KR20190143409A - 열 교환기 - Google Patents

열 교환기 Download PDF

Info

Publication number
KR20190143409A
KR20190143409A KR1020190072989A KR20190072989A KR20190143409A KR 20190143409 A KR20190143409 A KR 20190143409A KR 1020190072989 A KR1020190072989 A KR 1020190072989A KR 20190072989 A KR20190072989 A KR 20190072989A KR 20190143409 A KR20190143409 A KR 20190143409A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
machine
tubular element
collector
heat exchanger
ring
Prior art date
Application number
KR1020190072989A
Other languages
English (en)
Inventor
안드레아 코키
로베르또 라자리니
Original Assignee
알리 그룹 에스.알.엘. - 카르피지아니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알리 그룹 에스.알.엘. - 카르피지아니 filed Critical 알리 그룹 에스.알.엘. - 카르피지아니
Publication of KR20190143409A publication Critical patent/KR20190143409A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
    • A23G9/00—Frozen sweets, e.g. ice confectionery, ice-cream; Mixtures therefor
    • A23G9/04—Production of frozen sweets, e.g. ice-cream
    • A23G9/14—Continuous production
    • A23G9/16—Continuous production the products being within a cooled chamber, e.g. drum
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
    • A23G9/00—Frozen sweets, e.g. ice confectionery, ice-cream; Mixtures therefor
    • A23G9/04—Production of frozen sweets, e.g. ice-cream
    • A23G9/22—Details, component parts or accessories of apparatus insofar as not peculiar to a single one of the preceding groups
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
    • A23G9/00—Frozen sweets, e.g. ice confectionery, ice-cream; Mixtures therefor
    • A23G9/04—Production of frozen sweets, e.g. ice-cream
    • A23G9/22—Details, component parts or accessories of apparatus insofar as not peculiar to a single one of the preceding groups
    • A23G9/222—Freezing drums
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
    • A23G9/00—Frozen sweets, e.g. ice confectionery, ice-cream; Mixtures therefor
    • A23G9/04—Production of frozen sweets, e.g. ice-cream
    • A23G9/22—Details, component parts or accessories of apparatus insofar as not peculiar to a single one of the preceding groups
    • A23G9/224—Agitators or scrapers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
    • A23G9/00—Frozen sweets, e.g. ice confectionery, ice-cream; Mixtures therefor
    • A23G9/04—Production of frozen sweets, e.g. ice-cream
    • A23G9/22—Details, component parts or accessories of apparatus insofar as not peculiar to a single one of the preceding groups
    • A23G9/225—Ice-cream freezing and storing cabinets
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
    • A23G9/00—Frozen sweets, e.g. ice confectionery, ice-cream; Mixtures therefor
    • A23G9/04—Production of frozen sweets, e.g. ice-cream
    • A23G9/22—Details, component parts or accessories of apparatus insofar as not peculiar to a single one of the preceding groups
    • A23G9/28—Details, component parts or accessories of apparatus insofar as not peculiar to a single one of the preceding groups for portioning or dispensing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/02—Details of evaporators
    • F25B2339/024—Evaporators with refrigerant in a vessel in which is situated a heat exchanger
    • F25B2339/0242—Evaporators with refrigerant in a vessel in which is situated a heat exchanger having tubular elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/09—Improving heat transfers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
    • F28D2021/0071—Evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2260/00—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures
    • F28F2260/02—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures having microchannels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Confectionery (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

액체 또는 반액체 식품을 제조 및 분배하기 위한 기계(1)는: 분배되는 제품을 위한 컨테이너(102); 컨테이너(102)에 연결되고 컨테이너(102)로부터 제품을 분배하게 하거나 금지하도록 턴-오프 및 턴-온 될 수 있는 디스펜서(103); 각각의 회전 축(R)을 중심으로 회전 가능하고 컨테이너(102)의 내부에 장착되어 가공되는 제품을 혼합하는 교반기(105); 열 교환기 유체가 유동하는 회로를 가지며, 회로를 따라, 분배되는 제품의 컨테이너(102)와 작동 가능하게 연관되며, 열 교환기 유체를 위한 입구 개구(307), 열 교환기 유체를 위한 배출 개구(308), 제 1 관형 요소(301) 및 제 1 관형 요소(301)와 동축이고 연장 축 방향 및 연장 반경 방향(R1)을 갖는 제 2 관형 요소(302)를 포함하는 증발기(3)를 포함하는 열 시스템(2)을 구비하고, 제 2 관형 요소(302)는 적어도 회전 축(R)에 평행한 축 방향을 따라 연장하고 제 1 관형 요소(301)의 내부에 배치되어 열 교환기 유체를 순환시키기 위한 적어도 하나의 마이크로 채널(800)에 의해 정의되는 환상 챔버(303)를 정의하며, 마이크로 채널(800)은 3mm 내지 13mm의 수력 직경을 갖는다.

Description

열 교환기{HEAT EXCHANGER}
본 발명은 액체 또는 반액체 식품을 제조 및 분배하기 위한 기계에 관한 것이다. 액체 또는 반액체 식품을 제조 및 분배하는 기계는 단지 예를 들어 아이스크림, 셔벗, 소프트 아이스크림, 냉장된 제과류 제품(chilled patisserie products) 및 그라니타(granitas)와 같은 제품의 제조를 위해 사용되는 재료를 준비하도록 설계된 기계이다. 특히, 이러한 기계에는 두 가지 기본적인 특성이 있어야 하는데, 한편으로는 처리되는 제품을 사용할 수 있어야 하고, 다른 한편으로는 제품을 조절할 수 있어야 한다.
따라서, 기계는 처리되는 제품을 보유하기 위한 컨테이너를 갖는다.
제품의 접근성은 일반적으로 기본 혼합물이 공급되는 로딩 포트와 컨테이너에 형성된 분배 입구(dispensing mouth)를 통해 얻어지고 완제품이 분배되는 디스펜서에 의해 제어된다. 수동 또는 자동으로 제어되는 디스펜서는 분배 입구를 통해 제품을 분배할 수 있게 하거나 금지하게 할 수 있다.
제품은 기계적 또는 열적으로 제어될 수 있다. 기계적 제어는 교반기를 통해 이루어진다. 일반적으로, 교반기는 제품이 쌓이거나 또는 동결되는 것을 방지하기 위해 컨테이너의 내부 표면의 적어도 일부와 미끄럼 접촉한다.
다른 한편, 열적 제어는 뜨겁거나 차가운 제품의 준비가 기본적이다. 열적 조절은 컨테이너의 내부에서 처리되는 제품과 열을 교환하도록 구성된 교환기를 설계함으로써 이루어진다. 보다 구체적으로, 바람직한 기계에서, 열 교환기는 처리되는 제품으로부터 열을 흡수함으로써 냉각시키고 분배될 최종 제품에 대해 적절한 일관성을 부여한다. 처리되는 제품의 냉각을 가능하게 하기 위하여, 기계는 냉동 시스템을 포함한다. 특정 기계 요건에 어느 정도 적응할 수 있는 여러 종류의 냉동 시스템이 업계에 공지되어 있다. 어떤 경우이든, 모든 냉동 시스템은 열 교환기 유체, 특히 냉동 시스템 내에서 순환하는 냉매 유체를 포함한다. 냉매 유체는 압력을 증가시키는 압축기, 열을 추출하여 액체 상태로 복귀시키는 응축기, 압력을 감소시키는 압력 감소 요소 및 마지막으로, 냉매 유체가 주위로부터 열을 받아들이고(본 기계의 경우 처리되는 제품으로부터 열을 받아들이고) 기체 상태로 복귀 및/또는 밀도를 변화시키는 증발기를 통해 순차적으로 유동시킴으로써 냉동 사이클을 수행한다(CO2가 냉매로 사용될 때, 전술한 종래의 증기 압축 사이클에서, 주변 대기로의 열 전달은 유체의 응축을 유도하지 않는 대신 고밀도 기체 상(dense gas phase)으로 점진적으로 냉각에 이르게 한다).
