TWI822902B - 用於快速冷卻食物及飲品的機器 - Google Patents
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Abstract
本揭露係關於用於快速冷卻食物及飲品的系統及方法。本揭露之系統及方法已證實快速冷卻容納食物及飲品成分之倉盒之內容物之能力。
Description
本發明係關於用於快速冷卻食物及飲品之系統及方法。
已開發快速製備單人份熱飲料之飲料沖泡系統。此等沖泡系統中之某些沖泡系統依賴於在沖泡發生之前向其添加水之一次性使用的倉盒(pod)。倉盒可用於製備熱咖啡、茶及可可。
家用冰淇淋機可用於製作較大批量(例如,1.5夸脫或更多)之冰淇淋以供個人消費。此等冰淇淋機器具通常藉由採用一手搖曲柄方法或藉由採用一電馬達來製備混合物,該電馬達繼而用於輔助攪動器具內之成分。通常使用插入至機器中之一預冷卻器皿來冷藏所得製備物。
本說明書闡述用於快速冷卻食物及飲品之系統及方法。此等系統及方法中之某些系統及方法可在不到兩分鐘內將插入至一檯面式或已安裝機器中之一容器中之食物及飲品自室溫冷卻至冷凍。舉例而言,本說明書中所闡述之方法已成功證實在大約90秒內自室溫倉盒製作軟冰淇淋之能力。亦已將此方法用於冷藏雞尾酒及其他飲品,包含用以生產冷凍飲品。此等系統及方法係基於具有低啟動時間之一致冷循環及易於使用且提供極其高效熱傳遞之一倉盒機器介面。所闡述倉盒中之某些倉盒在一製造線中填充有成分且經受一滅菌程序(例如,殺菌釜、無菌封裝、超高溫處理(UHT)、超熱處理、超高溫巴氏殺菌或高壓處理(HPP))。HPP係一種低溫巴氏殺菌技術,藉由其將已在其最終封裝中密封之製品引入至一器皿中且經受一高位準之均衡壓力(300兆帕(MPa)至600 MPa (由水傳輸之43,500磅/平方英吋(psi)至87,000 psi)。倉盒可用於在滅菌後在室溫下長時段(例如,9個月至12個月)儲存包含(舉例而言)乳製品之成分。
冷卻用於指示降低(舉例而言)容納在一倉盒中之成分之溫度之熱能傳遞。在某些情形中,冷卻指示將(舉例而言)容納在一倉盒中之成分之溫度降低至低於冰點之熱能傳遞。
用於降低容納成分及一混合槳葉之一倉盒中之成分之溫度之某些機器包含:一殼體;一致冷系統之一蒸發器,該蒸發器界定經定大小以接納該倉盒之一容座;一馬達,其安置於該殼體中,該馬達可操作以移動該容座中之一倉盒之該混合槳葉;及一驅動軸,其可操作以刺穿該倉盒之一壁並嚙合該混合槳葉且旋轉該混合槳葉。
用於降低容納成分及一混合槳葉之一倉盒中之該等成分之該溫度之某些機器包含:一殼體;一致冷系統之一蒸發器,該蒸發器界定經定大小以接納該倉盒之一容座;一驅動軸,其經構形以刺穿該倉盒並嚙合該混合槳葉;一馬達,其安置於該殼體中,該馬達可操作以移動驅動軸及該容座中之一倉盒之該混合槳葉;及一施配器,其經構形以與插入至該蒸發器中之該倉盒嚙合以打開該倉盒從而允許自該倉盒施配經冷卻食物或飲品。
用於降低含有成分及一混合槳葉之一倉盒中之該等成分之該溫度之某些機器包含:具有一第二基座之一殼體;一致冷系統之一蒸發器,該蒸發器界定具有朝向該第二基座定向之一開口之一容座,該開口經定大小以接納該倉盒,該蒸發器相對於該殼體固定就位;一蓋,其經定大小以閉合該容座之該開口,該蓋可在朝向該殼體之該第二基座而與該蒸發器間隔開之一第一位置和嚙合該蒸發器並閉合該開口之一第二位置之間移動;及一馬達,其安置於該殼體中,該馬達可操作以移動該容座中之一倉盒之該混合槳葉。
用於降低容納成分及一混合槳葉之倉盒中之該等成分之該溫度之某些機器包含:一殼體;一致冷系統之一冷凝器;與該冷凝器流體地串聯連接之該致冷系統之複數個蒸發器,每一蒸發器界定經定大小以接納一倉盒之一容座且具有一打開位置及一閉合位置;及一馬達,其安置於該殼體中,該馬達可操作以移動該等蒸發器中之一者之一容座中之一倉盒之該混合槳葉。在某些情形中,該致冷系統之該複數個蒸發器與該冷凝器流體地串聯連接。
用於降低容納成分及一混合槳葉之一倉盒中之該等成分之該溫度之某些機器包含:一殼體;一致冷系統之一蒸發器,該蒸發器界定經定大小以接納該倉盒之一容座,該蒸發器具有一蛤殼構形,其中該蒸發器之一第一部分藉由一鉸接部附接至該蒸發器之一第二部分,該蒸發器具有一打開位置及一閉合位置;及一馬達,其安置於該殼體中,該馬達可操作以當該蒸發器在該閉合位置中時移動該容座中之一倉盒之該混合槳葉。
