KR102468255B1 - 냉각된 식품을 제조하기 위한 냉각 시스템 및 기기 - Google Patents

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Abstract

본 개시내용은 아이스크림, 소르베, 프로즌 요거트, 거품 냉각 음료 등과 같은 냉각된 식품을 제조하기 위한 냉각 챔버, 냉각 시스템 및 기기에 관련된다.

Description

냉각된 식품을 제조하기 위한 냉각 시스템 및 기기
본 개시내용은 아이스크림, 소르베, 프로즌 요거트, 거품 냉각 음료 등과 같은 냉각된 식품을 제조하기 위한 냉각 챔버, 냉각 시스템 및 기기에 관련된다.
현재 개시된 주제사항에 대한 배경에 관련된 것으로 간주되는 참고 문헌이 아래에 나열되었다:
- WO 2013/121421
- WO 2015/022678
본 명세서의 위의 참고 문헌의 인식이 이들이 현재 개시된 주제사항의 특허성에 어떤 식으로든 관련이 있음을 의미하는 것으로서 추론되지 않는다.
냉각된 식품의 제조를 위한 가정용 기기는 위에 언급된 PCT 특허 공보 WO 2013/121421 및 WO 2015/022678에서와 같이 공지되었다. 특히 가정용으로 적합한 소형 장치에서 아이스크림과 같은 고품질의 냉각된 식품의 효율적인 제조는 어렵다. 냉각 시스템에서뿐만 아니라 냉각된 식품의 제조 과정 동안 사용되는 특정한 물리적 변수에 어려움이 존재한다.
본 개시내용은 본 명세서에서 "냉각 양태(cooling aspect)"로 지칭되는 제 1 양태에 의해, 아이스크림과 같은 냉각된 식품의 제조를 위해 가정용 기기에서 사용될 수 있는 냉각 챔버; 및 이를 포함하는 냉각 시스템 또는 기기를 제공한다.
본 명세서에서 "처리 양태(processing aspect)"으로 지칭되는 제 2 양태는 냉각된 식품을 제조하기 위한 장치 및 방법에 관련된다.
이들 양태는 결합될 수 있지만 서로 독립적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉각 양태의 냉각 챔버 또는 시스템은 처리 양태의 기기 또는 방법에서 사용될 수 있으며, 그 반대의 경우도 가능하다.
이들 양태 각각은 개별적으로 설명될 것이지만, 첨부된 도면에 도시된 특정 예시적인 실시예에서, 모두는 동일한 모듈 및 기기에서 구현된다.
냉각 양태는 냉각 유체의 각각의 소스 및 드레인(예로서, 냉장 유닛, 냉각 펌프 등의 개별 배출 및 유입)에 접속 가능한 냉각 유체 유입 포트 및 냉각 유체 배출 포트를 갖는 냉각 챔버를 제공한다. 열 교환기는 냉각 챔버의 벽 내에 규정되거나 또는 연결되어 챔버의 벽을 냉각시킨다. 유입 및 배출 포트 사이에 냉각 유체를 위한(2개의 경로 내의 냉각 유체의 동시 흐름을 가능케하는) 2개의 기능적으로 평행한 흐름 경로를 규정하는 냉각 유체를 위한 적어도 2개의 도관 시스템(전형적으로 2개지만 이것으로 규정되지 않음)이 있다. 이를 위해, 상기 유입 포트는 유입 매니폴드 요소와 연결되어 유체 연통될 수 있으며 상기 배출 포트는 배출 매니폴드 요소와 연결되어 유체 연통될 수 있다. 이들 매니폴드 요소는 유입 및 배출 매니폴드 사이에 대응하는 적어도 2개의 냉각 유체 흐름 경로를 규정하는 적어도 2개의 도관 시스템과 유체 연통한다.
전형적으로, 도관 시스템은 연속적인 도관 세그먼트로 구성되며, 각각의 도관 세그먼트는 챔버의 서로 다른 벽 부분에 형성되거나 이와 연결된다. 이러한 도관 세그먼트는 예를 들어 튜브의 형태일 수 있고, 적어도 하나의 그러한 벽 부분의 내부면에 장착되는 열 전도성 재료, 특히 금속으로 제조될 수 있거나; 또는 다른 예로서, 상기 벽 부분 내에 형성된 보어 또는 공동으로 구성될 수 있다. 보어 또는 공동은 예로서 구리 라이닝 같은 적절한 열 전도성 라이닝으로 라이닝될 수 있다.
따라서, 일부 실시예에서 도관 시스템은 연속적인 도관 세그먼트에 의해 구성되며, 도관 세그먼트는 냉각 챔버의 벽 내에 형성된 보어 또는 공동이다. 외부 냉각 코일에 기초한 냉각 시스템과 달리, 냉각 챔버의 벽 내에 형성된 도관 시스템(예로서, 냉각 유체가 순환되는 벽 내의 보어 또는 공동)은 챔버의 내용물을 효율적으로 냉각시키고 챔버 내의 온도 변동을 보상하도록 냉각 챔버의 열 양을 활용하게 수 있다.