따라서, 증발기는 냉각될 제품을 위한 컨테이너와 냉매 유체를 포함하는 챔버를 포함한다. 액체 또는 반액체 식품을 만드는 데 사용되고 관형 증발기를 포함하는 기계가 업계에 공지되어 있다. 특히, 환형 챔버의 내부에 배치된 헬리컬 코일을 포함하는 증발기가 공지되어 있다. 이러한 구성에서, 냉매 유체는 헬리컬 경로 내로 강제(force)된다. 이러한 해결책은 비록 열 교환 표면을 증가시키지만 두 가지 주요한 단점이 있다. 한편, 냉매 유체를 위한 통로의 단면이 감소함으로 인해 부하 손실이 증가되며, 다른 한편 코일 내의 냉매 유체가 점진적으로 가열되어 심지어 원주 방향을 따라 불균일한 열교환을 야기하기 때문에 열 교환 효율이 감소된다.
본 발명은 종래 기술의 위에서 언급한 단점을 극복하기 위해 액체 및 반액체 식품을 제조 및 분배하기 위한 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 목적은 첨부된 청구 범위에서 특징으로 하는 본 개시에 따른 액체 및 반액체 식품을 제조 및 분배하기 위한 기계에 의해 완전히 달성된다.
이러한 특징 및 다른 특징은 첨부 도면에서 비-제한적인 예로서 도시된 바람직한 실시예의 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
- 도 1은 본 발명의 기계에 적용 가능한 열 교환기의 실시예를 도시한다.
- 도 2는 도 1의 열 교환기의 단면 평면(A-A)을 따른 단면도이다.
- 도 3은 본 발명의 기계에 적용 가능한 열 교환기의 다른 실시예의 단면을 도시한다.
- 도 4 및 도 5는 본 발명의 기계에 적용 가능한 열 교환기의 다른 실시예를 도시한다.
- 도 6은 액체 또는 반액체 식품을 제조 및 분배하기 위한 본 발명의 기계를 도시한다.
- 도 6a는 도 1의 기계를 도시하고 또한 예비 혼합 탱크를 도시한다.
- 도 7은 건식 팽창 냉동 시스템의 레이아웃을 개략적으로 나타낸다.
- 도 8a 및 도 8b는 각각 도 6의 기계의 다른 실시예에서 증발기의 제 1 사시도 및 제 2 사시도이다.
- 도 9a 및 도 9b는 각각 도 8a의 증발기의 제 1 측면도 및 제 2 측면도이다.
- 도 10은 도 8a의 증발기의 콜렉터 링의 상세를 도시한다.
- 도 10a는 본 발명의 증발기의 다른 실시예의 단면을 도시한다.
- 도 10b는 도 8a의 증발기의 실시예의 단면을 도시한다.
- 도 10c는 도 10a 또는 도 10b의 난류 링(turbulence ring)의 상세를 도시한다.
- 도 11은 도 10의 횡단면에 대해 직각으로 회전된 도 8A의 증발기의 단면을 도시한다.
- 도 11a는 도 11의 단면도의 상세를 도시한다.
- 도 12는 도 8a의 증발기의 분해도이다.
- 도 12a는 제 1 콜렉터 링, 제 2 콜렉터 링 및 난류 링을 도시한다.
- 도 13은 도 8a의 증발기의 실시예를 도시한다.
- 도 14는 도 8a의 증발기의 추가 실시예를 도시한다.
도면을 참조하면, 도면 부호 (1)은 액체 또는 반액체 제품을 제조 및 분배하기 위한 기계를 나타낸다. 또한, 제품은 비제한적인 예로서, 그라니타, 아이스크림, 셔벗, 냉장된 제과류 제품 또는 소프트 아이스크림과 같은 차가운 또는 아이스 제품일 수 있다.
일 실시예에서, 기계(1)는 프레임(101)을 포함한다.
일 실시예에서, 기계(1)는 컨테이너(102)를 포함한다. 컨테이너(102)는 제품이 사용자에게 분배되기 이전에 처리되는 제품을 보유하도록 구성된다. 일 실시예에서, 컨테이너(102)는 형태가 원통형이다. 이 실시예에서, 컨테이너(102)는 대칭 축(S)을 갖는다.
일 실시예에서, 기계(1)는 디스펜서(103)를 포함한다. 일 실시예에서, 디스펜서(103)는 컨테이너(102)에 연결된다. 디스펜서(103)는 두 개의 작동 위치, 즉 제품이 분배될 수 있는 '온(on)' 위치 및 제품이 분배되는 것을 방지하는 '오프(off)' 위치를 갖는다.
일 실시예에서, 기계(1)는 분배 입구(dispensing mouth)를 포함한다. 분배 입구(104)는 외부 대기 및 컨테이너(102)의 내부의 내부 공간(102')과 연통한다. 분배 입구(104)는 디스펜서(103)에 연결된다. 디스펜서(103)의 온 위치에서, 컨테이너(102)의 내부의 내부 공간(102')과 외부 대기 사이의 연통이 가능해진다. 디스펜서(103)의 오프 위치에서, 컨테이너(102)의 내부의 내부 공간(102')과 외부 대기 사이의 연통은 금지된다.
일 실시예에서, 기계(1)는 교반기(105)를 포함한다. 일 실시예에서, 교반기(105)는 컨테이너(102)의 내부에서 각각의 회전 축(R)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 일 실시예에서, 교반기(105) 각각의 회전 축(R)과 컨테이너(102)의 대칭 축(S)은 일치한다. 일 실시예에서, 교반기(105)는 샤프트에 장착된 블레이드를 포함한다. 교반기(105)는 처리되는 제품을 혼합하고 제품에 냉동된 덩어리가 덮여 형성되지 않도록 구성된다.
일 실시예에서, 기계(1)는 액추에이터(106)를 포함한다. 액추에이터(106)는 교반기(105)를 구동하도록 구성된다. 일 실시예에서, 액추에이터(106)는 교반기(105)의 샤프트와 맞물려서 교반기(105)에 토크를 전달하는 전기 모터이다.
일 실시예에서, 기계(1)는 사용자에 의해 입력된 작업 데이터의 함수로서 기계(1)의 구성 요소를 제어하도록 구성된 제어 유닛(107)을 포함한다.
일 실시예에서, 제어 유닛(107)은 액추에이터(106)에 연결된다. 일 실시예에서, 기계(1)는 사용자 인터페이스를 포함한다.
일 실시예에서, 기계(1)는 적어도 하나의 센서(108)를 포함한다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 센서(108)는 디스펜서(103)가 턴-온 될 때 제품이 효과적으로 분배되는지를 체크하도록 구성된다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 센서(108)는 교반기(105)가 턴-온 될 때 제품이 효과적으로 분배되는지를 체크하도록 구성된다. 일 실시예에서, 제어 유닛(107)은 적어도 하나의 센서(108)에 연결된다.
