CN215649114U - 用于由液体混合物制备冷冻食品的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于由液体混合物制备冷冻食品的设备，该设备包括：第一子单元，该第一子单元包括第一杯架(300a)以及与第一杯架相关联的第一搅拌单元，该第一杯架包括被构造成用于可释放地接纳杯子(200)的腔体，在该杯子中由液体混合物制备冷冻食品；第二子单元，该第二子单元包括第二杯架(300b)以及与第二杯架相关联的第二搅拌单元，该第二杯架包括被构造成用于可释放地接纳杯子(200)的腔体，在该杯子中由液体混合物制备冷冻食品；以及冷却单元(400)，该冷却单元被构造成用于在第一子单元和/或第二子单元各自的操作阶段期间对第一杯架(300a)和/或第二杯架(300b)的腔体进行冷却。

Description

用于由液体混合物制备冷冻食品的设备

技术领域

本实用新型涉及一种用于由液体混合物制备冷冻食品(诸如，例如冰淇淋或果汁冰糕)的设备。

背景技术

用于由液体混合物制备冷冻食品(诸如，例如冰淇淋或果汁冰糕)的设备在现有技术中是已知的。专利公开WO2015169841 A1公开了这种设备。该设备包括以下元件：

杯架，该杯架包括腔体，该腔体被构造成用于可释放地接纳杯子，在该杯子中，将由液体混合物制备冷冻食品，

冷却单元，该冷却单元被构造成用于对杯架的腔体进行冷却；以及

与杯架相关联的搅拌单元。

WO2015169841的设备以及现有技术的其他设备的问题在于，在给定的时间范围内待制备的冷冻食品的量很低。本实用新型的发明人已经发现，仅仅增大杯子的容积不是适当的解决方案，因为与小的杯子相比，增大的杯子将需要更长的制备时间，特别是更长的冷却时间，从而再次延长制备时间。该更长的冷却时间是液体混合物的体积与设备的冷却单元之间产生较大间隔的结果，从而降低了一方面液体混合物的体积与另一方面冷却设备之间的温度梯度。因此，本领域技术人员将倾向于通过提供处于较低温度下的冷却单元来增加温度梯度。然而，本实用新型的发明人已经发现，通过降低冷却单元的温度，增加了在杯侧壁上形成冰晶的风险，并且获得了液体混合物的非均匀冷却，从而导致低质量的冷冻食品。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种由液体混合物制备冷冻食品(诸如，例如冰淇淋或果汁冰糕)的设备，其中，解决了现有技术的问题，即，提供了一种设备，其中可以制备更大量的冷冻食品，同时保持冷冻食品的质量。

根据本实用新型，该目的通过一种用于由液体混合物制备冷冻食品的设备来实现，该设备包括：

第一子单元，该第一子单元包括：第一杯架，该第一杯架包括被构造成用于可释放地接纳杯子的腔体，在该杯子中由液体混合物制备冷冻食品；以及与第一杯架相关联的第一搅拌单元，该第一搅拌单元例如被定位在第一杯架的腔体的上方，

第二子单元，该第二子单元包括：第二杯架，该第二杯架包括被构造成用于可释放地接纳杯子、即另一个杯子的腔体，在该另一个杯子中由液体混合物制备冷冻食品；以及与第二杯架相关联的第二搅拌单元，该第二搅拌单元例如被定位在第二杯架的腔体的上方，以及

冷却单元，该冷却单元被构造成用于在第一子单元和/或第二子单元各自的操作阶段期间对第一杯架和/或第二杯架的腔体进行冷却。

本实用新型的设备允许通过同时冷却和搅拌第一杯子和第二杯子中的液体混合物来制备冷冻食品，该第一杯子和第二杯子被分别接纳在第一杯架和第二杯架的腔体中。例如，相对于仅包括第一子单元的同一设备，在给定的制备时间期间待制备的冷冻食品的量是翻倍的，而冷冻食品的质量与用仅包括第一子单元的相同设备所制备的冷冻食品的质量是相同的。通过将较大体积的液体混合物分到两个杯子中，而不是分到一个较大的杯子中，在一方面单独的杯子中的液体混合物的体积与另一方面冷却单元之间的平均距离小于一方面较大杯子的体积与另一方面冷却单元之间的平均距离。因此，相对于较大杯子中的液体混合物的体积与冷却单元之间的温度梯度，即使在保持冷却单元的冷却温度的同时，也增加了在单独的杯子中的液体混合物的体积与冷却单元之间的温度梯度。本实用新型的另一个优点在于，可以在两个单独的杯子中的每个杯子中制备不同的冷冻食品。例如，这使得能够同时在一个杯子中制备果汁冰糕，而在另一个杯子中制备乳基冰淇淋。

根据本实用新型的实施例，本实用新型的设备被设计成制备单份的冷冻食品，即，例如在容纳小于1升、例如小于0.5升、优选地小于0.33升的冷冻食品的杯子中制备单份的冷冻食品。