특히, 이러한 냉각 챔버 및 시스템의 비정의적 사용은 전술된 PCT 공보에 개시된 종류의 냉각된 식품의 제조를 위한 기기, 특히 가정용 기기에 있다.
특정 예시는 2개의 대향하는 단부 벽들 사이에서 연장하는 축을 갖는 일반적으로 원통형인 냉각 챔버의 경우이며, 원통 형태는 원주형 축 벽에 의해 정의된다. 도관 세그먼트는 2개의 단부 벽 사이에서 연장하는 세그먼트를 포함할 수 있다. 이러한 세그먼트는 축방향으로 배향될 수 있거나, 축에 대해 각이 지거나, 나선형 경로를 규정하도록 구성되거나, 또는 임의의 다른 유용한 구성을 가질 수 있다.
도관 시스템의 특정 예시는 대향하는 단부 벽들 사이에서 연장하는 복수의 제 1 세그먼트를 포함하는 것이고, 예를 들어 축방향으로 배향되고 상기 단부 벽에 형성된 복수의 제 2 주변 세그먼트 중 하나에 각 단부에서 연결되며, 상기 제 2 세그먼트 각각은 흐름 경로에서 연속하는 2개의 제 1 세그먼트를 결합한다. 따라서, 흐름 경로는 연속하는 제 1 및 제 2 세그먼트를 포함한다.
제 1 세그먼트는 원주형 벽 내의 보어에 의해 규정될 수 있고, 제 2 세그먼트는 단부 벽 또는 단부 벽 부분에 또는 그 내부의 공동에 의해 규정될 수 있거나 연속하는 2개의 제 1 세그먼트를 연결하는 튜브로 구성될 수 있다.
2개의 상기 도관 시스템을 갖는 냉각 시스템에서, 통상적인 장치는 이들 각각이 원주형 벽의 대향하는 부분에 배치된다. 예를 들어, 원통형 냉각 챔버의 경우에, 하나의 도관 시스템은 원주형 벽의 원주의 절반에 걸쳐있는 일 부분에 배치되고, 다른 도관 시스템은 상기 벽의 반대 부분에 배치된다. 다른 예시적인 구성은 3개 또는 4개의 평행 도관 시스템을 가지며, 각각 다른 원주형 부분을 차지하거나; 또는 서로 다른 흐름 경로가 서로 엇갈리게 되어있는 것이다.
챔버의 효율적인 냉각을 제공하는 것 외에도, 열 교환기의 구조는 열 교환기의 바닥 부분에 유체(예로서, 오일)가 축적되는 것을 최소화하여 냉각 유체의 보다 나은 순환을 가능하게 하고 냉각 시스템의 냉각 효율을 유지한다. 이러한 배치는(당업계에 공지된 것과 같은) 냉각 유체 전달 코일이 챔버의 벽 둘레에 랩핑되고 변형될 필요가 없기 때문에(종종 복잡한 공정임) 냉각 챔버의 제조 가능성을 향상시키며 따라서 생산 비용을 또한 감소시킨다.
본 개시내용의 냉각 양태는 또한 상기 냉각 챔버 또는 시스템을 포함하는 기기를 제공한다. 기기는 또한 냉각 챔버와 연관된 적어도 하나의, 전형적으로 둘 이상의 온도 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서는 냉각 챔버 내의 다양한 위치에서 온도를 모니터링하고 측정하도록 사용될 수 있으며, 따라서 제어기가 냉각 유체의 온도, 냉각 유체의 순환/유속, 챔버 벽의 온도 등을 제어 및 수정하도록 온도 센서로부터 지시를 수신하게 할 수 있다. 온도 센서는 또한 냉각된 식품의 제조 공정 중에 냉각 챔버 내의 온도 변화에 관한 데이터를 수집하도록 사용될 수 있으며, 그에 따라 이러한 데이터에 기초하여 제조 프로세스의 조정이 수행될 수 있다.
본 개시내용의 처리 양태에 따른 기기는 원주형 벽을 갖는 원통형 처리 챔버, 냉각된 식품의 제조에 사용되는 재료를 도입하기 위한 적어도 하나의(전형적으로 하나의) 재료 유입구, 기체, 예로서 공기를 챔버 내로 도입하기 위한 적어도 하나의(전형적으로 하나의) 압력 유입구 및 챔버의 벽을 냉각하도록 구성된 관련 냉각 장치를 포함한다. 적어도 하나의 압력 유입구는 적어도 하나의 재료 유입구와 동일하거나 상이할 수 있다. 하나의 유입구가 이들 기능을 모두 제공하는 전형적인 구성의 경우, 챔버 내로의(전형적으로 물, 우유, 크림 등과 같은 수성 매체를 전형적으로 포함하는) 재료의 강제 도입은 기체, 전형적으로 공기의 일부 강제 도입과 동반되며, 그에 따라 챔버 내의 압력 증가를 발생시킨다. 즉 일부 실시예에서, 유입구는 재료를 도입하기 위한 재료 유입구 및 챔버를 가압하기 위한 압력 유입구를 구성한다(즉, 재료의 유입구 및 재료와 압력 유입구는 두 기능을 수행하는 단일 유입구에 의해 구성된다).