此等機器之實施例包含以下特徵中之一或多者。
在某些實施例中,該驅動軸機械地耦合至該馬達且當該蒸發器在一閉合位置中時延伸至該容座中。在某些情形中,該驅動軸具有一帶倒鉤端。
在某些實施例中,該蒸發器相對於該殼體固定就位。在某些情形中,機器亦包含一蓋,該蓋具有覆蓋該容座之一第一位置及曝露該容座之一第二位置。在某些情形中,當該蓋在其第一位置中時,該驅動軸延伸至該容座中。在某些情形中,機器亦包含機械地耦合至該蓋之一把手,該把手具有對應於該蓋之該打開位置之一第一位置及對應於該蓋之該閉合位置之一第二位置。在某些情形中,該把手機械地耦合至該驅動軸,使得該把手自其第一位置至其第二位置之移動迫使該驅動軸進入該容座中。
在某些實施例中,機器亦包含一施配器,該施配器經構形以與插入至該蒸發器中之該倉盒嚙合以打開該倉盒從而允許自該倉盒施配經冷卻食物或飲品。在某些情形中,該施配器包括一可旋轉部件,該可旋轉部件經構形以嚙合該倉盒之一帽蓋。在某些情形中,該可旋轉部件係一環形部件。在某些情形中,該可旋轉部件包括朝向該容座延伸以嚙合該倉盒之該帽蓋之突出部。在某些情形中,機器亦包含嚙合至該可旋轉部件之一蝸輪。在某些情形中,機器亦包含一讀取器,該讀取器可操作以基於該等倉盒上之標籤而識別插入於該機器中之倉盒。在某些情形中,標記係UPC條碼標籤、RFID標籤或QR碼標籤。在某些情形中,機器亦包含一控制器,該控制器基於該等標記而選擇特定冷卻及混合演算法。在某些情形中,機器亦包含能夠將關於經識別倉盒之資訊傳輸至一網路之一通信模組。
在某些實施例中,機器亦包含機械地耦合至該馬達之一莖部,當該蒸發器在該閉合位置中時,該莖部延伸至該容座中14。在某些情形中,該莖部具有毗鄰在該莖部之一外部表面中界定之螺紋之一帶倒鉤端。在某些情形中,該蒸發器相對於該殼體固定就位。在某些情形中,機器亦包含一蓋,該蓋具有覆蓋該容座之一第一位置及曝露該容座之一第二位置。在某些情形中,機器亦包含當該蓋在其第一位置中時延伸至該容座中之一驅動軸。在某些情形中,該蒸發器可在其中該殼體覆蓋該容座之一第一位置與其中該容座經曝露之一第二位置之間相對於該殼體而移動。
在某些實施例中,該蒸發器具有一蛤殼構形,其中該蒸發器之一第一部分以鉸接方式附接至該蒸發器之一第二部分。在某些情形中,一活動鉸接部將該蒸發器之該第一部分附接至該蒸發器之該第二部分。在某些情形中,一工作流體通道穿過該蒸發器之該第一部分延伸至該活動鉸接部以到達該蒸發器之該第二部分。
在某些實施例中,機器亦包含具有一蛤殼構形之一蒸發器,其中該蒸發器之一第一部分藉由一鉸接部附接至該蒸發器之一第二部分。在某些情形中,該蒸發器之該第一部分界定自毗鄰該鉸接部之一入口延伸至與該鉸接部相對之一出口之用於工作流體之一通道,且該蒸發器之該第二部分界定自與該鉸接部相對之一入口延伸至毗鄰該鉸接部之一出口之用於工作流體之一通道。在某些情形中,機器亦包含當該蒸發器在該閉合位置中時覆蓋該容座之一蓋,且該蓋具有朝向該蒸發器延伸之突出部,該等突出部嚙合該蒸發器之該第一部分及該第二部分且當該蒸發器在該閉合位置中時將該蒸發器之該第一部分與該第二部分朝向彼此偏置。在某些情形中,該蒸發器之該第一部分包括大體上平行於該蒸發器之一軸線延伸之用於工作流體之多個通道。在某些情形中,該蒸發器之該第一部分包括一帽蓋,該帽蓋在若干毗鄰通道對之端之間提供一流體連接。
用於降低容納成分及一混合槳葉之一倉盒中之該等成分之該溫度之某些系統包含:一蒸發器,其安置於一致冷器或冷凍機之一門中且與該致冷器或冷凍機之一冷凝器流體連通,該蒸發器界定經定大小以接納該倉盒之一容座,且該蒸發器具有一打開位置及一閉合位置;及一馬達,其可操作以當該蒸發器在該閉合位置中時移動該容座中之一倉盒之該混合槳葉。此等系統之實施例可包含上文關於用於降低一倉盒中之成分之該溫度之機器所闡述之該等特徵中之一或多者。此等系統之實施例可包含以下特徵中之一或多者。
在某些實施例中,該蒸發器可相對於該門位移。
在某些實施例中,該馬達安置於該致冷器之該門中。
在某些實施例中,該蒸發器可圍繞附接至該門之一鉸接部旋轉。在某些情形中,系統亦包含一彈性部件,當該蒸發器在該打開位置中時,該彈性部件將該容座中之一倉盒遠離該容座之側而偏置。在某些情形中,該蒸發器具有一蛤殼構形,其中該蒸發器之一第一部分以鉸接方式附接至該蒸發器之一第二部分。