根据本实用新型的实施例，杯子以及杯架的腔体具有特定的形状，特别是与申请号为PCT/EP2020/070861的专利申请中所描述的形状类似的形状。因此，将PCT/EP2020/070861的全部内容并入本专利申请中。

根据本实用新型的实施例，杯子和杯架被布置成用于防止杯子在杯架的腔体中旋转，如申请号为PCT/EP2020/070860的专利申请中所描述的。因此，将 PCT/EP2020/070860的全部内容并入本专利申请中。

根据本实用新型的实施例，设备被布置成检测液体混合物的成分，例如检测液体混合物是否将产生果汁冰糕或乳基冷冻食品。此外，设备被布置成根据检测到的液体混合物的成分来区分冷冻食品的制备。因此，设备包括如申请号为PCT/EP2020/070862的专利申请中所描述的装置。因此，将 PCT/EP2020/070862的全部内容并入本专利申请中。

根据本实用新型的实施例，搅拌单元包括如下文将描述的搅拌元件和联接元件。根据本实用新型的实施例，设备进一步包括用于检测搅拌元件与联接元件的正确联接的装置，特别是接近传感器，如申请号为PCT/EP2020/070863的专利申请中所描述的。因此，将PCT/EP2020/070863的全部内容并入本专利申请中。根据本实用新型的实施例，联接元件和搅拌元件通过卡口式联接彼此联接，如专利申请PCT/EP2020/070864中所描述的。因此，将PCT/EP2020/070864 的全部内容并入本专利申请中。

在下文的进一步描述中，将具体描述与冷却单元有关的设备的实施例。

根据本实用新型的实施例，冷却单元包括第一独立部分，该第一独立部分包括第一节流元件和第一蒸发器，其中，第一蒸发器围绕第一杯架的腔体定位。此外，冷却单元包括第二独立部分，该第二独立部分包括第二节流元件和第二蒸发器，其中，第二蒸发器围绕第二杯架的腔体定位。冷却单元进一步包括公共部分，该公共部分包括压缩机和冷凝器。优选地，公共部分是冷却单元的由不同的子单元共有的部分，而独立部分与独立的子单元相关联。公共部分连接到第一独立部分和第二独立部分，以便将经压缩的液体介质输送到独立部分，并且从独立部分接收经减压的气态介质。公共部分和独立部分例如包括用于承载诸如R290、R134a、R12或R22、优选地是R290的热介质的管道。公共部分中的管道将压缩机与冷凝器相互连接。在冷凝器之外，公共部分的管道分成第一分支和第二分支，第一独立部分的管道连接在该第一分支上，第二独立部分的管道连接在该第二分支上。在压缩机之外，公共部分的管道分成第三分支和第四分支，第一独立部分的管道连接在该第三分支上，第二独立部分的管道连接在该第四分支上。第一独立部分的管道依次将公共部分的第一分支、第一节流元件、第一蒸发器和公共部分的第三分支相互连接。第二独立部分的管道依次将公共部分的第二分支、第二节流元件、第二蒸发器和公共部分的第四分支相互连接。本实施例的优点在于，每个独立部分可以在其相对应的子单元的操作阶段期间被单独地激活。每个独立部分例如包括接通/断开(on/off)开关，当独立部分的子单元处于操作阶段时，该接通/断开开关断开。另一个优点在于，每个独立部分可以根据不同的冷却程序对其相应的子单元的相应的杯架的腔体进行冷却。冷却程序例如包括施加在蒸发器上的随时间变化的特定温度，例如在第一时间间隔期间的第一温度，然后是在第二时间间隔期间的不同的第二温度。当在不同的杯子中制备不同类型的冷冻食品时，该实施例是特别有利的，因为不同类型的冷冻食品需要包括不同冷却程序的不同制备方法。当用于不同子单元的操作阶段并非同时开始时，该实施例对于同时在不同子单元中的不同杯子中制备冷冻食品也是有利的。在这些情况下，独立部分的蒸发器可以在同一时间点将热介质冷却至不同的温度，例如通过不同地调节第一独立部分和第二独立部分中的节流元件。

根据本实用新型的实施例，该设备包括另一个子单元、即至少第三子单元，并且冷却元件包括冷却单元的另一个独立部分、即至少第三独立部分。适用于第一子单元以及冷却单元的第一独立部分的技术特征，加以必要的修改，分别应用于另一个子单元、即至少第三子单元以及冷却单元的另一个独立部分、即至少第三独立部分。