동일한 유입구를 통한 재료 및 압력의 공동 도입은 재료의 분자화 효과를 발생시키고, 그에 따라 처리 챔버의 냉각된 벽과 접촉하게 되는 재료 혼합물의 표면 영역을 최대화하여 효율적인 재료의 냉각 및 재료를 냉각된 식품으로 전환시키는 과정에서의 초기 결정화를 가능하게 한다.
이러한 분자화를 개선하기 위해, 유입구는 일부 실시예에 따라 배플 또는 내부 리브로 형성되어 재료를 처리 챔버로 분할하고/하거나 난류에서 처리 챔버 내에 재료를 도입할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 대기압보다 높은 압력의 기체(통상적으로 공기)가 챔버 내로 도입된다.
아래에서 설명하는 바와 같이, 냉각과 함께 블렌딩 장치에 의해서 부여되는 압력 및 전단력의 조합이 질감이 좋은 냉각된 식품(예로서, 아이스크림, 소프트 아이스크림 등)의 제조를 위한 물리적 조건을 제공한다.
처리 양태에 따른 기기는 또한 전술된 바와 같이, 원주형 벽의 내면에 근접한 적어도 하나의 블레이드를 갖는 블렌딩 장치를 포함한다. 적어도 하나의 블레이드는 처리 챔버 내에서 회전 가능하고 이러한 회전을 통해서 상기 내부면을 긁을 수 있다. 블렌딩 장치는 통상적으로 2, 3, 4 또는 그 이상의 블레이드를 중심으로 회전축 및 축방향 축을 포함하고 회전 중 각 모멘트를 피하기 위해 축 대칭으로 배치된다. 블렌딩 장치는 상기 축을 회전시키기 위한 모터에 연결된다. 전형적인 예로써, 블레이드는 200rpm 초과, 전형적으로 400rpm 초과, 때때로 600rpm보다 높은 속도로 회전하고; 특정 예에서는 약 800rpm 또는 그보다 높은 속도로 회전한다. 또한 블레이드는 냉각된 식품 제조 공정의 파라미터에 따라 제조 공정 전반에 걸쳐 일정 속도로, 또는 사기 전술된 범위 내의 가변 속도로 회전할 수 있다.
또한 회전 속도는 일련의 서로 다른 회전 속도로 수행될 수 있다. 예를 들어, 블렌딩 장치는 처리 챔버 내에서 재료들의 초기 혼합을 용이하게 하고 초기 얼음 결정의 형성을 가능하게 하기 위해 처리 챔버의 냉각된 벽과 혼합물의 충분한 접촉 시간을 허용하도록 400rpm보다 낮은 속도로 제 1 회전할 수 있으며, 그 후에 냉각된 식품을 제조하기 위해서 속도가 400rpm 이상으로(때때로 600rpm 초과 또는 800rpm 초과로) 증가될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 처리 챔버는 전술된 냉각 양태의 냉각 챔버일 수 있다.
처리 양태의 기기는 또한 가압 하에 처리 챔버 내로 재료를 강제 도입하기 위한 메커니즘을 포함한다. 기체(전형적으로 공기)로 재료를 펌핑하여 처리 챔버 내의 압력을 증가시키는 펌프가 이러한 메커니즘의 특정 예이다.
이론에 구애되지 않고 재료, 특히 그 액체 부분을 챔버 내로 강제 도입하고 그 결과로 챔버의 냉각된 벽에 분사하는 것은 결과적으로 부드럽고 좋은 질감의 냉각된 식품을 만드는 역할을 한다고 믿어진다. 또한, 액체의 급격한 압력 감소는 다른 성분들이 챔버 내로 진입하는 지점에서 그 안에 용해되거나 분산되고, 동시에 냉각됨으로써 결국 좋은 질감을 만든다. 또한, 상승된 압력과 높은 혼합 속도의 조합은 냉각된 식품의 배치의 제조 기간을 전형적으로 제조 사이클당 2분 미만, 90초 미만 또는 심지어 60초 미만으로 단축시킬 수 있다.
본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 재료 유입구는 가열 요소와 연관된다. 가열 요소의 기능은 다르게 발생할 수 있는 동결에 의한 막힘을 방지하는 것이다. 대안적으로, 이러한 막힘 방지는 진동 요소(전형적으로 초음파 트랜듀서)에 의해 획득될 수 있으며, 재료의 동결을 방지하기 위해 유입구의 진동 및 국부 가열을 발생시킨다.