本說明書中所闡述之系統及方法可提供若干個優點。此等系統及方法之某些實施例可提供單人份經冷卻食物或飲品。此方法可幫助消費者進行份量控制。此等系統及方法之某些實施例可向消費者提供選擇其單人份風味(舉例而言)軟冰淇淋之能力。此等系統及方法之某些實施例併入有不需要預冷卻、預冷凍或其他製備之耐貯存倉盒。此等系統及方法之某些實施例可在不到兩分鐘(在某些情形中,不到一分鐘)內自室溫倉盒產生冷凍食物或飲品。此等系統及方法之某些實施例一旦產生經冷卻或冷凍食物或飲品便不需要進行處理後清理。此等系統及方法之某些實施例利用可循環使用之鋁倉盒。
為易於說明,諸如「向上」、「向下」、「左」及「右」之術語係相對於圖中之系統組件之定向而言,而非暗指一絕對方向。舉例而言,相對於所圖解說明系統之定向將一驅動軸之移動闡述為垂直向上或向下的。然而,此一驅動軸之平移運動取決於系統之定向且未必係垂直的。
在附圖及以下說明中陳述此等系統及方法之一或多項實施例之細節。此等系統及方法之其他特徵、目標及優點將自本說明及圖式以及申請專利範圍而變得顯而易見。
本申請案主張於2019年7月1日提出申請之美國第16/459,176號、於2019年7月1日提出申請之美國第16/459,388號及於2019年7月1日提出申請之美國第16/459,322號之優先權,該申請案主張以下臨時專利申請案之權益:於2018年11月9日提出申請之美國第62/758,110號、於2019年2月5日提出申請之美國第62/801,587號、於2019年4月9日提出申請之美國第62/831,657號、於2019年4月9日提出申請之美國第62/831,600號、於2019年4月9日提出申請之美國第62/831,646號及於2019年4月9日提出申請之美國第62/831,666號,所有該等申請案特此以全文引用之方式併入本文中。
本說明書闡述用於快速冷卻食物及飲品之系統及方法。此等系統及方法中之某些系統及方法使用一檯面式或已安裝機器在不到兩分鐘內將一容器中之食物及飲品自室溫冷卻至冷凍。舉例而言,本說明書中所闡述之方法已成功證實在大約90秒內自室溫倉盒製作軟冰淇淋、冷凍咖啡、冷凍思慕雪(smoothies)及冷凍雞尾酒之能力。此方法亦可用於冷藏雞尾酒、製作冷凍思慕雪、冷凍蛋白質及其他功能性飲料奶昔(例如,基於膠原蛋白之奶昔、能量奶昔、基於植物之奶昔、非乳製奶昔及CBD奶昔)、其中具有及不具有氮之冷凍咖啡飲品及冷藏咖啡飲品、製作硬冰淇淋、製作牛奶奶昔、製作冷凍酸乳及冷藏益生菌飲品。此等系統及方法係基於具有低啟動時間之一致冷循環及易於使用且提供極其高效熱傳遞之一倉盒機器介面。所闡述倉盒中之某些倉盒可經滅菌(例如,使用殺菌釜滅菌)且用於在室溫下將包含(舉例而言)乳製品之成分儲存長達18個月。
圖1A係用於冷卻食物或飲品之一機器100之一透視圖。圖1B展示不具有其殼體之機器。機器100降低容納成分之一倉盒中之成分之溫度。大多數倉盒包含用於在施配經冷卻或冷凍製品之前混合成分之一混合槳葉。機器100包含具有一殼體104及一倉盒機器介面106之一主體102,該主體包含一壓縮器、一冷凝器、一風扇、一蒸發器、毛細管、一控制系統、一蓋系統及一施配系統。倉盒機器介面106包含一致冷系統109之一蒸發器108,該致冷系統之其他組件安置於殼體104內部。如在圖1B上所展示,蒸發器108界定經定大小以接納一倉盒之一容座110。
一蓋112經由一鉸接部114附接至殼體104。蓋112可在覆蓋容座110之一閉合位置(圖1A)與曝露容座110之一打開位置(圖1B)之間旋轉。在其閉合位置中,蓋112覆蓋容座110且被鎖定就位。在機器100中,蓋112上之一閂鎖116與倉盒機器介面106上之一閂鎖凹部118嚙合。一閂鎖感測器120安置於閂鎖凹部118中以判定閂鎖116是否與閂鎖凹部118嚙合。一處理器122以電子方式連接至閂鎖感測器120,且當閂鎖感測器120判定閂鎖116與閂鎖凹部118嚙合時辨識蓋112係閉合的。並非所有機器皆包含閂鎖感測器。
當蓋112自其閉合位置移動至其打開位置時,一輔助封蓋115向上旋轉。輔助封蓋115中之一狹槽在此移動期間接納蓋112之一把手。某些輔助封蓋在蓋移動至打開位置中時滑動至殼體中。