根据本实用新型的优选实施例，冷却单元是蒸气压缩制冷系统。

根据本实用新型的实施例，节流元件(即第一节流元件和/或第二节流元件) 是膨胀阀，诸如恒温膨胀阀。

根据本实用新型的实施例，蒸发器(即第一蒸发器和/或第二蒸发器)包括流体通道，该流体通道以螺旋卷绕管围绕杯架的腔体的侧壁进行盘绕。优选地，流体通道的螺旋卷绕管形成截头圆锥，即螺旋卷绕管形成其顶部被切除的圆锥，优选地为直圆锥。优选地，圆锥的斜度遵循杯架的腔体的侧壁的斜度。圆锥的斜度由圆锥侧壁相对于圆锥的中心轴的倾斜角(α)定义。倾斜角(α)优选地为至少1°，优选地为至少2°，更优选地为至少3°，甚至更优选地为至少4°，并且至多9°，优选地至多8°，更优选地至多7°，甚至更优选地至多6°，最优选地为5°。根据本实用新型的实施例，蒸发器进一步包括流体通道，例如作为螺旋缠绕的流体通道的延续部分，该流体通道优选地以涡旋卷绕管盘绕在杯架的腔体的底壁下方。

根据本实用新型的实施例，蒸发器的流体通道被导热材料包裹，以便增加流体通道与腔体之间的接触面积。优选地，通过将液体导热材料倾倒在流体通道上来实现用导热材料对流体通道进行包裹。优选地，导热材料是导热金属，优选地是铜。导热材料优选地由冷却表面(即，在使用时，与杯子相邻的表面) 界定。冷却表面形成连续表面，即，与由相邻定位的流体通道卷绕管形成的非连续表面相对的表面，从而增加了蒸发器与腔体之间的接触面积。根据一个实施例，导热材料的冷却表面形成腔壁，即杯架的腔体的侧壁和底壁，杯子与该腔壁发生直接接触。在一个替代实施例中，冷却表面被中间板覆盖，该中间板形成与杯子发生直接接触的腔壁。

根据一个实施例，蒸发器的导热材料的冷却表面是杯形的。下文描述了有关冷却表面的形状的实施细节。已经发现，导热材料容易形成有这种冷却表面。与蒸发器的流体通道形成相似但非连续的表面更难以实现。优选地，导热材料的冷却表面包括底部部分、周向直立部分以及从底部部分延伸到直立部分的周向过渡部分。底部部分、直立部分和过渡部分围绕第一轴线呈圆柱形地对称，该第一轴线居中地穿过底部部分并且沿着高度方向延伸。过渡部分在高度方向上的曲率半径为至少15mm、优选地至少16mm、更优选地至少17mm、甚至更优选地至少18mm，甚至更优选地至少19mm。过渡部分在高度方向上的曲率半径为至多25mm、优选地至多24mm、更优选地至多23mm、甚至更优选地至多22mm，甚至更优选地至多21mm。直立部分相对于高度方向沿横向或径向方向向外倾斜。直立部分相对于高度方向的预定倾斜角为至少1°、优选地至少2°、更优选地至少3°、甚至更优选地至少4°。直立部分相对于高度方向的预定倾斜角为至多9°、优选地至多8°、更优选地至多7°、甚至更优选地至多6°。最优选地，直立部分相对于高度方向具有5°的预定倾斜角。本实施例提供的优点在于，过渡部分的曲率与杯子紧密配合，该杯子的过渡部分更适合于勺子的侧面的曲率，使得该杯子更容易借助于勺子从过渡部分舀取冷冻食品。此外，相对于高度方向具有预定倾斜角的直立部分允许提供与具有相似的倾斜直立部分的杯子的紧密配合，这有助于将液体混合物和冷冻食品保持在杯子中，同时通过借助于搅拌元件搅拌杯子中的液体混合物而在杯子中制备冷冻食品。在一个实施例中，底部部分是平坦的。平坦的底部部分提供的优点在于，该底部部分与具有相似的底部部分的杯子紧密配合，该杯子提供了简单的表面，可以借助于勺子容易地从该表面上舀取食品，并且当在杯子中搅拌液体混合物以制备冷冻食品时，用于由液体混合物制备冷冻食品的设备的搅拌元件可以容易地从该表面上刮去冷冻的液体混合物。在一个实施例中，底部部分的预定半径为至少16mm、优选地至少17mm、更优选地至少18mm、甚至更优选地至少 19mm，甚至更优选地至少20mm。底部部分的预定半径为至多26mm、优选地至多25mm、更优选地至多24mm、甚至更优选地至多23mm，甚至更优选地至多22mm。在一个实施例中，在高度方向上的过渡部分是椭圆弧、圆弧和抛物线弧中的一种。该实施例提供的优点在于，过渡部分的形状与具有相似的过渡部分的杯子紧密配合，该杯子更适合于勺子的侧面的形状，使得该杯子更容易借助于勺子从过渡部分舀取冷冻食品。该实施例对于提供用于在其中制备冷冻食品的各个部分的杯子也是有益的。在一个实施例中，过渡部分在横向方向上延伸超过预定的第一距离，该第一距离为至少15mm、优选地至少16mm、更优选地至少17mm、甚至更优选地至少18mm，甚至更优选地至少19mm。过渡部分在横向方向上延伸超过预定的第一距离，该第一距离为至多25mm、优选地至多24mm、更优选地至多23mm、甚至更优选地至多22mm，甚至更优选地至多21mm。该实施例提供的优点在于，提供了大的过渡部分，该大的过渡部分与具有相似的大的过渡部分的杯子紧密配合，该杯子更大程度上对应于勺子的尺寸，使得该杯子甚至更容易借助于勺子从过渡部分舀取冷冻食品。该实施例对于提供用于在其中制备冷冻食品的各个部分的杯子也是有益的。在一个实施例中，过渡部分在高度方向上延伸超过预定的第二距离，该第二距离为至少 15mm、优选地至少16mm、更优选地至少17mm、甚至更优选地至少18mm，甚至更优选地至少19mm。过渡部分在高度方向上延伸超过预定的第二距离，该第二距离为至多25mm、优选地至多24mm、更优选地至多23mm、甚至更优选地至多22mm，甚至更优选地至多21mm。该实施例提供的优点在于，提供了大的过渡部分，该大的过渡部分与具有相似的大的过渡部分的杯子紧密配合，该杯子更大程度上对应于勺子的尺寸，使得该杯子甚至更容易借助于勺子从过渡部分舀取冷冻食品。该实施例对于提供用于在其中制备冷冻食品的各个部分的杯子也是有益的。在一个实施例中，直立部分在高度方向上延伸超过预定的第三距离，该第三距离为至少22mm、优选地至少23mm、更优选地至少24mm、甚至更优选地至少25mm，甚至更优选地至少26mm。直立部分在高度方向上延伸超过预定的第三距离，该第三距离为至多42mm、优选地至多41mm、更优选地至多40mm、甚至更优选地至多39mm，甚至更优选地至多38mm。在高度方向上延伸超过预定的第三距离的直立部分能够与具有相似的直立部分的杯子紧密配合，这有益于将液体混合物和冷冻食品保持在杯子中，同时通过借助于搅拌元件搅拌杯子中的液体混合物而在杯子中制备冷冻食品。该实施例对于提供用于在其中制备冷冻食品的各个部分的杯子也是有益的。在一个实施例中，直立部分在高度方向上是笔直的。在高度方向上为笔直的直立部分提供的优点在于，该直立部分与具有相似的笔直的直立部分的杯子紧密配合，该杯子提供了简单的表面，当在杯子中搅拌液体混合物以制备冷冻食品时，用于由液体混合物制备冷冻食品的设备的搅拌元件可以容易地从该表面上刮去冷冻的液体混合物。