일 실시예에서, 기계(1)는 예비 혼합 탱크(109)를 포함한다. 예비 혼합 탱크(109)는 필러 파이프(filler pipe)(109')에 의해 컨테이너(102)에 연결된다. 필러 파이프(109')는 필러 개구(109")를 통해 컨테이너(102)로 이어진다.
일 실시예에서, 기계(1)는 혼합기(110)를 포함한다. 혼합기(110)는 컨테이너(102)로 이송되기 이전에 예비 혼합 탱크(109)의 내부에서 제품을 혼합하도록 구성된다.
일 실시예에서, 기계(1)는 열 시스템(2)을 포함한다. 열 시스템(2)은 열 시스템(2) 자체의 내부에서 순환하는 열 교환기 유체를 포함한다. 일 실시예에서, 열 시스템은 냉매 유체가 순환하는 냉동 시스템(2)이다.
이하에서, "열 교환기 유체"는 "냉매 유체"로 지칭되고, "열 시스템"은 "냉동 시스템(2)"으로 지칭될 것이다. 이러한 용어를 사용한다 하여 설명되는 것이 열 시스템 및 열 교환기 유체의 실시예만이라는 점에서 본 개시에 의해 제공되는 보호의 범위를 제한하려는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다.
도 7은 표준 냉동 사이클을 도시한다. 이 경우에도, 또한, 이것은 도면에 도시된 시스템을 제한하는 것이 아니라 열 시스템의 예로서 의도된다. 냉동 시스템(2)은, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 기술자에게 공지된 다른 실시예에서, 흡수 냉각 시스템(absorption refrigeration system), 건식 팽창 시스템(dry expansion system) 또는 침수 증발 시스템(flooded evaporator system)일 수 있다.
일 실시예에서, 냉동 시스템(2)은 압축기(201)를 포함한다. 압축기(201)는 냉매 유체의 압력을 증가시키도록 구성된다.
일 실시예에서, 냉동 시스템(2)은 응축기(202)를 포함한다. 응축기(202)는 냉매 유체로부터 열을 추출하여 냉매를 응축시킬 수 있다. 응축기(202)는 냉매 유체의 순환 방향(V)에서 압축기(201)의 하류에 위치된다.
일 실시예에서, 냉동 시스템(2)은 상 분리기(phase separator)(203)를 포함한다. 상 분리기(203)는 응축되지 않은 상으로부터 액상을 분리하도록 구성된다. 상 분리기(203)는 냉매 유체의 순환 방향(V)에서 응축기(202)의 하류에 위치된다.
일 실시예에서, 냉동 시스템(2)은 압력 감소 요소(204)를 포함한다. 일 실시예에서, 압력 감소 요소(204)는 스로틀 밸브(204A)이다. 압력 감소 요소(204)는 냉매 유체의 순환 방향(V)에서 압축기(201)의 하류에 위치된다.
일 실시예에서, 냉동 시스템(2)은 증발기(3)를 포함한다. 증발기(3)는 처리되는 제품으로부터 열을 제거하도록 구성된다.
일 실시예에서, 컨테이너(102)는 증발기(3)와 연관된다.
일 실시예에서, 증발기(3)와 컨테이너(102)는 공통된 부분을 갖는다. 일 실시예에서, 컨테이너(102)와 증발기(3)는 일치한다. 일 실시예에서, 컨테이너(102)는 증발기(3)의 일부이다.
일 실시예에서, 증발기(3)는 제 1 관형 요소(301)를 포함한다. 제 1 관형 요소(301)는 컨테이너(102)의 대칭 축(S)에 평행한 축 방향을 따라 주로 연장된다.
일 실시예에서, 증발기(3)는 제 2 관형 요소(302)를 포함한다. 제 2 관형 요소(302)는 컨테이너(102)의 대칭 축(S)에 평행한 축 방향을 따라 주로 연장된다. 일 실시예에서, 제 2 관형 요소(302)는 제 1 관형 요소(301)보다 직경이 작다.
제 2 관형 요소(302)는 제 1 관형 요소(301)의 내부에 배치되어 열 교환기 유체를 순환시키는 환형 챔버(303)(이하, 환형 순환 챔버(303))를 정의한다.
일 실시예에서, 제 2 관형 요소(302)는 기계(1)의 컨테이너(102)와 일치한다.
본 발명에 따르면, 환형 순환 챔버(303)는 3mm와 13mm 사이의 수력 직경(hydraulic diameter)을 갖는 적어도 하나의 마이크로 채널(800)에 의해 정의된다.
유리하게, 또한 실험적으로 관측된 것처럼, 이러한 수력 직경의 크기(3mm와 13mm 사이)는 열 교환 및 부하 손실 측면에서 최적의 정상 상태 흐름을 설정할 수 있다. 다시 말해서, 보호 대상을 형성하는 치수 범위(3mm와 13mm 사이의 수력 직경)는 유리하게 열 교환기 유체의 열역학 사이클을 최적화 할 수 있다.
본 개시내용에서, 수력 직경은 유동 단면의 면적과 유동 단면의 유효 둘레 사이의 비율의 4배로서 정의된다.
바람직하게는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 환상 순환 챔버(303)가 복수의 마이크로 채널(800)에 의해 정의된다.
바람직하게는, 마이크로 채널은 3mm과 13mm 사이의 수력 직경을 갖는다.
마이크로 채널(800)은 제 2 관형 요소(302)와 제 1 관형 요소(301) 사이에서 환상 순환 챔버(303)에 배치된 벽에 의해 서로 분리되어 있음을 알아야 한다.
바람직하게, 이들 벽의 존재는 제 1 관형 요소(301)를 제 2 관형 요소(302)의 외부에 장착할 수 있게 하기 때문에 교환기의 구성을 단순화하여, 마이크로 채널이 요구되는 반경 방향 폭을 갖도록 보장한다.
반경 방향에서 마이크로 채널(800)의 폭은 맞지 않는 폭, 즉 마이크로 채널(800) 중 하나에서 미리 결정된 값보다 작은 폭으로 인해 원하지 않는 하중 손실을 초래할 수 있기 때문에 매우 중요하다.
결과적인 교환기는 간단하고 저렴하며, 종래의 냉동 시스템에서 높은 열효율 작동이 가능하다는 것을 알아야 한다.
마이크로 채널(800) 각각은 인접한 마이크로 채널(800)과 공통의 벽을 갖는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 도 4에 도시된 바와 같이, 마이크로 채널(800)은 증발기(3)의 연장 메인 축(S)을 따라 단면 크기가 가변적이다.
특히, 마이크로 채널(800)은 (도 4에 도시된 바와 같이) 입구 단면 크기보다 증발기(3)의 연장 메인 축(S)을 따른 출구 단면 크기가 바람직하게 더 크다.
특히, 마이크로 채널(800)은 연장 메인 축(S)을 따라 입구에서 출구로 감소하는 단면 크기를 갖는다.
다른 양태에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 마이크로 채널(800)은 내부에 제 2 관형 요소(302)와 연관되고 마이크로 채널(800)의 열 교환 표면을 증가시키도록 설계된 복수의 돌기(803) 또는 캐버티를 갖는다.
보다 구체적으로, 돌기(803) 또는 캐버티는 제 2 관형 요소(302)의 측면에 열 교환 표면을 증가시킨다.