在機器100中,蒸發器108相對於機器100之主體102固定就位且由蓋112之移動提供對容座110之接達。在某些機器中,蒸發器108可相對於主體102位移且蒸發器108之移動提供對容座110之接達。
安置於殼體104中之一馬達124機械地連接至自蓋112延伸之一驅動軸126。當蓋112在其閉合位置中時,驅動軸126延伸至容座110中,且若存在一倉盒,則與該倉盒嚙合以移動該倉盒內之一或若干槳葉。處理器122與馬達124進行電子通信且控制馬達124之操作。在某些機器中,與倉盒之槳葉相關聯之軸自倉盒向外延伸,且蓋112具有機械地連接至馬達124之一旋轉容座(替代驅動軸126)。
圖1C係蓋112之透視圖,該蓋經單獨展示因此自馬達124延伸至驅動軸126之帶125係可見的。再次參考圖1B,馬達124安裝於沿著軌道127延行之一板上。板可移動大約0.25英吋以調整帶125上之張力。在裝配期間,板沿著軌道滑動。安置於板與蓋112之間的彈簧將蓋112遠離板而偏置以維持帶中之張力。
圖2A係機器100之一透視圖,其中倉盒機器介面106之封蓋圖解說明為透明的以允許看見蒸發器108之一更詳細視圖。圖2B係不具有殼體104之機器100及不具有蓋112之倉盒機器介面106之一部分之一俯視圖。圖2C及圖2D分別係蒸發器108之一透視圖及一側視圖。蒸發器108更詳細地闡述於與本申請案同時提出申請且以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案第16/459,388號(代理人案卷編號47354-0006001)中。
蒸發器108具有一蛤殼構形,其中一第一部分128(亦可稱作第一要件)藉由一側上之一活動鉸接部132附接至一第二部分130(亦可稱作第二要件)且在另一側上由一間隙134分離。致冷劑透過流體通道136自致冷系統之其他組件流動至蒸發器108(在圖2B上最佳所見)。致冷劑透過第一部分128、活動鉸接部132及第二部分130在內部通道中流動穿過蒸發器108。
蒸發器108之外壁與倉盒機器介面106之外殼之內壁之間的空間137(在圖2B上最佳所見)填充有一絕熱材料以減少環境與蒸發器108之間的熱交換。在機器100中,空間137填充有一氣凝膠(未展示)。某些機器使用其他絕熱材料,舉例而言,一環帶(諸如一空氣隔層)、由各種聚合物製成之絕熱發泡體或玻璃纖維棉。
蒸發器108具有一打開位置(亦可稱作第一位置)及一閉合位置(亦可稱作第二位置)。在打開位置中,間隙134打開以在第一部分128與第二部分130之間提供一空氣間隙。在機器100中,在閉合位置中,第一部分128與第二部分130被按壓在一起。在某些機器中,在閉合位置中,第一部分與第二部分朝向彼此按壓且間隙減少,但仍由第一部分與第二部分之間的一空間來界定。
蒸發器108之內徑ID在打開位置中稍微大於在閉合位置中。當蒸發器108在其打開位置中時,倉盒可插入至該蒸發器中且自其移除。在插入一倉盒之後將蒸發器108自其打開位置轉變至其閉合位置使蒸發器108圍繞倉盒之外徑拉緊。舉例而言,機器100經構形以使用具有2.085''外徑之倉盒。蒸發器108在打開位置中具有2.115''之一內徑且在閉合位置中具有2.085''之一內徑。某些機器具有經定大小且經構形以冷卻其他倉盒之蒸發器。倉盒可由市售罐大小形成,舉例而言,具有介於自2.080英吋至2.090英吋之範圍內之直徑及180毫升(ml)至300 ml之容量之「細長」罐、具有介於自2.250英吋至2.400英吋之範圍內之直徑及180 ml至400 ml之容量之「圓潤」罐,及具有介於自2.500英吋至2.600英吋之範圍內之直徑及200 ml至500ml之容量之「標準」大小的罐。機器100經構形以使用具有2.085英吋外徑之倉盒。蒸發器108在其打開位置中具有2.115英吋之一內徑且在其閉合位置中具有2.085英吋之一內徑。某些機器具有經定大小且經構形以冷卻其他倉盒之蒸發器。
蒸發器108之閉合位置藉由增加經插入倉盒150與蒸發器108之間的接觸面積且減少或消除倉盒150之壁與蒸發器108之間的一空氣間隙來改良倉盒150與蒸發器108之間的熱傳遞。在某些倉盒中,由蒸發器108施加至倉盒之壓力被倉盒內之混合槳葉、加壓氣體或此兩者抵消以維持倉盒之外殼形狀。