根据本实用新型的实施例，在第一蒸发器与第二蒸发器之间设置有隔热部，特别是导热率低于空气的隔热部。该实施例确保了使第一子单元的操作阶段对第二子单元的操作阶段的影响最小化，即，该实施例确保了子单元可以根据不同的冷却程序进行操作，而不会彼此过度影响。

根据本实用新型的实施例，在第一子单元和/或第二子单元的操作阶段期间，第一搅拌单元和/或第二搅拌单元分别处于激活状态，并且冷却单元处于激活状态，以便将液体混合物转化为冷冻食品。优选地，设备包括控制单元，也被称为中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)。冷却单元以及第一搅拌单元和 /或第二搅拌单元的马达例如从CPU接收工作(即，被激活)指令。在子单元的操作阶段期间，冷却单元例如根据预定的冷却程序对所述子单元的杯架的腔体进行冷却，并且所述子单元的搅拌单元的马达例如旋转，从而经由搅拌单元的联接元件向搅拌元件施加搅拌运动。在操作阶段期间，可以例如根据包括随时间变化的不同转速和/或扭矩水平的驱动程序来指示搅拌单元的马达旋转。优选地，如果第一子单元和第二子单元中的任何一个处于操作阶段，则冷却单元的公共部分处于激活状态，即，由CPU指示进行激活。优选地，在第一子单元和/或第二子单元的操作阶段期间，冷却单元的第一独立部分和/或第二独立部分分别处于激活状态，即，由CPU指示进行激活。特别地，当仅一个子单元处于操作阶段时，仅公共部分以及搅拌单元和所述子单元的独立部分处于激活状态，即由CPU指示进行激活。优选地，冷却单元的第一独立部分和第二独立部分在冷却单元的公共部分与该第一独立部分和第二独立部分的节流元件之间设置有打开/关闭阀。优选地，冷却单元的第一独立部分和/或第二独立部分的激活包括打开该打开/关闭阀，即CPU指示打开/关闭阀打开。

根据本实用新型的实施例，设备包括中央处理单元(CPU)，也被称为如上所述的控制单元。优选地，当CPU已经接收到预定的安全信号，即分别与第一子单元和/或第二子单元相关联的预定的安全信号时，第一子单元和/或第二子单元例如通过如上所述的CPU的指令进入操作阶段。安全信号向CPU指示第一子单元和/或第二子单元是否已准备好启动操作阶段。

