和原料的更有效的冷却。

在根据本发明的用于冰淇淋的生产的机器中，蒸发器元件的一个或多个线圈界定了与支撑壳体的外表面的直接或非直接的多个接触部分，并且可以被压平（compress）在所述外表面上。

根据本发明的另一个特征，线圈的至少面向容器的外表面的外围表面是压平的，界定出D型的截面，从而界定出基本上平坦的接触面，相对地当线圈具有基本上圆形的截面时，发生点对点的接触。

进一步地，在压平的截面的情况中，相邻的线圈的接触表面更靠近彼此，并且减少了在相邻的线圈之间（此处基本上没有热交换）的空的空间。

再者，在本发明的另一个构想中，填充材料可以被插入在支撑或冷却壳体的外表面和一个或多个线圈之间界定的空的空间之内，所述填充材料可以具有高的热传导性。

根据本发明的另一个特征，蒸发器元件的线圈由铜制成，并且至少在它们的末端具有由可焊接材料制成的内部核心，其从由铜制成的外部覆盖体突出，以允许将两个或多个相邻的线圈焊接至彼此和/或至供应冷却液体的管。

附图说明

从某些形式的实施方式的以下描述中，本发明的这些特征以及其他的特征将变得显而易见，所述实施方式是作为非限制性的例子并且参考附图而给出的。

图1是根据本发明的用于冰淇淋的生产的机器的前视截面图。

图2是根据本发明的在图1中的机器的蒸发器元件的线圈的侧视图。

图3是里面插入有根据本发明的容器的图2中的蒸发器的截面图。

图4是根据本发明的图3中的蒸发器的放大细节图。

为了帮助理解，在可能的地方，在图中相同的参考数字已经被使用来识别相同的公共元件。可以理解的是，一个形式的实施方式的元件和特征可以方便地被并入其他形式的实施方式中，而不需要进一步的说明。

具体实施方式

现在我们将详细地参照本发明的各种形式的实施方式，其中一个或多个实施例在附图中被显示。每一个实施例都是以本发明的说明的形式提供的，并且不应当被理解为其限制。例如，由于它们是一种形式的实施方式的部分而显示或描述的特征，可以被采用在其他形式的实施方式上或与其相连。可以理解的是，本发明应该包括所有如此的修饰和变化。

根据本发明，在图1中部分地显示，用于冰淇淋的生产的机器10可以包含内部中空的支撑主体12，以在冰淇淋的制备期间容纳冰淇淋。

支撑主体12可以例如具有箱状、圆柱形、锥形或截顶的椎形，并且可以由热绝缘的材料制成。

支撑主体12设有外壁14，所述外壁可以基本上界定其横向体积，并且设有底壁15，其位于机器10之下从而对其进行支撑。

根据一些形式的实施方式，支撑主体12可以设有被插入其里面的绝缘壳体18。

绝缘壳体18可以具有圆柱形、锥形或截顶的椎形，并且是内部中空的。

机器10设有冷却回路20，以冷却在支撑主体12内的冰淇淋。所述冷却回路20可以例如是热泵，其以已知的方式利用源于在其内发生的相变化的热交换。

冷却回路20是基本上已知的类型，并且除了此后将被详细地描述的特征之外，它的构造和结构在此与本发明不相关。

冷却回路20可以包含未在图中显示的冷凝器、压缩器、电子膨胀阀，以及蒸发器22。

如图3-4所示，蒸发器22可以由一个或多个线圈29组成，所述线圈界定了支撑或冷却壳体24。

支撑壳体24可以比绝缘壳体18更小，并且基本上被放置在后者之内并且倚靠在其上。

根据本发明，由于下文更详细描述的原因，支撑壳体24具有截顶的锥形，蒸发器元件22的线圈29被焊接至所述支撑壳体的外表面上。

支撑壳体24可以是内部中空的，并且可以界定出内表面26和外表面27。

根据本发明，蒸发器元件22的线圈29基本上沿着支撑壳体24的整个外表面27延伸。

特别地，线圈29可以在支撑壳体24的下部中围绕整个支撑壳体24。

根据本发明的一个形式的实施方式，线圈29和支撑壳体24由铜制成。

这种材料的使用有利地允许促进将线圈29附接在支撑壳体24的外表面27上的操作。

通过几个接触部分30，线圈29可以被放置得附着至支撑壳体24的外表面27。

根据本发明，线圈29可以纵向于其延展地被设有空隙31，合适的冷却液体或胶体能够在所述空隙内流动，根据冷却回路20的运行所述冷却液体或胶体能够被冷冻和/或解除冷冻。