在蒸發器108中,第一部分128與第二部分130之相對位置及其間的間隙134之大小由兩個桿138 (其由一螺栓140連接)及兩個彈簧142來控制。桿138中之每一者具有螺栓140所延伸穿過之一螺紋中心孔及嚙合銷144之兩個端孔。兩個彈簧142中之每一者圍繞在桿138之間延伸之一銷144安置。某些機器使用其他系統來控制間隙134之大小,舉例而言,具有圍繞蒸發器108之外徑延伸之纜線之圓周纜線系統,其中纜線經拉緊以閉合蒸發器108且經放鬆以打開蒸發器108。在其他蒸發器中,存在複數個螺栓及端孔、一個或兩個以上彈簧及一個或兩個以上嚙合銷。
一個桿138安裝於蒸發器108之第一部分128上且另一桿138安裝於蒸發器108之第二部分130上。在某些蒸發器中,桿138與蒸發器108之主體成整體而非安裝於蒸發器之主體上。彈簧142將桿138遠離彼此而按壓桿。彈簧力以間隙134將蒸發器108之第一部分128與第二部分130遠離彼此而偏置。螺栓140在一個方向上之旋轉增加將桿138朝向彼此推動桿之一力且螺栓在相反方向上之旋轉減小此力。當由螺栓140施加之力大於彈簧力時,桿138促使蒸發器之第一部分128與第二部分130靠攏在一起。
機器100包含一電馬達146 (在圖2B上展示),該電馬達可操作以旋轉螺栓140從而控制間隙134之大小。某些機器使用其他機構來旋轉螺栓140。舉例而言,某些機器(舉例而言)在蓋112與螺栓140之間使用一機械連桿以在打開及閉合蓋112時旋轉螺栓140。某些機器包含可附接至螺栓以手動拉緊或放鬆螺栓之一把手。某些機器具有一楔入系統,該楔入系統在機器蓋關閉時迫使桿進入一閉合位置中。此方法可替代電馬達146來使用或可在馬達發生故障之情形下提供為一備用方法。
電馬達146與機器100之處理器122進行通信且由該處理器控制。某些電驅動器包含將轉矩量測發送至處理器122之一轉矩感測器。舉例而言,當一倉盒感測器指示一倉盒被安置於容座110中時或當閂鎖感測器120指示蓋112與倉盒機器介面106嚙合時,處理器122發信號通知馬達在一第一方向上旋轉螺栓140以將桿138按壓在一起。期望在蓋閉合且軸刺穿倉盒並嚙合混合槳葉之前,蛤殼蒸發器被關閉且將倉盒固持在一緊密固定位置中。此定位對於軸-混合槳葉嚙合可為重要的。舉例而言,在正生產之食物或飲品已被冷卻/冷凍且自機器100施配之後,處理器122發信號通知電驅動器在第二方向上旋轉螺栓140,藉此打開蒸發器間隙134並允許自蒸發器108容易地移除倉盒150。
蒸發器108之基座具有三個膛孔148 (參見圖2C),該三個膛孔用於將蒸發器108安裝至倉盒機器介面106之底板。所有三個膛孔148延伸穿過蒸發器108之第二部分130之基座。蒸發器108之第一部分128不直接附接至倉盒機器介面106之底板。此構形達成上文所闡述之打開及閉合移動。亦可使用達成蒸發器108之打開及閉合移動之其他構形。某些機器具有多於或少於三個膛孔148。某些蒸發器被安裝至除倉盒機器介面之底板之外的組件,舉例而言,施配機構。
諸多因素影響一致冷系統之效能。重要因素包含致冷劑流動穿過系統之質量速度、經致冷劑潤濕的表面積、致冷程序、倉盒/蒸發器熱傳遞表面之面積、蒸發器之質量及熱傳遞表面之材料之熱傳導性。本說明書中所闡述之原型系統之開發中的廣泛模型化及實證研究已判定,適當選擇致冷劑流動穿過系統之質量速度及經致冷劑潤濕的表面積係用以進行平衡以提供能夠在不到2分鐘內冷凍高達10盎司至12盎司之甜食之一系統之最重要參數。
本說明書中所闡述之蒸發器具有以下特性:
以下段落更詳細地闡述此等參數之重要性。
質量速度 | 60,000 lb/(小時 平方英尺)至180,000 lb/(小時 平方英尺) |
經致冷劑潤濕的表面積 | 35平方英吋至110平方英吋 |
透過致冷程序之壓力降 | 跨越蒸發器小於2 psi壓力降 |
倉盒/蒸發器熱傳遞表面 | 15平方英吋至50平方英吋 |
蒸發器之質量 | 0.100磅至1.50磅 |
材料之傳導性 | 160 W/mK |
質量速度說明流動穿過一蒸發器之致冷劑之多相性質。當一致冷劑流體(例如,R-290丙烷)分別將狀態自一液體改變為氣體及自一氣體改變為一液體時,兩相程序利用所吸收及所消耗之高熱量。熱傳遞速率部分地取決於將蒸發器內表面曝露於一種新的液體致冷劑以使液體冰淇淋混合物蒸發並冷卻。為此,致冷劑流體之速度必須足夠高以使蒸汽沿蒸發器之壁內之流動路徑之中心向下輸送或流動且推動液體致冷劑穿過壁內之此等通道通路。對一致冷系統中之流體速度之一種近似量測係質量速度,即一系統中每單位橫截面積之流量通路之致冷劑的質量流量,單位係磅/(小時–平方英尺) (lb/hr ft2