根据本实用新型的实施例，预定的安全信号之一是通过按下设置在设备的每个子单元上的启动/停止按钮而产生的启动/停止信号。

根据本实用新型的实施例，每个子单元包括保护罩，该保护罩以如下方式附接到搅拌单元：保护罩可以从打开位置移动到关闭位置，在该打开位置，使用者可以触及杯架的腔体，在该关闭位置，保护罩接触杯架使得使用者无法触及杯架的腔体，并且其中，当保护罩处于关闭位置时，产生关闭保护罩信号，并且其中，预定的安全信号之一是关闭保护罩信号。在合并的专利申请 PCT/EP2020/070861和PCT/EP2020/070860进一步描述了保护罩。

根据本实用新型的实施例，杯架包括检测装置，该检测装置用于检测杯架的腔体中杯子的存在，并且用于在检测到杯架的腔体中存在杯子时发出存在信号，并且其中，预定的安全信号之一是存在信号。检测装置例如包括设置在杯架中的继电器，该继电器在施加杯子的重量时闭合。

根据本实用新型的实施例，每个搅拌单元包括：搅拌元件，该搅拌元件被构造成用于通过搅拌运动搅拌杯子中的液体混合物以制备冷冻食品，并且优选地还被构造成用于从杯子的壁上刮去冰晶；以及驱动系统，该驱动系统被构造成用于驱动搅拌元件在杯子中的搅拌运动。驱动系统包括马达，优选地是电动马达，诸如步进马达、同步马达、感应马达或磁阻马达。马达优选地包括定子、转子和连接到转子的输出轴。驱动系统进一步包括联接元件。联接元件被构造成用于将搅拌元件可释放地联接到马达。联接元件优选地被构造成用于将马达的输出轴的旋转运动转换成搅拌元件的搅拌运动。联接元件包括：固定部分，该固定部分优选地设置在相对于马达、特别是相对于马达的定子的固定位置处；以及可动部分，该可动部分相对于固定部分可动地布置。可动部分包括：转子部分，该转子部分在操作阶段期间被布置成相对于固定部分旋转；以及平移部分，该平移部分通过弹簧构件附接到转子部分，以便能够在初始化阶段期间使平移部分沿着第一平移轴线相对于转子部分进行平移，并且以便在操作阶段期间跟随转子部分旋转。优选地，在初始化阶段期间平移部分相对于转子部分的平移导致平移部分相对于固定部分平移，例如是因为转子部分沿着第一平移轴线相对于固定部分被平移地固定，即不允许平移。优选地，弹簧构件包括弹簧，诸如螺旋弹簧、弹性材料弹簧或气动弹簧。此外，平移部分包括与搅拌元件可释放地联接的联接装置。固定部分包括接近传感器，该接近传感器被布置成检测平移部分沿着第一平移轴线相对于固定部分、特别是相对于接近传感器的距离，并且当该距离低于预定的阈值时产生激活信号。优选地，平移部分包括被构造成产生磁场的磁化装置，并且其中，接近传感器是被构造成测量由磁场产生的磁通量的霍尔传感器。在合并的专利申请PCT/EP2020/070863中描述了关于接近传感器和产生激活信号的其他细节。根据本实用新型的实施例，预定的安全信号之一是激活信号。

本实用新型的另一目的在于提供一种用于由液体混合物制备冷冻食品的方法。该方法包括提供如上所述的设备。该方法进一步包括将具有液体混合物的第一杯子放置在第一子单元的杯架的腔体中，以及将具有液体混合物的第二杯子放置在第二子单元的杯架的腔体中。该方法进一步包括在第一子单元和/或第二子单元的操作阶段期间，由第一子单元和/或第二子单元中的液体混合物制备冷冻食品。优选地，该方法包括在第一子单元和/或第二子单元的操作阶段期间，例如在CPU的指令下，分别保持第一搅拌单元和/或第二搅拌单元处于激活状态，并且例如在CPU的指令下，保持冷却单元处于激活状态，以便将液体混合物转化为冷冻食品。该方法优选地包括通过例如在CPU的指令下激活冷却单元、优选地激活冷却单元的公共部分和分别激活冷却单元的第一独立部分和/或第二独立部分，并且通过例如在CPU的指令下分别激活第一搅拌单元和/或第二搅拌单元，来启动第一子单元和/或第二子单元的操作阶段。优选地，当CPU 已经分别从第一子单元和/或第二子单元接收预定的安全信号时，CPU启动第一子单元和/或第二子单元的操作阶段。

本实用新型的另一目的在于提供一种计算机程序产品，其包括存储在计算机可读介质上的程序代码装置，用于当所述程序产品在计算机上运行时执行如上所述的方法。

附图说明

将通过以下说明和附图来进一步阐明本实用新型。

图1示出了根据本实用新型的设备的实施例的透视概略图。

图2和图3示出了图1中所示的设备的冷却单元的透视图。

图4是图2和图3中所示的冷却单元的俯视图。

图5是图2至图3中所示的冷却单元的蒸发器的螺旋卷绕管的透视图。

图6是图4中所示的螺旋卷绕管沿着图1中所示的截面AA的横截面图。

图7是图2和图3中所示的蒸发器沿着图1中的截面AA的透视横截面图。

图8是图2和图3中所示的蒸发器沿着图1中的截面AA的透视横截面图，其中，杯子被放置在由蒸发器围绕的杯架的腔体中。

具体实施方式

将关于特定实施例并且参照某些附图来描述本实用新型，但是本实用新型不限于此而是仅受权利要求的限制。所描述的附图仅为示意性的并且为非限制性的。在附图中，一些元件的尺寸可被放大并且出于说明的目的而不以比例绘出。尺寸和相对尺寸不一定对应于本实用新型实施的实际减少量。