또 다른 양태에 따르면, 마이크로 채널(800)은 제 2 관형 요소(302)와 일체형이고, 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면에 형성된 핀에 의해 정의된다.
바람직하게, 일 양태에 따르면, 핀은 제 1 관형 요소(301)의 내부 표면에 용접된다.
또 다른 양태에 따르면, 마이크로 채널(800)은 제 1 관형 요소(301)와 일체형이고, 제 1 관형 요소(301)의 내부 표면에 형성된 핀에 의해 정의된다.
이 경우, 핀은 바람직하게 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면에 용접된다.
바람직하게는, 마이크로 채널(800)은 적어도 하나의 만곡된 스트레치를 갖는다(그리고, 더욱 바람직하게는, 마이크로 채널(800)이 전체적으로 만곡된다).
바람직하게는, 마이크로 채널(800)은 헬리컬(helical) 경로로 연장된다.
다른 양태에 따르면, 증발기(3)는 증발기(3)와 연관되고 마이크로 채널(800)의 입구에 연결된 입구 분배 요소(805)를 포함하여 입구 챔버를 정의하고 증발기(3)로 유동하는 열 교환기 유체를 마이크로 채널(800)에 분배한다.
다른 양태에 따르면, 입구 분배 요소(805)는 바람직하게 열 교환기 유체가 입구 분배 요소(805) 내로 유동할 수 있도록 설계된 입구 파이프 유니온을 포함한다.
다른 양태에 따르면, 증발기(3)는 증발기(3)와 연관되고 마이크로 채널(800)의 출구에 연결되어 출구 챔버를 정의하고 마이크로 채널(800)로부터 유동하는 열 교환기 유체를 추출하는 출구 콜렉터 요소(806)를 포함한다.
다른 양태에 따르면, 출구 콜렉터 요소(806)는 열 교환기 유체가 출구 콜렉터 요소(806)로부터 추출될 수 있도록 설계된 출구 파이프 유니온을 포함한다.
다른 양태에 따르면, 마이크로 채널(800)은 증발기(3)의 연장 메인 축(S)을 중심으로 원주 방향으로 분포된다.
바람직하게, 마이크로 채널(800)은 크기가 동일하다. 일 실시예에서, 증발기(3)는 압력 감소 요소(204)로부터 냉매 유체가 내부로 유동할 수 있도록 구성된 입구 개구(307)를 포함한다.
일 실시예에서, 증발기(3)는 냉매 유체가 증발기(3)로부터 유동할 수 있도록 구성된 출구 개구(308)를 포함한다.
기계(1)는 밀봉 시스템(4)을 포함한다.
일 실시예에서, 제 2 관형 요소(302)는 액추에이터 개구부(302A)를 포함한다. 액추에이터 개구부(302A)는 교반기(105)의 샤프트가 통과하여 액추에이터(106)에 연결되도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 액추에이터 개구부(302A)는 교반기(105)의 샤프트 또는 액츄에이터(106)의 샤프트에 장착되는 밀봉 시스템(4)을 수용하도록 구성된다.
일 실시예에서, 필러 개구부(109")는 제 2 관형 요소(302)에 형성되어 (제 2 관형 요소(302)의) 컨테이너(102)를 가공되는 제품으로 채울 수 있도록 한다.
일 실시예에서, 증발기(3)는 제 1 콜렉터 링(5)을 포함한다.
제 1 콜렉터 링(5)은 전술한 입구 분배 요소(805)를 정의한다. 일 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)은 단일의 일체형 구성 요소이다. 다른 가능한 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)은 조립 이전에 일체형이 아니지만, 사용시 일체형 링과 동일한 기능을 수행하는 복수의 부품으로 구성될 수 있다. 이 실시예는 도 13을 참조하여 추가 설명된다.
일 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)은 제 1 원통형 벽(502)을 포함한다. 일 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)은 제 1 반경 방향 벽(502)을 포함한다. 일 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)은 제 2 방경 방향 벽(503)을 포함한다.
일 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)의 제 1 반경 방향 벽(502) 및 제 2 반경 방향 벽(503)은 각각의 하부 원통형 에지(502', 503')를 각각 갖는다. 이 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)은 제 1 반경 방향 벽(502)과 제 2 반경 방향 벽(503)이 원통형 벽(501)에 연결되는 C 형상을 갖는다.
첨부 도면에 도시되지 않은 다른 실시예에서, 링은 원통형 벽(501)에 연결된 것들과 반대편의 것들 각각의 단부에서 제 1 반경 방향 벽과 제 2 반경 방향 벽을 연결하는 추가 원통형 벽을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)은 액세스 개구(504)를 포함한다. 일 실시예에서, 액세스 개구(504)는 원통형 벽(501)에 형성된다. 다른 실시예에서, 액세스 개구(504)는 제 1 반경 방향 벽(502) 또는 제 2 반경 방향 벽(503)에 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 액세스 개구(504)는 냉매 유체가 반경 방향 방향으로 유동할 수 있도록 하는 방식으로 원통형 벽(501)에 형성된 개구이다. 이 실시예는 유동 경로에 즉각적인 장애물을 위치시킴으로써 난류를 발생시킬 수 있다. 이 실시예에서, 냉매 유체를 액세스 개구(504)로 유동하도록 구성된 액세스 파이프(504')는 최대 반경 연장의 방향을 갖는다.
다른 실시예에서, 액세스 개구(504)는 냉매 유체가 접선 방향(tangential direction)으로 유동될 수 있도록 하는 방식으로 원통형 벽(501)에 형성된 개구이다. 접선 방향은 제 1 콜렉터 링(5)에 접하고 반경 방향 및 교반기의 회전 축에 수직이다. 이 실시예는 유입을 가속화하게 할 수 있다. 이 실시예에서, 액세스 파이프(504')는 최대 접선 연장의 방향을 갖는다. 유입되는 냉매 유체의 속도를 증가시키는 것은 냉매 유체의 액체 상과 증기 상 사이의 잠재적 분리를 감소시킬 수 있으며, 이것은 효율을 상당히 감소시킬 수 있다. 설명된 실시예에서, 입구 개구(307) 및 액세스 개구(504)는 반경 방향 개구이다. 그러나, 개구는 반경 방향 이외의 방향, 예를 들어 접선 방향 또는 접선 방향과 반경 방향 성분 둘 모두를 갖는 방향으로 연장될 수 있다는 것을 알아야 한다. 바람직하게, 개구는 접선 방향인데 왜냐하면 이러한 방향이 가장 유리한 결과를 나타내는 것처럼 보이기 때문이다.
일 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)은 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면과 접촉한다. 일 실시예에서, 제 1 반경 방향 벽(502)의 하부 원통형 에지(502')는 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면과 접촉한다. 일 실시예에서, 제 2 반경 방향 벽(503)의 하부 원통형 에지(503')는 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면과 접촉한다.
일 실시예에서, 제 1 및 제 2 반경 방향 벽(502 및 503) 각각의 하부 원통형 에지(502', 503')는 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면과 접촉하여 콜렉터 챔버(505)를 정의한다.
일 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)은 콜렉터 개구(506)를 포함한다. 일 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)은 복수의 콜렉터 개구(506)를 포함한다. 복수의 콜렉터 개구(506)는 콜렉터 챔버(505)를 환상 순환 챔버(303)와 연통하여 배치하도록 구성된다.