)。以英尺/秒(ft/s) (量測「速度」之一種較常見方式)量測之速度難以應用於一個兩相系統中,此乃因當流體流將狀態自液體改變為氣體時,速度(ft/s)係不斷改變的。若液體致冷劑不斷地跨越蒸發器壁掃掠,則其可被蒸發且新的液體可由沿通路之中間向下流動之蒸汽「核芯」推動至冷卻通道之壁上。在低速度時,流基於重力而分離且液體保持在蒸發器內之冷卻通路之底部上並且蒸汽上升至冷卻通路通道之頂部側。舉例而言,若曝露於液體之面積量減少一半,則此可使熱傳遞量縮減幾乎一半。
根據美國採暖、致冷與空調工程師學會(ASHRAE),150,000 lb/hr ft^2之一質量速度使大多數蒸發器流動路徑之效能最大化。質量速度係必須經平衡以最佳化一致冷劑系統之參數中之一者。影響蒸發器之效能之參數係質量流率、對流熱傳遞係數及壓力降。蒸發器之標稱操作壓力由蒸發器之所需溫度及在系統中使用之致冷劑之性質來判定。穿過蒸發器之致冷劑之質量流率必須足夠高,以使其自甜食吸收一定量之熱能從而在一給定時間量內冷凍甜食。質量流率主要由壓縮器之大小判定。期望使用最小可能之壓縮器以降低成本、重量及大小。對流熱傳遞係數受質量速度及蒸發器之經潤濕表面積影響。對流熱傳遞係數將隨著質量速度增加而增加。然而,壓力降亦將隨著質量速度而增加。此繼而增加操作壓縮器所需之電力且降低壓縮器可遞送之質量流率。期望設計滿足效能目標同時使用可能之最小最便宜壓縮器之蒸發器。已判定具有75,000 lb/hr ft^2至125,000 lb/hr ft^2之一質量速度之蒸發器對於幫助提供能夠在不到2分鐘內冷凍高達12盎司之甜食之一系統係有效的。最新原型具有大約100,000 lb/hr ft^2之一質量速度且提供高質量速度、系統中之可管理壓力降及一合理大小壓縮器之一良好平衡。
影響一蒸發器之效能之另一重要因素係由致冷劑潤濕之表面積,該表面積係蒸發器內之只要遍及冷卻通道存在至少某些液體致冷劑之所有此等通道之面積。增加經潤濕表面積可改良一蒸發器之熱傳遞特性。然而,增加經潤濕表面積可增加蒸發器之質量,此將增加熱慣性且使蒸發器之熱傳遞特性降級。
可自一倉盒中之液體傳遞出之熱量係與至倉盒/蒸發器熱傳遞表面之表面積成比例。期望一較大表面積,但表面積之增加可能需要增加蒸發器之質量,此將使蒸發器之熱傳遞特性降級。已判定,將其中倉盒/蒸發器熱傳遞表面之面積係介於20平方英吋與40平方英吋之間的蒸發器與其他特性有效地結合來幫助提供能夠在不到2分鐘內冷凍高達12盎司之甜食之一系統。
熱傳導性係一材料之固有性質,其與材料之導熱能力有關。歸因於傳導之熱傳遞涉及一材料內之能量傳遞,而材料總體上不具有任何運動。具有由一高傳導性材料(例如,鋁)製成之壁之一蒸發器降低跨越蒸發器壁之溫差。降低此溫差減少了致冷系統將蒸發器冷卻至恰當溫度所需之功。
為了使所期望熱傳遞發生,必須冷卻蒸發器。蒸發器之質量越大,此冷卻將花費之時間越長。降低蒸發器質量會減少在一冷凍循環期間必須冷卻之材料量。具有一大質量之一蒸發器將增加冷凍高達12盎司之甜食所需之時間。
熱傳導性及質量之效應可藉由對材料之一適當選擇來平衡。存在具有比鋁高之熱傳導性之材料,諸如銅。然而,銅之密度大於鋁之密度。出於此原因,已構造僅在蒸發器之熱交換表面上使用高熱傳導銅且在其他任何地方使用鋁之某些蒸發器。
圖3A至圖3F展示可操作以打開蒸發器108中之倉盒來施配正由機器100生產之食物或飲品之倉盒機器介面106之組件。此係打開倉盒之一種方法之一實例,但某些機器及相關聯倉盒使用其他方法。
圖3A係倉盒機器介面106之一部分剖面示意圖,其中一倉盒150放置於蒸發器108中。圖3B係向上觀看之一示意性平面圖,其展示倉盒150之端與倉盒機器介面106之底板152之間的關係。倉盒機器介面106之底板152由一施配器153形成。圖3C及圖3D係一施配器153之透視圖。圖3E及圖3F係安置於施配器153中之一嵌件154之透視圖。嵌件154包含一電馬達146,該電馬達可操作以驅動倉盒機器介面106之一蝸輪157底板152。蝸輪157與具有一環形構形之一齒輪159嚙合。安裝在齒輪159上之一環形部件161自齒輪159延伸至倉盒機器介面106之一內部區域中。環形部件161具有突出部163,該突出部經構形以與插入至倉盒機器介面106中之一倉盒嚙合以打開該倉盒。環形部件161之突出部163係四個合釘形突出部。某些環形齒輪具有更多突出部或更少突出部,且該等突出部可具有其他形狀,舉例而言「齒」形狀。