이 기기는 액체, 용액, 에멀젼, 슬러리, 현탁액, 또는 임의의 다른 액체 형태로 재료를 챔버 내에 도입하기 위해 고체(예로서, 분말) 재료를 액체 재료와 예비 혼합할 수 있게 하는 예비 혼합 챔버를 더 포함할 수 있다. 예비 혼합 챔버는 재료의 유입구와 액체 연결하도록 구성된다. 예비 혼합 챔버는 기기의 일체형 부분 일 수 있거나, 또는 액체와 재료의 예비 혼합이 용기 내에서 수행되도록(예로서 재료의 일부를 포함하는 일회용 팟 또는 캡슐과 같은) 재료의 용기에 의해 구성될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 본 개시내용의 처리 양태의 처리 챔버는 본 발명의 냉각 양태, 즉 상기 냉각 양태를 참조하여 본 명세서에 개시된 특징을 구현하는 열 교환기의 특징을 구체화할 수 있음을 이해할 수 있다.
전술된 종류의 냉각된 식품의 제조 방법은 재료를 냉각된 처리 챔버 내에 도입하는 동시에 전형적으로 대기압보다 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 75%, 또는 100% 더 높은 압력을 유지시키는 단계를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 재료들의 도입은 상기 챔버 내의 압력의 증가를 야기한다. 재료는 용해되거나 분산된 비수성 재료를 갖는 수성 매질을 포함한다.(예로서 캡슐에서 꺼낸) 비수성 재료는 선천적으로 수성 매질 내에 용해 또는 분산되거나 또는 상기 도입 중에 수성 매질과 혼합된다. 따라서, 캡슐이 재료의 공급원으로 사용될 때, 캡슐은(적절한 수성 매질과 혼합될) 건조 재료,(수성 매질 내에 추가로 희석될) 페이스트 또는 농축 형태의 재료를 함유할 수 있거나, 또는 때때로 모든 재료를 함유하여 냉각된 식품의 일회 섭취분을 제조한다(즉, 추가의 수성 매질을 첨가할 필요가 없다). 수성 매질은 물, 향이 첨가된 물, 우유, 비유제품 우유, 유제품 또는 비유제품 크림, 요구르트 등일 수 있다. 그 후에 압력과 연속 냉각을 유지하면서 식재료에 전단력이 인가됨으로써 상기 냉각된 식품을 형성한다.
압력은 예를 들어 펌핑을 통해 재료를 공기와 같은 가스와 함께 상기 챔버 내로 가압함으로써 증가 및 유지될 수 있다.
전단력은 적어도 하나의 회전 블레이드를 포함하는 블렌딩 장치에 의해 형성될 수 있다. 챔버는 전형적으로 원통형이고 블레이드는 챔버의 원주형 벽의 내부면을 따라 연장하며 상기 면에 인접한 에지를 갖는다. 블레이드는 전형적으로 적어도 200, 300, 400, 500, 600, 또는 700rpm의 회전 속도로 회전하며, 약 800rpm일 수 있거나 또는 일부 실시예에서 더 높을 수도 있다.
본 명세서에 개시된 주제를 더 잘 이해하고 그것이 실제로 수행될 수 있는 방법을 예시하기 위해, 첨부된 도면을 참조하여 오직 비제한적인 예로서 실시예가 기술될 것이다:
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 아이스크림 제조를 위한 기기의 개략적 인 사시도이다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 냉각 및 처리 챔버 및 관련 모터의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 챔버를 다른 각도에서 본, 챔버 내의 블레이드를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 4는 냉각 챔버의 개략적인 정면도이다.
도 5는 블렌딩 장치의 구조를 설명하기 위해 벽이 제거된 냉각 챔버의 개략도이다.
도 6a는 도관 시스템을 설명하기 위해 벽이 투명하게 되고 블레이드가 제거된 냉각 챔버의 개략도를 도시한다.
도 6b는 냉각 유체의 흐름 방향을 나타내는 화살표를 갖는 도 6a와 동일한 표현이다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 기기의 개략적인 블록도이다.
아래에서 설명될 첨부된 도면에 개시된 실시예는 본 개시내용의 서로 다른 양태들을 포함한다. 특히, 제 1 양태의 특징을 구현하는 열교환 장치를 갖는 냉각 챔버는 제 2 양태에 따른 냉각된 식품 제조 유닛의 일부로서 사용된다. 그러나 후술되는 바와 같이, 다른 양태들은 다른 실시예들에서 독립적으로 사용될 수 있다.
본 개시내용의 서로 다른 양태들의 예시적인 실시예를 포함하는 기기(100)는 도 1에 도시된 바와 같다. 기기(100)는 냉각된 식품, 특히 아이스크림의 제조를 위한 것이다. 이 기기는 일반적으로 WO 2013/121421 및 WO 2015/022678에 개시된 일부 구조 및 동작 양태에 기초하며, 특히 아이스크림 제조를 위한 건조 또는 습윤 재료를 함유하는 일회용 캡슐을 사용한다.