일 실시예에서, 제 1 관형 요소(301)는 각각의 제 1 단부 에지(305A')를 갖는 제 1 단부(305A)를 포함한다. 일 실시예에서, 제 1 관형 요소(301)는 각각의 제 2 단부 에지(305B')를 갖는 제 2 단부(305B)를 포함한다.
일 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)의 제 2 반경 방향 벽(503)은 제 1 관형 요소(301)의 제 1 단부(305A)와 접촉한다. 일 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)의 제 2 반경 방향 벽은 제 1 관형 요소(301)의 제 1 단부(305A')와 접촉한다.
일 실시예에서, 복수의 콜렉터 개구(506)는 제 1 콜렉터 링(5)의 제 2 반경 방향 벽(503)에 형성된다.
일 실시예에서, 복수의 콜렉터 개구(506)는 제 2 반경 방향 벽(503)의 하부 원통형 에지(503')에 형성된 복수의 홈(506')에 의해 구현된다.
일 실시예에서, 복수의 콜렉터 개구(506)은 냉매 유체를 균일하게 수집할 수 있도록 균등한 간격으로 제 1 콜렉터 링(5)의 원주를 따라 배치된다.
일 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)은 분배 링이다. 이 용어는 제 1 콜렉터 링(5)이 액세스 개구(504)를 통해 냉매 유체를 수용하고, 유체를 전체 콜렉터 챔버(505)로 분배한 후 환상 순환 챔버(303)로 유동시킬 수 있도록 구성된다는 것을 의미한다.
이 실시예에서, 액세스 개구(504)는 증발기(3)의 입구 개구(307)와 일치한다.
일 실시예에서, 증발기(3)는 제 2 콜렉터 링(6)을 포함한다.
제 2 콜렉터 링(6)은 전술한 출구 콜렉터 요소(806)를 정의한다.
이 실시예에서, 증발기(3)는 복수의 콜렉터 링(5, 6)을 포함한다는 것을 알 수 있다.
제 2 콜렉터 링(6)은 제 1 콜렉터 링(5)을 참조하여 위에서 설명된 하나 이상의 특징을 포함한다. 따라서, 일 실시예에서, 제 2 콜렉터 링(6)은 다음 특징 중 하나 이상을 포함 할 수 있다:
- 원통형 벽(601);
- 제 1 반경 방향 벽(602);
- 제 2 반경 방향 벽(603);
- 제 1 반경 방향 벽(602)의 하부 원통형 에지(602');
- 제 2 반경 방향 벽(603)의 하부 원통형 에지(603');
- 복수의 콜렉터 개구(606)
- 액세스 개구(604);
- 콜렉터 챔버(605);
- 복수의 홈(606').
일 실시예에서, 제 2 콜렉터 링(6)은 방출 링이다. 이 용어는 제 2 콜렉터 링(6)이 환형 순환 챔버(303)로부터 냉매 유체를 수용하고 유체를 각각의 콜렉터 챔버(605)에 분배한 이후에 액세스 개구(604)을 통해 압축기(201)의 방향으로 회로 내로 전달하도록 구성된다는 것을 의미한다. 이 실시예에서, 제 2 콜렉터 링(6)의 액세스 개구(604)는 증발기(3)의 배출 개구(308)와 일치한다.
보다 구체적으로, 이 실시예 - 제 2 콜렉터 링(6)이 배출 링임 - 에서, 제 2 콜렉터 링(6)은 냉동 시스템(2)의 순환 방향(V)으로 제 1 콜렉터 링(5)의 하류에 위치되는 것을 알아야 한다.
보다 구체적으로, 일 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)과 제 2 콜렉터 링(6) 간의 차이점은 사용시 이들의 위치설정에 있다는 것이 강조된다. 실제로, 제 2 콜렉터 링(6)은 그의 직경을 중심으로 제 1 콜렉터 링(5)의 위치에 대해 평탄한 각도(180°)만큼 회전된다.
일 실시예에서, 증발기(3)는 제 1 관형 요소(301)의 제 1 스트레치(301A)를 포함한다. 일 실시예에서, 증발기(3)는 제 1 관형 요소(301)의 제 2 스트레치(301B)를 포함한다.
일 실시예에서, 제 1 관형 요소(301)의 제 1 스트레치(301A)의 내부 표면 및 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면은 환형 순환 챔버(303)의 제 1 부분(303A)을 정의한다.
일 실시예에서, 제 1 관형 요소(301)의 제 2 스트레치(301B)의 내부 표면 및 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면은 환형 순환 챔버(303)의 제 2 부분(303B)을 정의한다.
일 실시예에서, 증발기(3)는 난류 링(7)을 포함한다.
일 실시예에서, 난류 링(7)은 제 2 관형 요소(302)와 접촉한다. 일 실시예에서, 난류 링(7)은 제 1 관형 요소(301)와 접촉한다.
일 실시예에서, 난류 링(7)은 원통형 벽(701)을 포함한다. 일 실시예에서, 난류 링(7)은 제 1 반경 방향 벽(702)을 포함한다. 일 실시예에서, 난류 링(7)은 제 2 반경 방향 벽(703)을 포함한다.
일 실시예에서, 제 1 반경 방향 벽(702) 및 제 2 반경 방향 벽(703)은 각각 하부 원통형 에지(702', 703')를 포함한다.
일 실시예에서, 난류 링(7)은 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면과 접촉하여 난류 챔버(705)를 정의한다.
일 실시예에서, 난류 링(7)의 제 1 반경 방향 벽(702)의 하부 원통형 에지(702')는 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면과 접촉한다.
일 실시예에서, 난류 링(7)의 제 2 반경 방향 벽(703)의 하부 원통형 에지(703')는 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면과 접촉한다.
일 실시예에서, 난류 링(7)의 제 1 및 제 2 반경 방향 벽(702 및 703) 각각의 하부 원통형 에지(702', 703')는 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면과 접촉하여 난류 챔버(705)를 정의한다.
일 실시예에서, 난류 링(7)은 제 1 복수의 난류 개구(706A)를 포함한다. 일 실시예에서, 난류 링(7)은 제 2 복수의 난류 개구(706B)를 포함한다.
일 실시예에서, 제 1 복수의 난류 개구(706A)는 난류 링(7)의 제 1 반경 방향 벽(702)에 배치된다. 일 실시예에서, 제 2 복수의 난류 개구(706B)는 난류 링(7)의 제 2 반경 방향 벽(703)에 배치된다.
일 실시예에서, 제 1 복수의 난류 개구(706A)는 난류 챔버(705) 내로 그리고 환상 순환 챔버(303)의 제 1 부분(303A)으로 이어진다.
일 실시예에서, 제 2 복수의 난류 개구(706B)는 난류 챔버(705) 내로 그리고 환상 순환 챔버(303)의 제 2 부분(303B)으로 이어진다.
일 실시예(예를 들어, 도 10a에 도시된 실시예)에서, 증발기(3)는 다른 난류 링(7')을 포함하여 복수의 난류 링을 형성한다.
도 13에 도시된 일 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5), 제 2 콜렉터 링(6) 및 난류 링(7)은 청구 범위의 보호 범위 내에 있는 대안 실시예에 도시된다.