倉盒150包含一主體158,該主體含有一混合槳葉160 (參見圖3A)。倉盒150亦具有一基座162,該基座界定延伸跨越基座162之一孔口164及一帽蓋166 (參見圖3B)。基座162接合/固定至倉盒150之主體158上。基座162包含一突出部165。安裝在基座162上方之帽蓋166可圍繞倉盒150之圓周/軸線旋轉。在使用中,當製品準備好自倉盒150施配時,機器之施配器153嚙合帽蓋166並圍繞倉盒150之第一端旋轉該帽蓋。將帽蓋166旋轉至一位置以進行嚙合且然後使突出部165與基座162之其餘部分分離。關於圖6A至圖10更詳細地闡述倉盒150及其組件。
基座162中之孔口164藉由帽蓋166之旋轉來打開。倉盒機器介面106包含一電馬達146,該電馬達具有與一齒輪168之外圓周嚙合之螺紋。電馬達146之操作致使齒輪168旋轉。齒輪168附接至一環形部件161且齒輪168之旋轉使環形部件161旋轉。齒輪168與環形部件161皆係環形的且一起界定一中心膛孔,食物或飲品可透過該中心膛孔而透過孔口164自倉盒150施配而不接觸齒輪168或環形部件161。當倉盒150被放置於蒸發器108中時,環形部件161嚙合帽蓋166且環形部件161之旋轉使帽蓋166旋轉。
圖4係包含蒸發器108之致冷系統109之一示意圖。致冷系統亦包含一冷凝器180、一吸入管線熱交換器182、一膨脹閥184及一壓縮器186。高壓力液體致冷劑自冷凝器180穿過吸入管線熱交換器182及膨脹閥184流動至蒸發器108。當液體致冷劑離開膨脹閥184時,膨脹閥184限制液體致冷劑流體之流量且降低液體致冷劑之壓力。低壓力液體然後移動至蒸發器108,其中自一倉盒150吸收之熱及其在蒸發器108中之內容物將致冷劑自一液體改變為一氣體。氣相致冷劑透過吸入管線熱交換器182自蒸發器108流動至壓縮器186。在吸入管線熱交換器182中,離開蒸發器108之冷蒸汽預冷卻離開冷凝器180之液體。致冷劑作為一低壓力氣體進入壓縮器186且作為一高壓力氣體離開壓縮器186。氣體然後流動至冷凝器180,其中熱交換使致冷劑冷卻且冷凝為一液體。
致冷系統109包含一第一旁路管線188及第二旁路管線190。第一旁路管線188直接將壓縮器186之排放口連接至壓縮器186之入口。旁路閥安置於第一旁路管線及第二旁路管線兩者上,該等旁路閥打開及閉合通路以允許致冷劑旁路流動。將致冷劑直接自壓縮器排放口轉向至入口可在不向蒸發器注入熱氣體之情況下提供蒸發器除霜及溫度控制。第一旁路管線188亦提供用於跨越壓縮器186之快速壓力均衡之一構件,此允許快速重新啟動(例如,迅速相繼冷凍倉盒)。第二旁路管線190使得能夠將暖氣體施加至蒸發器108以使蒸發器108除霜。舉例而言,旁路閥可為電磁閥或節流閥。
圖5A及圖5B係冷凝器180之一原型之視圖。冷凝器具有內部通道192。內部通道192增加與致冷劑相互作用之表面積,從而迅速冷卻致冷劑。此等影像展示微通道管,該等微通道管係由於其具有保持冷卻劑速度之小通道且係用於良好熱傳遞之薄壁並具有小質量以防止冷凝器成為一散熱器而被使用。
圖6A及圖6B展示供與關於圖1A至圖3F所闡述之機器100一起使用之一倉盒150之一實例。圖6A係倉盒150之一側視圖。圖6B係倉盒150及安置於倉盒150之主體158中之混合槳葉160之一示意性側視圖。
倉盒150經定大小以裝配於機器100之容座110中。倉盒可經定大小以提供一單人份正生產之食物或飲品。通常,倉盒具有介於6液盎司與18液盎司之間的一容量。倉盒150具有大約8.5液盎司之一容量。
倉盒150之主體158係容納混合槳葉160之一罐。主體158自基座處之一第一端210延伸至一第二端212且具有一圓形剖面。第一端210具有稍微大於第二端212之直徑DLE之一直徑DUE。此構形促進在彼此之頂部上堆疊多個倉盒150,其中一個倉盒之第一端210接納另一倉盒之第二端212。