기기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 위에 캡슐을 놓을 수 있는 개방 상태(도시되지 않음)와 트레이(104)가 완전히 위를 향하는 위치에 있고 캡슐이 베이(102)내에 수용되는 도 1에 도시된 바와 같은 폐쇄 상태 사이에서 화살표(106)에 의해 나타내어진 방향으로 수직으로 왕복운동할 수 있는 캡슐 배치 트레이(104)를 포함한다.
이 기기는 또한 냉각된 식품을 제조하기 위해 캡슐의 내용물과 혼합되는 물, 우유, 크림, 비유제품 우유 등과 같은 수성 액체를 포함하는 저장소(미도시)를 포함할 수 있다. 수성 액체는 상이한 공급원, 즉 외부 저장소, 공급 라인(가정용 급수), 사용자에 의한 일괄 공급(batch-wise feeding) 등으로부터 기기 내로 도입될 수 있음을 이해해야 한다.
기기(100)의 주요 하우징부(108)는 (후술될) 냉각 챔버 및 그와 관련된 모터를 포함하는 냉각된 식품의 제조를 위해 사용되는 기계 장치, 냉각 유체의 공급을 위한 냉장고 유닛, 캡슐로부터 식재료를 꺼내고 이를 수성 액체와 혼합하여 냉각 챔버 내에 도입하기 위한 펌핑 메커니즘 등을 하우징한다(특히 이러한 기기에 포함될 수 있는 모듈을 개시한 전술된 2개의 PCT 공보를 참조한다).
도 1에는 챔버를 세정하기 위해 제거될 수 있는 냉각 유닛의 전면(112)이 도시되어 있다. 면(112) 내에는 제조 공정이 완료될 때 냉각된 식품을 분배하기 위한 분배 개구(114)가 형성된다.
아래에서, 본 개시내용의 서로 다른 양태들에서 구체화되는 냉각 시스템의 요소들에 중점을 둘 것이다. 전술된 바와 같은 다른 보조 요소 및 모듈은, 예를 들어 상기 PCT 공보 또는 그외에 개시된 것일 수 있다. 시스템을 설명함에 있어서, 도 2 내지 6b를 참조할 것이다.
도 2 내지 6b에서 볼 수 있는 모듈(110)은 냉각 챔버(116) 및 벨트(122)를 통해 블렌딩 장치에 커플링되는 일체형 스프로킷 휠(120)을 가진 전기 모터(118)를 포함한다. 블렌딩 장치는 아래에서 도 3 내지 5와 관련하여 기술되는 바와 같이 축(126) 및 3개의 회전 블레이트(128)에 축방향 커플링되는 스프로킷 휠(124)을 포함한다. 냉각 챔버(116)는 챔버(116) 내에서 처리될 식재료를 도입하기 위한 재료 유입 포트(130)와 예로서 세척 유체의 순환을 포함하는 세정 사이클에서 챔버의 내용물을 제거하기 위한 배출 포트(132)를 포함한다. 냉각 챔버는 또한 냉각 유체 유입 포트(134) 및 냉각 유체 배출 포트(136)를 포함한다. 냉각 유체가 바닥에서 도입되고 상단에서 제거되는 것이 바람직하지만(이것이 포트(134, 136)가 그렇게 위치되는 이유이다), 포트(134, 136)의 역할이 반전될 수도 있다.
냉각 챔버(116)는 전형적으로 원통형이고 전방 및 후방 단부 플레이트(162, 164) 사이에서 연장하는 원주형 벽(160)에 의해 규정된다. 냉각 챔버는 도 3에서 도시된 바와 같이 종축(113)을 규정한다.
블레이드(128)는 샤프트(126)에 연결되고 축(113)을 중심으로 회전하여 블레이드(128)의 회전을 일으키는 회전 플레이트(140)에 고정된다. 블레이드는 각각이 원통형 냉각 챔버(116)의 내부 원주형 벽(144)에 근접한 주변 에지(142)를 가진다. 블렌딩 장치의 축방향 회전에 따라, 블레이드는 냉각 챔버의 내부 벽을 끊임없이 긁어 내고, 냉동/고체화된 음식을 벽으로부터 제거하며 챔버의 전체 내용물을 교반한다. 전술된 바와 같이, 블렌딩 장치는 전형적으로 적어도 200rpm, 바람직하게는 적어도 400, 500, 600, 700 그리고 약 800rpm 또는 심지어 더 높은 속도로 회전한다. 블레이드(128)는 도시된 바와 같이 축(113)에 대해 축을 벗어난 각도로 배치된다. 이러한 경사 방향 이외에, 블레이드는 축방향으로 배향되거나, 만곡될 수 있음이 이해될 것이다. 블레이드 교반을 향상시키고 챔버 내에서 형성된 냉각된 식품의 함량에 일부 전단력을 유도하기 위해 블레이트는 연관된 측방향 내부 돌출 단부(150, 152)를 가진다.