보다 구체적으로, 이 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5), 제 2 콜렉터 링(6) 및 난류 링(7)은 각각의 제 1 반경 방향 벽(502, 602, 702) 및 제 2 반경 방향 벽(503, 603, 703)을 각각 포함한다. 그러나, 각각의 링의 두 개의 반경 방향 벽 각각은 사용시 제 1 관형 요소(301)에 의해 연결된다. 이 실시예에서, 입구 개구(307) 및 배출 개구(308)는 제 1 관형 요소(301)에 형성된다. 입구 개구(307) 및 배출 개구(308)는 제 1 콜렉터 링(5)의 콜렉터 챔버(505) 및 제 2 콜렉터 링(6)의 콜렉터 챔버(605) 각각에서 제 1 관형 요소(301)에 형성된다.
이 실시예에서, 제 1 콜렉터 링(5)의 제 1 반경 방향 벽(502) 및 제 2 반경 방향 벽(503)은 각각의 상부 원통형 에지를 각각 포함한다.
이 실시예에서, 제 2 콜렉터 링(6)의 제 1 반경 방향 벽(602) 및 제 2 반경 방향 벽(603)은 각각의 상부 원통형 에지를 각각 포함한다.
이 실시예에서, 난류 링(7)의 제 1 반경 방향 벽(702) 및 제 2 반경 방향 벽(703)은 각각의 상부 원통형 에지를 각각 포함한다.
일 실시예에서, 증발기(3)는 컨테이너(102) 내부의 내부 공간(102')에 위치되고, 교반기(105)는 제 1 관형 요소(301)의 외부 표면에 배치된 블레이드와 함께 회전하도록 구성된다.
일 실시예에서, 컨테이너(102)는 제 2 관형 요소에 대응하고, 교반기(105)는 제 2 관형 요소(302)의 내부 표면과 접촉하는 블레이드와 함께 회전하도록 구성된다.
본 개시내용은 또한 액체 또는 반액체 식품을 제조 및 분배하는 방법을 제공한다. 바람직하게, 이 방법은 아이스크림, 셔벗, 소프트 아이스크림, 냉장된 제과류 제품 및 그라나타와 같은 차갑거나 아이스 액체 또는 반액체 식품의 제조에 관한 것이다. 일 실시예에서, 이 방법은 제품을 컨테이너(102) 내에 유지하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 이 방법은 분배 단계를 포함한다. 분배 단계에서, 디스펜서(103)는 컨테이너(102)로부터 제품을 분배할 수 있게 하거나 금지하기 위해 온 위치에서 오프 위치로 또는 그 반대로 변경한다.
일 실시예에서, 이 방법은 예비 혼합 단계를 포함한다. 예비 혼합 단계에서, 예비 혼합 탱크(109)는 반-완성된 제품을 수용하고 혼합기(110)를 사용하여 혼합한다.
일 실시예에서, 이 방법은 컨테이너(102)를 충전하는 단계를 포함한다. 이 단계에서, 예비 혼합 탱크(109) 내의 반-완성된 제품은 필러 파이프(109')를 통해 필러 개구를 통해 컨테이너(102) 내로 유입된다.
일 실시예에서, 이 방법은 분배될 제품을 보유하는 컨테이너(102)와 연관되는 압축기(201), 응축기(202), 압력 감소 요소(204) 및 증발기(3)를 포함하는 열 시스템(2)을 준비하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 이 방법은 컨테이너(102)의 내부에서 처리되는 제품을 교반기(105)와 혼합하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 이 방법은 열 교환기 유체를 압축하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 이 방법은 열 교환기 유체를 응축시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 이 방법은 열 교환기 유체의 상을 분리하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 이 방법은 열 교환기 유체를 감압하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 이 방법은 열 교환기 유체를 증발시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 이 방법은 내부에 유동하는 열 교환기 유체를 갖는 열적 시스템(2)과 함께 분배될 제품을 열적으로 조절하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 열 교환기 유체를 증발시키는 단계는 가공되는 제품을 열적으로 제어하는 단계와 일치한다.
일 실시예에서, 열 제어는 입구 개구(307)을 통해 열 교환기 유체를 수용하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 열 교환기 유체를 수용하는 단계는 제 1 콜렉터 링(5)의 내부에서 발생한다.
일 실시예에서, 열 교환기 유체를 수용하는 단계는 제 1 콜렉터 링(5)의 내부에서 발생한다.
일 실시예에서, 열 제어는 제 1 콜렉터 링(5)에 의해 한정된 콜렉터 챔버(505) 내부의 공간 전체에 열 교환기 유체를 재분배하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 열 제어는 제 1 콜렉터 링(5)에 형성된 콜렉터 개구(506)를 통해 환형 순환 챔버(303)의 제 1 부분(303A)으로 유체를 공급하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 유체를 공급하는 단계는 제 1 콜렉터 링(5)에 형성된 복수의 콜렉터 개구(506)를 통해 발생한다.
일 실시예에서, 이 방법은 열을 교환하는 단계를 포함한다. 이 단계에서, 환형 순환 챔버(303)의 제 1 부분(303A)에 포함된 열 교환기 유체는 순환 방향(V)으로 유동되고 가공되는 제품과 열을 교환한다.
일 실시예에서, 이 방법은 유도된 난류의 단계를 포함한다.
유도된 난류의 단계에서, 열 교환기 유체는 환형 순환 챔버(303)의 제 1 부분(303A)으로부터 난류 링(7)으로 유동된다. 일 실시예에서 - 여기서, 난류 링(7)에는 난류 링(7)의 제 1 반경 방향 벽(702)에 배치된 제 1 복수의 난류 개구(706A)가 제공됨 -, 냉매 유체는 난류 링(7)에 의해 한정된 난류 챔버(705)에 도달한다. 일 실시예에서 - 난류 링(7)에는 난류 링(7)의 제 2 반경 방향 벽(703)에 배치된 제 2 복수의 난류 개구(706B)가 제공됨 -, 유도된 난류의 단계는 열 교환기 유체의 유동을 전환하는 단계를 포함한다. 이러한 전환은 열 교환기 유체가 난류 챔버(705)에 들어갈 때 제 2 복수의 난류 개구(706B)가 열 교환기 유체의 방향과 정렬되지 않는다는 사실로 인한 것이다. 실제로, 열 교환기 유체가 난류 챔버(705)에 진입할 때, 열 교환기 유체는 제 2 반경 방향 벽(703)과 충돌하고 제 2 복수의 난류 개구(706B)의 방향으로 전환된다.
일 실시예에서, 유도된 난류의 단계는 환형 순환 챔버(303)의 제 2 부분(303B)으로 열 교환기 유체를 복귀시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 열 제어는 환형 순환 챔버(303)의 제 2 부분(303B)에서 발생하는 열을 교환하는 추가 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 열 조절은 배출 개구(308)를 통해 열 교환기 유체를 배출하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 열 교환기 유체를 배출하는 단계는 제 2 콜렉터 링(6)의 내부에서 발생한다.
일 실시예에서, 이 방법은 환형 순환 챔버(303)의 제 2 부분(303B)으로부터 열 교환기 유체를 수용하고 제 2 콜렉터 링(6) 각각의 복수의 콜렉터 개구(606)를 통해 제 2 콜렉터 링(6) 각각의 콜렉터 챔버(605) 내로 유동할 수 있다.
일 실시예에서, 열 제어는 열 교환기 유체를 콜렉터 챔버(605) 내부의 공간 전체로 운반하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 열 조절은 배출 개구(308)를 통해 제 2 콜렉터 링(6)의 콜렉터 챔버(606)로부터 그리고 열 시스템(2)의 압축기(201)를 향해 열 교환기 유체를 배출하는 단계를 포함한다.