此外，说明书中的和权利要求书中的术语第一、第二、第三和类似术语被用于在类似的元件之间进行区别并且不一定被用于描述相继次序或时间次序。术语在适当的情况下可互换，并且本实用新型的实施例能够在除了本文中描述的或示出的顺序以外的其它顺序下操作。

此外，说明书和权利要求书中的术语顶部、底部、上方、下方和类似术语用于描述性目的，并且不一定被用于描述相对位置。这样使用的术语在适当的情况下可互换，并且本文中描述的本实用新型的实施例能够在除了本文中描述的或示出的定向以外的其它定向下操作。

权利要求书中使用的术语“包括”不应当被理解为对其后列出的装置的限制；术语“包括”不排除其它的元件和步骤。术语“包括”需要被理解为存在陈述的特征、整数、步骤或提及的部件，但是不排除存在或附加一个或多个其它的特征、整数、步骤或部件或它们的组。因此，“包括装置A和B的设备”的表达的范围不应限于仅由部件A和B组成的设备。对于本实用新型而言，这意味着设备的相关部件仅为A和B。

图1示出了根据本实用新型的实施例的用于由液体混合物制备冷冻食品 (诸如，例如冰淇淋或果汁冰糕)的设备100。设备100包括被布置成用于在第一杯子200中制备冷冻食品的第一子单元101，以及被布置成用于在不同于第一杯子200的第二杯子200中制备冷冻食品的第二子单元102。第一子单元 101和第二子单元102以相似的方式进行布置并且彼此独立地运作，使得可以将两个杯子200的冷冻食品彼此单独地进行制备。在替代实施例中，设备100 可以具有多于两个的子单元101、102。由于第一子单元101和第二子单元102以相似的方式进行布置，因此在可能的情况下，下文仅关于子单元101、102 之一来讨论设备100的特征。杯子200包括围绕容纳容积的杯壁。容纳容积被布置成用于将液体混合物容纳在其中，并且还用于在已经由液体混合物制备冷冻食品之后将冷冻食品容纳在其中。在顶部处，杯子200包括顶部开口，经由该顶部开口可以进入容纳容积。杯子200可以被预填充有液体混合物，由此通过诸如为密封膜和盖的一个或多个密封元件(未示出)对顶部开口进行密封。然后，可以在将杯子200与设备100一起使用之前将密封元件从杯子200上取下。杯子200也可以是可重复使用的杯子200，在将杯子200与设备100一起使用之前，用来自预填充有液体混合物或自制液体混合物的包装中的液体混合物来直接填充该可重复使用的杯子。

设备100在其底部处包括杯架300，该杯架被布置成用于在正在杯子200 中制备冷冻食品的同时将杯子200优选地保持在固定位置。因此，设备100包括腔体，杯子200可以经由进入开口被接纳在该腔体中。腔体的进入开口位于杯架300的第一上表面中。在合并的专利申请PCT/EP2020/070861和 PCT/EP2020/070860中给出了杯架和杯子的详细描述，特别是给出了杯架的腔体与杯子的相对应的形状的详细描述。

设备100还包括冷却单元400。冷却单元400被布置成用于对杯架300的腔体进行冷却，更具体地，用于对被接纳在腔体中的杯子200进行冷却。冷却单元400应被布置成提供充分的冷却，以在由液体混合物制备冷冻食品的同时对被容纳在杯子200中的液体混合物进行冷冻。冷却单元400包括公共部分401，即不同的子单元101、102之间共有的部分，该公共部分包括一个或多个压缩机、用于驱动压缩机的马达以及冷凝器。冷却单元400进一步包括独立部分，即独立于每个子单元101、102的部分，该独立部分包括冷却管，该冷却管围绕每个腔体布置，以便形成蒸发器402，并且冷却流体通过该冷却管进行传输以对腔体进行冷却。下文参照图2至图8描述了冷却单元的细节。

设备100还包括搅拌单元500，该搅拌单元被布置在杯架300的上方。搅拌单元500包括搅拌元件550，并且被构造成借助于所述搅拌元件550对杯子 200中的液体混合物进行搅拌，以制备冷冻食品。搅拌元件550可移除地连接到搅拌单元500，使得可以从设备100中取出搅拌元件550，以进行清洁。搅拌单元500包括可动部分，如所示出的，该可动部分可以沿着高度方向H(也被进一步称为第二平移方向503)在第一位置与第二位置之间移动。在第一位置，也被称为打开位置，搅拌元件550被布置在杯子200的外部，使得容易触及该搅拌元件，以将其从搅拌单元500上断开连接以进行清洁，并且将其连接到搅拌单元500。在第二位置，也被称为关闭位置，搅拌元件550被布置在杯子200 的内部，使得搅拌单元500可以借助于搅拌元件550对杯子200中的液体混合物进行搅拌，以制备冷冻食品。在合并的专利申请PCT/EP2020/070864和 PCT/EP2020/070863中给出了搅拌单元500的详细描述。