냉각 챔버(116)의 내부 벽은 아래에서 설명되는 바와 같이 원주형 벽 및 단부 벽에 형성된 도관 내에서 흐르는 냉각 유체에 의해 냉각된다. 일반적으로 전술된 냉각 유체 흐름 시스템의 일 실시예인 이러한 도관, 그리고 따라서 냉각 챔버(116)는 또한 전술된 냉각 챔버 양태의 실시예이다.
단부 벽(162) 내에는 각각이 축방향 도관(174, 176)을 통해 유입 및 배출 포트(134, 136)와 유체 연통하는 유입 매니폴드 요소(170) 및 배출 매니폴드 요소(172)가 형성된다. 유입 및 배출 매니폴드는 단부 벽(162)에 형성된 공동 또는 단부 벽(162)의 면과 연결된 평면 요소에 의해 규정될 수 있다. 이러한 특정 예에서, 매니폴드 요소는 유입 매니폴드와 배출 매니폴드 사이의 상응하는 2개의 냉각 유체 흐름 경로를 규정하는 2개의 도관 시스템과 유체 연통한다.
2개의 도관 시스템 중 하나는 원주형 벽(160) 내에 형성된 복수의 축 방향으로 지향된 제 1 도관 세그먼트(178A, 180A, ..., 190A 및 192A) 및 단부 벽에 형성된 복수의 주변 제 2 세그먼트(179A, 181A, ..., 189A 및 191A)에 의해 규정된다. 각각의 주변 세그먼트는 2개의 연속적인 축방향 세그먼트 사이를 연결하여 유입 포트(134)로부터 배출 포트(136) 로의 흐름 경로를 형성한다. 2개의 도관 시스템 중 다른 하나는 유사하게 원주형 벽(160) 내에 형성된 복수의 축방향으로 지향된 제 1 도관 세그먼트(178B, 180B, ..., 190B 및 192B) 및 단부 벽에 형성된 복수의 주변 제 2 세그먼트(179B, 181B, ..., 189B 및 191B)를 포함한다.
냉각 유체가 도관 시스템을 통해 흐르는 방식은 2개의 도관 시스템 중 하나를 참조하여 설명될 것이다. 2개의 도관 시스템 중 다른 하나는 관련 도관 세그먼트로부터 유사하게 형성되는 것으로 이해된다.
냉각 유체는 유입 포트(134)를 통해 도관 시스템으로 도입된다. 유입 포트는 축방향 세그먼트(174)를 통해 냉각 유체의 스트림을 2개의 스트림으로 분할하는 유입 매니폴드 요소(170)와 유체 연통하며; 이러한 각각의 스트림은 2개의 도관 시스템 중 하나로 유입된다. (시스템을 통한 흐름의 방향이 도시된) 도 6b에서 더 잘 보여지듯이, 일단 분할되면, 냉각 유체는 매니폴드 요소로부터 축방향 세그먼트(178A)로 흐르고, 그로부터 (단부 벽(164)에 형성된) 주변 세그먼트(179A)로, 그로부터 축방향 세그먼트(180A)로 흐른다. 따라서, 주변 세그먼트(179A)는 연속적인 축방향 세그먼트(178A 및 180A) 사이를 유체 연결한다. 유사하게, 각각의 주변 세그먼트는 흐름 경로를 따라 2개의 연속적인 축방향 세그먼트 사이를 연결한다. 제 2 흐름 경로(동일한 참조번호로 표기되지만, A 대신에 인덱스 B를 가짐)는 유사한 방식으로 형성된다. 축방향 세그먼트(192A 및 192B)로부터의 유체는 배출 매니폴드 요소(172)로 들어가고, 여기에서 2개의 스트림은 냉각 시스템을 나와서 축방향 도관(176)을 통해 배출 포트(136)로 흐르는 단일 배출 스트림으로 통합된다.
기술된 방식으로, 전체 챔버의 효율적인 냉각이 존재한다. 이러한 구조는 또한 열 교환기의 바닥부에서 냉각 유체의 축적을 최소화하여 냉각 유체의 보다 양호한 순환을 가능하게 하고 냉각 시스템의 냉각 효율을 유지시킨다.
본 개시내용의 냉각 챔버에서 냉각 액체를 위한 2개보다 많은 흐름 경로를 규정하는 것이 다양한 설계 구성을 통해 가능함을 인지해야 한다. 예를 들어, 흐름을 둘로 분할하는 하나의 매니폴드가 존재할 수 있고, 이는 두 개의 매니폴드로 향하게 되어 원주형 벽의 각 1/4에서 평행하게 흐르도록 흐름을 다시 분할하거나, 또는 흐름을 4개의 서로 다른 도관 시스템으로 분리시키는 매니폴드를 사용하는 등의 방식이 존재한다.