Claims (29)

  1. 액체 또는 반액체 식품을 제조 및 분배하기 위한 기계(1)로서,
    - 분배되는 제품을 위한 컨테이너(102);
    - 상기 컨테이너(102)에 연결되고 상기 컨테이너(102)로부터 상기 제품을 분배하게 하거나 금지하도록 턴-오프 및 턴-온될 수 있는 디스펜서(103);
    - 각각의 회전 축(R)을 중심으로 회전 가능하고 상기 컨테이너(102)의 내부에 장착되어 가공되는 제품을 혼합하는 교반기(105);
    - 열 교환기 유체가 유동하는 회로를 갖는 열 시스템(2) - 열 시스템(2)은 상기 회로를 따라:
    - 압축기(201);
    - 응축기(202);
    - 압력 감소 요소(4);
    - 분배되는 제품의 컨테이너(102)와 작동 가능하게 연관되며, 상기 열 교환기 유체를 위한 입구 개구(307), 상기 열 교환기 유체를 위한 배출 개구(308), 제 1 관형 요소(301) 및 상기 제 1 관형 요소(301)와 동축이고 연장 축 방향 및 연장 반경 방향(R1)을 갖는 제 2 관형 요소(302) - 상기 제 2 관형 요소(302)는 적어도 상기 회전 축(R)에 평행한 축 방향을 따라 연장되고 상기 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면과 상기 제 1 관형 요소(301)의 내부 표면 사이에서 상기 열 교환기 유체를 순환시키기 위해 환상 챔버(303)를 정의하도록 상기 제 1 관형 요소(301)의 내부에 배치되어 있음 - 를 포함하는 증발기(3)를 포함함 - 를 포함하고,
    상기 환형 순환 챔버(303)는 적어도 하나의 마이크로 채널(800)에 의해 한정되고, 상기 마이크로 채널(800)은 3mm 내지 13mm의 수력 직경(hydraulic diameter)을 갖는 것을 특징으로 하는
    기계(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 환형 순환 챔버(303)는 3mm 내지 13mm의 수력 직경을 갖는 복수의 마이크로 채널(800)에 의해 정의되는
    기계(1).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 마이크로 채널(800) 각각은 인접한 마이크로 채널(800)과 공통의 벽을 갖는
    기계(1)
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 마이크로 채널(800)은 증발기(3)의 연장 메인 축(S)을 따라 단면 크기가 가변적인
    기계(1)
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 마이크로 채널(800)은 상기 증발기(3)의 연장 메인 축(S)을 따라 출구 단면 크기가 입구 단면 크기보다 큰
    기계(1)
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로 채널(800)은 내부에 상기 제 2 관형 요소(302)와 연관된 복수의 돌기(803) 또는 캐버티를 가지며 상기 마이크로 채널(800)의 열 교환 표면을 증가시키도록 설계된
    기계(1)
  7. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로 채널(800)은 상기 제 2 관형 요소(302)와 일체형이고 상기 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면에 형성된 핀에 의해 정의되고, 상기 핀은 상기 제 1 관형 요소(301)의 내부 표면에 용접되어 있는
    기계(1).
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로 채널(800)은 적어도 하나의 만곡된 스트레치를 갖는
    기계(1).
  9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로 채널(800)은 헬리컬(helical) 경로로 연장되는
    기계(1)
  10. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증발기(3)와 연관되고 마이크로 채널(800)의 입구에 연결되어 입구 챔버를 정의하고 상기 증발기(3)로 유동하는 열 교환기 유체를 상기 마이크로 채널(800)에 분배하는 입구 분배 요소(805)를 포함하는
    기계(1).
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 입구 분배 요소(805)는 상기 열 교환기 유체가 상기 입구 분배 요소(805)로 유동할 수 있도록 설계된 입구 파이프 유니온을 포함하는
    기계(1).
  12. 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증발기(3)와 연관되고 상기 마이크로 채널(800)의 출구에 연결되어 출구 챔버를 정의하고 상기 마이크로 채널(800)로부터 유동하는 열 교환기 유체를 추출하는 출구 콜렉터 요소(806)를 포함하는
    기계(1).
  13. 선행 항에 있어서, 상기 출구 콜렉터 요소(806)는 상기 출구 콜렉터 요소(806)로부터 상기 열 교환기 유체가 추출될 수 있도록 설계된 출구 파이프 유니온을 포함하는
    기계(1).
  14. 제 2 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로 채널(800)은 상기 증발기(3)의 연장 메인 축(S)을 중심으로 원주 방향으로 분포되는
    기계(1).
  15. 제 2 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로 채널(800)은 크기가 동일한
    기계(1).
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증발기(3)는 상기 제 2 관형 요소(302)와 동축이고 상기 제 2 관형 요소(302)의 외부에 접촉하는 제 1 콜렉터 링(5) - 상기 제 1 콜렉터 링(5)은 콜렉터 챔버(505)를 정의함 - 을 포함하며, 또한 상기 콜렉터 챔버(505)와 상기 열 교환기 유체를 순환시키기 위한 상기 환형 챔버(303)와 연통하는 콜렉터 개구(506)를 포함하여 상기 콜렉터 챔버(505)와 상기 열 교환기 유체를 순환시키기 위한 상기 환형 챔버(303) 사이에서 유체를 전달할 수 있는
    기계(1).
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 콜렉터 링(5)은 원통형 벽(501), 제 1 반경 방향 벽(502) 및 제 2 반경 방향 벽(503)을 포함하고, 상기 제 1 반경 방향 벽(502) 및 상기 제 2 반경 방향 벽(503)은 상기 제 2 관형 요소(302)의 외부 표면과 접촉하여 상기 콜렉터 챔버(505)를 정의하는
    기계(1).
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 콜렉터 링(5)은 추가 콜렉터 개구를 포함하여 복수의 콜렉터 개구(506)을 형성하는
    기계(1).
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수의 콜렉터 개구(506)는 상기 제 1 콜렉터 링(5)의 제 2 반경 방향 벽(503)에 형성되고, 상기 구멍은 등간격으로 배치되어 냉매 유체가 균등하게 분배될 수 있게 하는
    기계(1).
  20. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 개구(307)는 상기 제 1 콜렉터 링(5)의 원통형 벽(501)에 배치되는
    기계(1).
  21. 선행 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 관형 요소(301)의 제 1 축 방향 단부(305A)는 상기 제 1 콜렉터 링(5)의 제 2 반경 방향 벽(503)과 접촉하는
    기계(1).
  22. 선행 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 콜렉터 챔버(505, 605) 및 각각의 콜렉터 개구(506, 606)를 각각 갖는 복수의 콜렉터 링(5, 6)을 형성하는 제 2 콜렉터 링(6)을 포함하는
    기계(1).
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 2 콜렉터 링(6)은 상기 열 시스템(2)의 입구 개구(307)로부터 상기 열 시스템(2)의 배출 개구(308)로 향하는 열 교환기 유체의 유동을 따라 상기 제 1 콜렉터 링(5)의 상류에 위치되는
    기계(1).
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 관형 요소(301)의 제 2 축 방향 단부(305B)는 상기 제 2 콜렉터 링(6)의 제 1 반경 방향 벽(602)과 접촉하는
    기계(1).