搅拌单元500还设置有保护罩(未示出)。保护罩510从搅拌单元500向下延伸，并且与搅拌单元500一起移动。当搅拌单元500处于关闭位置时，保护罩也处于关闭位置，其中，该保护罩封闭位于杯子200上方和杯架300与搅拌单元500之间的区域。这防止了当正在制备冷冻食品时触及运动的搅拌元件550，这对于安全性是有益的。另一个安全性特征在于，在搅拌单元500的关闭位置，保护罩的底部边缘支撑在杯架300的上表面上，使得难以触及保护罩的下方并将保护罩抬起以进入封闭区域。保护罩也有利于设备100的清洁，因为该保护罩在封闭区域中包含溢出的液体混合物或冷冻食品，并且防止溢出的液体混合物或冷冻食品进一步散布在设备100上。接触传感器(未示出)被设置在杯架 300上，位于保护罩接触杯架300的位置处。接触传感器检测保护罩是否处于关闭位置。

图2和图3示出了图1中所示的设备100的冷却单元400的透视图。图4 从上方示出了图2和图3的冷却单元。如图2至图4中所示，冷却单元400包括第一独立部分403a，该第一独立部分包括第一节流元件404a和第一蒸发器 402a，其中，第一蒸发器402a围绕第一杯架300a的腔体310a定位。此外，冷却单元400包括第二独立部分403b，该第二独立部分包括第二节流元件404b 和第二蒸发器402b，其中，第二蒸发器402b围绕第二杯架300b的腔体310b定位。冷却单元400进一步包括公共部分401，该公共部分包括压缩机405和冷凝器406。公共部分401是冷却单元400的由不同的子单元101、102共有的部分，而独立部分403a、403b与独立的子单元101、102相关联。公共部分401 连接到第一独立部分403a和第二独立部分403b，以便将经压缩的液体介质输送到独立部分403a、403b，并且从独立部分403a、403b接收经减压的气态介质。公共部分401和独立部分403a、403b例如包括用于承载诸如R134、R12 或R22的热介质的管道。公共部分401中的管道407将压缩机405与冷凝器406 相互连接。在冷凝器之外，公共部分的管道407分成第一分支408和第二分支 410，第一独立部分403a的管道409连接在该第一分支上，第二独立部分403b 的管道411连接在该第二分支上。在压缩机405之外，公共部分401的管道407 分成第三分支412和第四分支414，第一独立部分403a的管道413连接在该第三分支上，第二独立部分403b的管道415连接在该第四分支上。第一独立部分 403a的管道依次将公共部分401的第一分支408、第一节流元件404a、第一蒸发器402a和公共部分401的第三分支412相互连接。第二独立部分403b的管道依次将公共部分401的第二分支410、第二节流元件404b、第二蒸发器402b 和公共部分401的第四分支414相互连接。本实施例的优点在于，每个独立部分403a、403b可以在其相对应的子单元101、102的操作阶段期间被单独地激活。每个独立部分403a、403b包括接通/断开开关(未示出)，当独立部分403a、 403b的子单元101、102处于操作阶段时，该接通/断开开关断开。冷却单元400 是蒸气压缩制冷系统。

图5至图8详细示出了蒸发器402a、402b(的一部分)的构造。图5是图 2至图3中所示的冷却单元的蒸发器的螺旋卷绕管的透视图。图6是图4中所示的螺旋卷绕管沿着图1中所示的截面AA的横截面图。图7是图2和图3中所示的蒸发器沿着图1中的截面AA的透视横截面图。图8是图2和图3中所示的蒸发器沿着图1中的截面AA的透视横截面图，其中，杯子被放置在由蒸发器围绕的杯架的腔体中。蒸发器402a、402b(即第一蒸发器402a和第二蒸发器402b)包括流体通道，该流体通道以螺旋卷绕管417围绕杯架的腔体310 的侧壁进行盘绕。流体通道的螺旋卷绕管417形成截头直圆锥，即螺旋卷绕管 417形成其顶部被切除的直圆锥。圆锥的斜度遵循杯架300的腔体310的侧壁的斜度。圆锥的斜度由圆锥侧壁相对于圆锥的中心轴的倾斜角(α)定义。倾斜角(α)是5°。蒸发器402a、402b进一步包括流体通道，特别是作为螺旋缠绕的流体通道417的延续部分，该流体通道盘绕在杯架的腔体310的底壁下方，特别是以涡旋卷绕管419进行盘绕。蒸发器402a、402b的流体通道被导热材料 420包裹，以便增加流体通道与腔体310之间的接触面积。通过将液体导热材料倾倒在流体通道上来实现用导热材料420对流体通道进行包裹。导热材料420 是导热金属。导热材料420由冷却表面421(即，在使用时，与杯子200相邻的表面)界定。冷却表面421形成连续表面，即，与由相邻定位的流体通道卷绕管417、419形成的非连续表面相对的表面，从而增加了蒸发器402a、402b 与腔体310之间的接触面积。冷却表面421被中间板422覆盖，该中间板形成与杯子200发生直接接触的腔壁。蒸发器402a、402b的导热材料420的冷却表面421是杯形的。特别地，导热材料420的冷却表面421包括平坦的底部部分 423、周向直立部分424以及从底部部分423延伸到直立部分424的周向过渡部分425。底部部分423、直立部分424和过渡部分425围绕第一轴线呈圆柱形地对称，该第一轴线居中地穿过底部部分423并且沿着高度方向延伸。直立部分 424相对于高度方向具有5°的预定倾斜角。在第一蒸发器402a与第二蒸发器 402b之间设置导热率低于空气的隔热部426，以便限制第一子单元的操作阶段对第二子单元的操作阶段的影响。