容器35可以被可移除地插入蒸发器22之内，所述容器35具有容纳底座36来包含、混合和冷却冰淇淋的原料。

根据本发明，容器35有利地具有截顶锥形形状，该形状基本上与由线圈29和/或支撑壳体24的截顶锥形截面界定的外壳底座的形状的至少一部分相匹配。

根据本发明的一个方面，支撑壳体24的内表面26被配置来通过干涉（interference）将容器35支撑和稳定地夹紧在外壳底座之内。

得益于由支撑壳体24界定、并因此由线圈29界定的外壳底座的截顶的锥形形状，截顶的锥形形状的容器35在尺寸上是可变化的，并且因此不被限制为具体的尺寸，并且可以稳定地被容纳在由支撑壳体24界定的外壳底座中。

特别地，本发明有利地允许使用具有不同的容量的容器35，以根据使用者和/或消费者的需求和需要，生产各种量的冰淇淋。

有利地，通过图3中的实施例的方式所示，得益于支撑壳体24的外壳底座的截顶锥形形状，特别是内表面26，可以支撑和稳定地夹紧不同尺寸（特别是不同高度）的容器35，所述容器35选自限定的高度范围的各种容器35。事实上，内表面26的截顶锥形延展与容器35的外壁的截顶锥形延展相匹配，其通过干涉形成了后者的稳定的夹紧和定位，不管容器35的具体高度，其基座都不会倚靠在蒸发器22的底部上。进一步地，通过圆锥形表面的干涉而造成的夹紧，也形成了表面的没有间隙的最优的附着，优化了热交换。

根据本发明的一个方面，蒸发器22（特别是它的内表面26）被放置得接触（特别是附着）容器35的外壁，从而在被包含在线圈29的空隙31之内的冷却液体的冷却之后冷却所述外壁。

根据本发明的一个形式的实施方式，线圈29至少在面向支撑壳体24的外表面27并因此面向容器35的表面上，具有压平的截面形状，例如D形。

这样的截面形状能够增加线圈29在支撑壳体24的外表面27上的接触部分30的整个表面，并且因此减少由与外表面27接触的不连续而形成的空的空间。通过这种方法，降低了由蒸发器22传送的热的热耗散，并且有利地增加了热交换效率。

根据本发明的另一个形式的实施方式，可以提供填充材料M，其优选是具有高的热传导性的材料，所述填充材料被插入在线圈29和支撑壳体24的外表面27之间在所述空的空间之内。

提供材料M，可以相当地增加在蒸发器22和容器35之间的热交换效率，基本上使空的空间变零，并且形成在外表面27和线圈29之间的基本上连续的接触 。

根据本发明的另一个形式的实施方式，内表面26可以是平滑的。平滑的表面，指的是具有线性的延展而没有材料的中断的表面。

该特征有利地能够进一步增加如上述的在蒸发器22和容器35之间的热交换效率。

在绝缘壳体18和外壁14及底壁15之间，以及在蒸发器22和外壁14之间，形成了空的空间，其能够使容器35相对于外面热绝缘。

如图2所示，至少线圈29的末端可以设有内部终端核心52，所述内部终端核心由可容易地焊接的材料制成，以促进在连续的线圈之间和/或在线圈和冷却液体供应管之间的焊接操作。