  25. 제 22 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 콜렉터 링(6)은 추가 콜렉터 개구를 포함하여 상기 제 2 콜렉터 링(6)의 제 1 반경 방향 벽(602)에 형성된 복수의 콜렉터 개구(606)를 형성하고, 상기 배출 개구(308)는 상기 제 2 콜렉터 링(6)의 원통형 벽에 배치되는
    기계(1).
  26. 제 22 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 관형 요소(302)와 동축이고 상기 제 2 관형 요소(302)와 외부에 접촉하는 난류 링(7) - 상기 난류 링(7)은 난류 챔버(705)를 정의함 - 를 포함하며, 상기 제 1 관형 요소(301)는 상기 제 1 콜렉터 링(5) 및 상기 난류 링(7)과 접촉하여, 상기 열 교환기 유체를 순환시키기 위한 상기 환형 챔버(303)의 제 1 부분(303A)을 정의하는 제 1 스트레치(301A) 및 상기 제 2 콜렉터 링(6) 및 상기 난류 링(7)과 접촉하여 상기 열 교환기 유체를 순환시키기 위한 상기 환형 챔버(303)의 제 2 부분(303B)을 정의하는 제 2 스트레치(301B)을 포함하는
    기계(1).
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 난류 링(7)의 제 1 반경 방향 벽(702)은 상기 난류 챔버(705) 및 상기 열 교환기 유체를 순환시키기 위한 상기 환형 챔버(303)의 제 1 부분(303A)과 연통하는 제 1 난류 개구(706A)를 포함하고, 상기 난류 링(7)의 제 2 반경 방향 벽(703)은 상기 난류 챔버(705) 및 상기 열 교환기 유체를 순환시키기 위한 상기 환형 챔버(303)의 제 2 부분(303B)과 연통하는 제 2 난류 개구(706B)를 포함하는
    기계(1).
  28. 선행 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교반기(105)는 상기 제 1 관형 요소(301)의 외부에 배치되어 상기 제 1 관형 요소(301)의 외부 표면과 접촉하여 유체를 혼합하는
    기계(1).
  29. 제 16 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교반기(105)는 상기 제 2 관형 요소(302)의 내부에 배치되어 상기 제 2 관형 요소(302)의 내부 표면과 접촉하여 유체를 혼합하는
    기계(1).
KR1020190072989A 2018-06-20 2019-06-19 열 교환기 KR20190143409A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102018000006520A IT201800006520A1 (it) 2018-06-20 2018-06-20 Scambiatore di calore.
IT102018000006520 2018-06-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190143409A true KR20190143409A (ko) 2019-12-30

Family

ID=63684247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190072989A KR20190143409A (ko) 2018-06-20 2019-06-19 열 교환기

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11187443B2 (ko)
EP (1) EP3583854B1 (ko)
JP (1) JP2019216711A (ko)
KR (1) KR20190143409A (ko)
CN (1) CN110613045A (ko)
IT (1) IT201800006520A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD985331S1 (en) 2020-12-31 2023-05-09 Sharkninja Operating Llc Housing for a micro puree machine
US11641978B2 (en) 2020-12-31 2023-05-09 Sharkninja Operating Llc Micro puree machine
USD983603S1 (en) 2020-12-31 2023-04-18 Sharkninja Operating Llc Blade for a micro puree machine
US20220202247A1 (en) 2020-12-31 2022-06-30 Sharkninja Operating Llc Micro puree machine
US11871765B2 (en) 2020-12-31 2024-01-16 Sharkninja Operating Llc Micro puree machine
US11925298B2 (en) 2020-12-31 2024-03-12 Sharkninja Operating Llc Micro puree machine
USD985334S1 (en) 2020-12-31 2023-05-09 Sharkninja Operating Llc Nested bowl for a micro puree machine
US11154163B1 (en) 2020-12-31 2021-10-26 Sharkninja Operating Llc Micro puree machine

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6253573B1 (en) * 1999-03-10 2001-07-03 Specialty Equipment Companies, Inc. High efficiency refrigeration system
ITBO20050706A1 (it) * 2005-11-22 2007-05-23 Ali Spa Metodo per la fabbricazione di una camera di congelamento e camera di congelamento cosi' ottenuta
JP2009085569A (ja) * 2007-10-03 2009-04-23 Denso Corp 蒸発器ユニット
ES2511036T3 (es) * 2008-05-16 2014-10-22 Carrier Corporation Intercambiador de calor con microcanales con distribución de refrigerante mejorada
US20120104046A1 (en) * 2009-06-26 2012-05-03 Carrier Corporation Semi-frozen product dispensing apparatus
US8505316B2 (en) * 2009-07-28 2013-08-13 Lingyu Dong Direct expansion evaporator
EP2556320B1 (en) * 2010-04-09 2016-12-21 Ingersoll-Rand Company Heat exchanger
US9060527B2 (en) * 2010-09-03 2015-06-23 Grindmaster Corporation Beverage dispenser for partially frozen beverages with an improved drive and sealing system
DK177178B1 (en) * 2011-01-06 2012-05-07 Tetra Laval Holdings & Finance Optimized surface for freezing cylinder
WO2013070450A1 (en) * 2011-11-08 2013-05-16 Carrier Corporation Heat exchanger and method of making thereof
CN205747595U (zh) * 2015-01-09 2016-11-30 特灵国际有限公司 热交换器以及制冷系统
ITUB20155289A1 (it) * 2015-10-19 2017-04-19 Carpigiani Group Ali Spa Impianto termodinamico di trattamento termico e macchina per prodotti liquidi e semiliquidi comprendente detto impianto.
IT201600074471A1 (it) * 2016-07-15 2018-01-15 Ali Group Srl Carpigiani Macchina e metodo per la produzione di prodotti liquidi e semiliquidi del settore gelateria, pasticceria o ristorazione.

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019216711A (ja) 2019-12-26
US11187443B2 (en) 2021-11-30
CN110613045A (zh) 2019-12-27
EP3583854A1 (en) 2019-12-25
US20190390879A1 (en) 2019-12-26
IT201800006520A1 (it) 2019-12-20
EP3583854B1 (en) 2023-06-07
EP3583854C0 (en) 2023-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190143409A (ko) 열 교환기
US11278040B2 (en) Heat exchanger and method of making thereof
JP7117874B2 (ja) 満液式蒸発器
EP2445356B1 (en) Semi-frozen product dispensing apparatus
JP3217287U (ja) 液状又は半液状製品を製造し供給する装置
CN109077173B (zh) 用于制造冷冻食品的螺旋式器具
EP3159632B1 (en) Machine for making liquid and semi-liquid products comprising a thermodynamic system
US20110120163A1 (en) Semi-Frozen Product Dispenser
CN110998208A (zh) 热交换器及其制造方法
KR19980054659A (ko) 아이스크림 메이커의 냉각장치
EP4101309A1 (en) Machine for processing liquid or semi-liquid food products and method for food processing a base food mixture in said machine
WO2019201401A1 (en) Heat exchanger
KR102673877B1 (ko) 만액식 증발기
CN107461955A (zh) 制冷系统
KR20180031952A (ko) 액화 촉진기가 내장된 냉방장치
US20100147010A1 (en) Heat exchanger device for treating liquid food mixtures
JP2006177585A (ja) 冷凍装置
JP2001252023A (ja) 冷菓製造装置