Claims (10)

1.一种用于由液体混合物制备冷冻食品的设备(100)，其特征在于，所述设备包括：

第一子单元，所述第一子单元包括：第一杯架(300a)，所述第一杯架包括被构造成用于能够释放地接纳杯子(200)的腔体，在所述杯子中由所述液体混合物制备所述冷冻食品；以及第一搅拌单元，所述第一搅拌单元与所述第一杯架相关联，

第二子单元，所述第二子单元包括：第二杯架(300b)，所述第二杯架包括被构造成用于能够释放地接纳杯子(200)的腔体，在所述杯子中由所述液体混合物制备所述冷冻食品；以及第二搅拌单元，所述第二搅拌单元与所述第二杯架相关联，以及

冷却单元(400)，所述冷却单元被构造成用于在所述第一子单元和/或所述第二子单元各自的操作阶段期间对所述第一杯架(300a)和/或所述第二杯架(300b)的腔体进行冷却，其中，所述冷却单元(400)包括

-第一独立部分，所述第一独立部分包括节流元件和第一蒸发器，所述第一蒸发器围绕所述第一杯架的腔体定位，

-第二独立部分，所述第二独立部分包括第二节流元件和第二蒸发器，所述第二蒸发器围绕所述第二杯架的腔体定位，

-公共部分，所述公共部分包括压缩机和冷凝器，其中，所述公共部分连接到所述第一独立部分和所述第二独立部分，以将经压缩的液体介质输送到独立部分，并且从所述独立部分接收经减压的气态介质。

2.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述冷却单元(400)是蒸气压缩制冷系统。

3.根据权利要求1或2所述的设备(100)，其特征在于，所述节流元件是膨胀阀。

4.根据权利要求1或2所述的设备(100)，其特征在于，所述蒸发器包括流体通道，所述流体通道以螺旋卷绕管围绕杯架的腔体的侧壁进行盘绕，其中，所述流体通道的螺旋卷绕管形成截头圆锥，其中，所述蒸发器进一步包括以涡旋卷绕管盘绕在所述杯架的腔体的底壁的下方的流体通道。

5.根据权利要求4所述的设备(100)，其特征在于，所述蒸发器的流体通道被导热材料包裹，以增加所述流体通道与所述腔体之间的接触面积，其中，通过将液体导热材料倾倒在所述流体通道上来实现用所述导热材料对所述流体通道进行包裹，其中，所述导热材料是导热金属。

6.根据权利要求1或2所述的设备(100)，其特征在于，在所述第一蒸发器与所述第二蒸发器之间设置有隔热部。

7.根据权利要求1或2所述的设备(100)，其特征在于，在所述第一子单元和/或所述第二子单元的操作阶段期间，所述第一搅拌单元和/或所述第二搅拌单元分别处于激活状态，并且所述冷却单元处于激活状态，以将液体混合物转化为冷冻食品。

8.根据权利要求7所述的设备(100)，其特征在于，如果所述第一子单元和所述第二子单元中的任何一个处于所述操作阶段，则所述冷却单元的公共部分处于激活状态，并且其中，在所述第一子单元和/或所述第二子单元的操作阶段期间，所述冷却单元的第一独立部分和/或第二独立部分分别处于激活状态。

9.根据权利要求8所述的设备(100)，其特征在于，所述冷却单元的第一独立部分和第二独立部分在所述冷却单元的公共部分与所述第一独立部分和第二独立部分的节流元件之间设置有打开/关闭阀，并且其中，所述冷却单元的第一独立部分和/或第二独立部分的激活包括打开所述打开/关闭阀。

10.根据权利要求1或2所述的设备(100)，其特征在于，所述设备包括中央处理单元CPU，并且其中，当所述CPU已经接收到预定的安全信号时，所述第一子单元和/或所述第二子单元进入所述操作阶段。

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