根据本发明，机器10可以设有可移除的盖40，其可以被放置得倚靠在支撑主体12上，以从外面密封容纳底座36。

根据本发明，机器10可以设有混合单元45，以在冰淇淋的制备期间，特别是在冷却期间，混合被包含在容器35之内的原料。

混合单元45可以设有轴46，所述轴围绕纵向轴X旋转，穿过所述机器10的中心并且穿过轴向地设于容器35中的腔体。

混合叶片48可以被安装在轴46上，并且可以进行如上所述的原料的混合。

根据本发明，轴46可以支撑和基本上铰接整个支撑主体12。

根据本发明的一些形式的实施方式，机器10可以设有用于蒸发器的除霜系统。

除霜系统可以提供例如电磁传感器，以探测在蒸发器22之内冰的存在。

在这种实施例形式的实施方式中，一旦探测到冰，则除霜系统可以指挥电阻来为蒸发器22除霜。

在其他形式的实施方式中，除霜系统提供在蒸发器22的线圈29之内的电化学处理。

在其他形式的实施方式中，可以利用热泵的逆原理，即反转冷却回路20的运作，对蒸发器22进行除霜。

清楚的是，可以对如前所述的机器做出部件的修改和/或增加，而不脱离本发明的领域和范围。

同样清楚的是，尽管已经参照一些具体的实施例阐明了本发明，但是本领域的技术人员将肯定能够获得许多其他等同形式的机器，其具有在权利要求中所述的特征，并且因此全部落入由此限定的保护范围内。

Claims (10)

1.用于冰淇淋的生产的机器，所述机器设有支撑主体（12），用于原料的容器（35）能够被可移除地插入所述支撑主体之内，所述容器选自各种不同高度的容器（35）；

所述机器还设有冷却回路（20），所述冷却回路包括蒸发器（22），其中所述蒸发器（22）至少由一个或多个线圈（29）和支撑壳体（24）组成，所述支撑壳体界定出内表面（26）和外表面（27），所述一个或多个线圈（29）附着在所述外表面上；

其特征在于，所述支撑壳体（24）界定了外壳底座，所述外壳底座具有截顶的锥形形状并且用于不同高度的所述容器（35）中的任何一个，所述容器（35）具有截顶的锥形截面的匹配形状；

并且，内表面（26）被配置来通过干涉来支撑和稳固地夹紧不同高度的所述容器（35）中的任何一个。

2.根据权利要求1所述的机器，其特征在于，线圈（29）的至少面向容器（35）的外表面的外围表面是压平的。

3.根据权利要求2所述的机器，其特征在于，所述线圈（29）的截面是D形的，从而界定出面向容器（35）的外表面的基本上平坦的接触表面。

4.根据权利要求2或3所述的机器，其特征在于，填充材料（M）被插入在所述支撑壳体（24）的所述外表面（27）和所述一个或多个线圈（29）之间界定的中空的空间之内。

5.根据权利要求4所述的机器，其特征在于，所述填充材料（M）是具有高的热传导性的材料。

6.根据前述权利要求中任一项所述的机器，其特征在于，所述支撑主体（12）设有绝缘壳体（18），支撑壳体（24）倚靠在所述绝缘壳体上。

7.根据前述权利要求中任一项所述的机器，其特征在于，所述线圈（29）至少在其末端具有内部末端部分（52），所述内部末端部分部分地突出并且由可焊接的材料制成。

8.热交换装置，所述热交换装置包含蒸发器（22），其中所述蒸发器（22）至少由一个或多个线圈（29）和支撑壳体（24）组成，所述支撑壳体界定出内表面（26）和外表面（27），所述一个或多个线圈（29）附着在所述外表面上；

其特征在于，所述支撑壳体（24）界定了具有锥形形状的外壳底座。

9.根据权利要求8所述的热交换装置，其特征在于，线圈（29）的至少一个外围表面是压平的，并且是D形的从而界定出基本上平坦的外表面。

10.根据权利要求8或9所述的热交换装置，其特征在于，具有高的热传导性的填充材料（M），被插入在所述支撑壳体（24）的所述外表面（27）和所述一个或多个的线圈（29）之间界定的中空的空间之内。