도 7은 기기의 일부 요소를 기술하는 블록도이다. 전술된 바와 같은 냉각 챔버(200)는 화살표(220, 230)에 의해 기술된 원형 흐름 경로를 통해 냉장고 유닛(210)으로부터 냉각 유체의 공급을 받는다. 펌프(240)는 캡슐 커플링 유닛(250) 그리고 수성 액체(260)의 공급원에 연결되고 따라서 유체 라인(270)에 의해 나타내어진 바와 같이 캡슐 및 액체의 내용물을 포함하는 혼합물을 챔버(200) 내로 펌핑할 수 있다.
펌핑 작용은 음식 재료를 챔버 내로 가압하며 이러한 강제 도입은 챔버 내의 압력을 증가시킨다. 전술된 바와 같이, 이론에 구애되지 않고, 이 조합은 챔버 내의 압력을 증가시키는 것으로 여겨진다. 챔버 내로의 식품 재료의 유입 지점에서의 급격한 도입 및 전단력에 의해 발생하는 교반은 아이스크림과 같은 품질의 냉각된 식품의 제조를 위한 최적화된 조건뿐 아니라 제조 기간의 뚜렷한 감소를 제공한다(전형적으로 제조 주기당 90초 미만 또는 60초 미만).

Claims (21)

  1. 단부벽들과 원주형 축벽 사이에 규정된 축을 갖는 원통형 형상을 갖는 냉각 챔버로서,
    냉각 유체의 소스 및 드레인 각각에 연결 가능한 냉각 유체 유입 포트 및 냉각 유체 배출 포트;
    냉각 유체를 상기 소스와 상기 드레인 사이에서 순환시키기 위한 냉각 챔버의 벽 내의 열 교환기를 포함하고,
    상기 열 교환기는:
    상기 유입 포트와 연결되어 유체 연통하는 상기 단부벽들중 하나 내의 공동(cavity)으로서 규정되는 유입 매니폴드 요소, 및
    상기 배출 포트와 연결되어 유체 연통하는 상기 단부벽들중 하나 내의 공동으로서 규정되는 배출 매니폴드 요소를 포함하고,
    상기 유입 매니폴드 요소 및 상기 배출 매니폴드 요소는 유입 매니폴드 요소와 배출 매니폴드 요소 사이의 적어도 2개의 냉각 유체 흐름 경로를 규정하는 적어도 2개의 도관 시스템과 유체 연통하고,
    상기 도관 시스템은 연속적인 도관 세그먼트에 의해 구성되며, 상기 도관 세그먼트는 냉각 챔버의 벽 내에 형성된 보어(bore) 또는 공동이며,
    상기 적어도 2개의 도관 시스템 각각은 2개의 단부벽 사이의 거리에 걸친 복수의 축방향 세그먼트, 및 상기 단부벽 내에 형성된 복수의 주변 세그먼트를 포함하고, 상기 주변 세그먼트 각각은 상기 흐름 경로 내에서 연속적인 2개의 축방향 세그먼트를 결합하는, 냉각 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원주형 축벽의 대향하는 부분들 내에 2개의 도관 시스템을 포함하는, 냉각 챔버.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 부분들의 각각은 원주의 절반인, 냉각 챔버.
  4. 냉각 시스템으로서,
    단부벽들과 원주형 축벽 사이에 규정된 축을 갖는 원통형 형상을 갖는 냉각 챔버;
    냉각 유체의 소스 및 드레인;
    상기 냉각 챔버의 벽 내의 열 교환기를 포함하고;
    상기 열 교환기는 상기 소스와 상기 드레인 사이에서 냉각 유체를 순환시키도록 구성되며,
    상기 열 교환기는
    냉각 유체 유입 포트 및 냉각 유체 배출 포트,
    상기 유입 포트와 연결되어 유체 연통하는 상기 단부벽들중 하나 내의 공동(cavity)으로서 규정되는 유입 매니폴드 요소, 및
    상기 배출 포트와 연결되어 유체 연통하는 상기 단부벽들중 하나 내의 공동으로서 규정되는 배출 매니폴드 요소를 포함하고,
    상기 유입 매니폴드 요소 및 상기 배출 매니폴드 요소는 유입 매니폴드 요소와 배출 매니폴드 요소 사이의 적어도 2개의 냉각 유체 흐름 경로를 규정하는 적어도 2개의 도관 시스템과 유체 연통하고, 상기 도관 시스템은 연속적인 도관 세그먼트에 의해 구성되며, 상기 도관 세그먼트는 냉각 챔버의 벽 내에 형성된 보어(bore) 또는 공동이며,
    상기 적어도 2개의 도관 시스템 각각은 2개의 단부벽 사이의 거리에 걸친 복수의 축방향 세그먼트, 및 상기 단부벽 내에 형성된 복수의 주변 세그먼트를 포함하고, 상기 주변 세그먼트 각각은 상기 흐름 경로 내에서 연속적인 2개의 축방향 세그먼트를 결합하는, 냉각 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 냉각 챔버를 포함하는, 재료들로부터 냉각된 식품을 제조하는 기기.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10426180B1 (en) 2016-06-16 2019-10-01 Sigma Phase, Corp. System for providing a single serving of a frozen confection
US10358284B2 (en) 2016-06-16 2019-07-23 Sigma Phase, Corp. System for providing a single serving of a frozen confection
US10612835B2 (en) 2018-08-17 2020-04-07 Sigma Phase, Corp. Rapidly cooling food and drinks
US10543978B1 (en) 2018-08-17 2020-01-28 Sigma Phase, Corp. Rapidly cooling food and drinks
US11470855B2 (en) 2018-08-17 2022-10-18 Coldsnap, Corp. Providing single servings of cooled foods and drinks
IL261320B2 (en) * 2018-08-22 2023-06-01 Solo Gelato Ltd Ice cream maker
IL261761B (en) 2018-09-13 2020-06-30 Solo Gelato Ltd A unit developed for a food processing device
IT201800009409A1 (it) * 2018-10-12 2020-04-12 Motor Power Company Srl Macchina per la produzione di prodotti alimentari liquidi o semiliquidi e relativo metodo di realizzazione
USD981252S1 (en) 2019-08-13 2023-03-21 Coldsnap, Corp. Pod for use with a food or drink machine
US11337438B2 (en) 2020-01-15 2022-05-24 Coldsnap, Corp. Rapidly cooling food and drinks
TW202202790A (zh) 2020-06-01 2022-01-16 美商寇德斯納普公司 用於快速冷卻食物及飲料的冷凍系統
IL278558B2 (en) * 2020-11-08 2024-04-01 Solo Gelato Ltd Cleaning assembly for fluid transport system
WO2022170323A1 (en) 2021-02-02 2022-08-11 Coldsnap, Corp. Filling aluminum cans aseptically

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3147601A (en) * 1962-03-09 1964-09-08 Magic Flow Freezer Co Method and apparatus for processing and dispensing ice cream products
FR1335916A (fr) * 1962-10-11 1963-08-23 Ireks G M B H Perfectionnements apportés aux appareils de préparation de crème glacée, destinée à être distribuée par portions, à partir d'une chambre de congélation maintenue sous pression
GB1128617A (en) * 1964-11-07 1968-09-25 Enrico Beltrami Device for mixing air with liquids for automatic ice-cream makers
CH624278A5 (ko) 1977-09-26 1981-07-31 M & F Engineering Ag
IT1167037B (it) * 1983-11-30 1987-05-06 Alfredo Cavalli Apparecchiatura per la produzione di gelato e simili prodotti freddo con recipiente di gelatificazione estraibile
AT385631B (de) 1985-06-26 1988-04-25 Philips Nv Speiseeismaschine
US5363659A (en) * 1987-07-31 1994-11-15 Heat And Control, Inc. Ice making apparatus
JP2927439B2 (ja) * 1987-07-31 1999-07-28 ヒート アンド コントロール プロプライエタリー リミテッド 氷製造装置
IT1222740B (it) * 1987-09-25 1990-09-12 Bravo Spa Evaporatore perfezionato per fluidi refrigeranti
US5042573A (en) * 1989-05-24 1991-08-27 Van Den Bergh Foods Co., Division Of Conopco, Inc. Scraped surface heat exchanger
US5447039A (en) 1994-03-29 1995-09-05 Allison; Robert S. Beverage can cooling system
AUPM523894A0 (en) 1994-04-21 1994-05-19 Bassett, Desmond James Refrigeration system
US5615559A (en) * 1995-03-01 1997-04-01 Apv Crepaco Inc. Method and apparatus for recirculating product in a refrigeration system
US5617734A (en) * 1995-03-27 1997-04-08 Island Delite, Ltd. Low temperature composition preparation device, and methods of constructing and utilizing same
US5799726A (en) 1996-01-23 1998-09-01 Frank; Jimmy I. Refrigerated mixing chamber and method for making same
US5884501A (en) * 1996-04-19 1999-03-23 Goldstein; Vladimir Ice-making machine and heat exchanger therefor
IT1307948B1 (it) * 1999-02-11 2001-11-29 Bravo Spa Procedimento perfezionato per la mantecazione di miscele alimentari.
US6971174B2 (en) * 2003-01-08 2005-12-06 Alcoa Inc. Method of manufacturing a caster roll
JP2009041861A (ja) 2007-08-09 2009-02-26 Hoshizaki Electric Co Ltd ドラム式製氷機の蒸発器及びその蒸発器の製造方法
US8132424B2 (en) 2008-09-17 2012-03-13 Integrated Marine Systems, Inc. Ice machines with extruded heat exchanger
WO2013121421A1 (en) 2012-02-14 2013-08-22 Beth Halachmi Barak System and method for the preparation of cooled edible products
EP3513659B1 (en) 2013-08-14 2023-11-01 Solo Gelato Ltd. System for the preparation of cooled edible products
ITUB20150731A1 (it) 2015-05-18 2016-11-18 Ali Group Srl Carpigiani Metodo per la realizzazione di gelato.

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US11191287B2 (en) 2021-12-07
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