一壁214將第一端210連接至第二端212。壁214具有一第一頸部216、第二頸部218及在第一頸部216與第二頸部218之間的一筒220。筒220具有一圓形剖面,該圓形剖面具有一直徑DB。直徑DB大於第一端210之直徑DUE及第二端212之直徑DLE兩者。第一頸部216將筒220連接至第一端210且在第一頸部216自筒220之較小直徑DUE延伸至較大直徑DB時傾斜。第二頸部218將筒220連接至第二端212且在第二頸部218自筒220之較大直徑DB延伸至第二端212之較小直徑DLE時傾斜。由於第二端212具有比第一端210更小之一直徑,因此第二頸部218比第一頸部216更陡地傾斜。
倉盒150之此構形提供經增加材料使用;亦即,每倉盒使用更多基座材料(例如,鋁)之能力。此構形進一步有助於倉盒之柱狀強度。
倉盒150經設計用於自蒸發器至倉盒之內容物之良好熱傳遞。倉盒150之主體158由鋁製成且厚度介於5微米與50微米之間。某些倉盒之主體由其他材料製成,舉例而言錫、不銹鋼及各種聚合物(諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PTE))。
倉盒150可由不同材料之一組合製成以有助於倉盒之可製造性及效能。在一項實施例中,倉盒壁及第二端212可由鋁3104製成而基座可由鋁5182製成。
在某些倉盒中,倉盒之內部組件塗佈有用以在倉盒與含納在倉盒內之成分接觸時防止倉盒之腐蝕之一漆。此漆亦減少含納在倉盒內之食物及飲料成分中之金屬之「異味(off notes)」的可能性。舉例而言,由鋁製成之一倉盒可在內部塗佈有以下塗層中之一者或一組合:Sherwin Williams/Valspar V70Q11、V70Q05、32SO2AD、40Q60AJ;PPG Innovel 2012-823、2012-820C;及/或Akzo Nobel Aqualure G1 50。亦可使用由相同或其他塗層製造商製作之其他塗層。
某些混合槳葉由類似鋁合金製成且塗佈有類似漆/塗層。舉例而言,Whitford/PPG塗層8870可用作混合槳葉之一塗層。混合槳葉漆可具有針對混合槳葉之額外非黏及硬化益處。
可與此機器及類似機器一起使用之其他倉盒機器介面更詳細地闡述於與本申請案同時提出申請且以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案第16/459,322號(代理人案卷編號47354-0010001)中。
圖7A至圖7C圖解說明機器100之驅動軸126與插入在機器100中之一倉盒150之混合槳葉160之間的嚙合。圖7A及圖7B係倉盒150及驅動軸126之透視圖。在使用中,倉盒150被插入至蒸發器108之容座110中,其中倉盒150之第一端210向下。此定向使倉盒150之第二端212曝露於驅動軸126,如在圖7A中所展示。閉合蓋112(參見圖1A)會以充足力將驅動軸126按壓在倉盒150之第二端212上,使得驅動軸126刺穿倉盒150之第二端212。圖7B展示曝露混合槳葉160之所得孔,其中為易於觀察將驅動軸126偏移。圖7C係倉盒150之一部分之一剖面,其中驅動軸126在蓋被閉合之後與混合槳葉160嚙合。通常,在驅動軸126與倉盒150之間不存在一嚴密密封,使得在冷凍甜食自倉盒150之另一端被排出/施配時空氣可流入。在一替代實施例中,存在一嚴密密封,使得倉盒150保留壓力以便增強倉盒150與蒸發器108之間的接觸。
某些混合槳葉含有當倉盒之第二端被驅動軸穿刺時接納該第二端之經穿刺端之一漏斗或容座構形。
圖8展示倉盒150之第一端210,其中為易於觀察將帽蓋166與基座162間隔開。圖9A至圖9D圖解說明帽蓋166圍繞倉盒150之第一端210旋轉以切割及去除基座162之突出部165並曝露延伸穿過基座162之孔口164。
基座162與倉盒150之主體158分開製造,且然後附接(舉例而言,藉由壓合或接合)至倉盒150之主體158,從而覆蓋主體158之一打開端。舉例而言,可藉由衝壓、深拉伸或頂鍛用於形成基座162之一鋁板來形成該基座之突出部165。舉例而言,藉由一經弱化刻痕線173將突出部165附接至基座162之剩餘部分。刻痕可為至鋁板之基座中之一垂直刻痕或至突出部165之壁中之一水平刻痕。舉例而言,材料可自0.008英吋至0.010英吋之一初始厚度被刻痕為0.001英吋至0.008英吋之一刻痕後厚度。在一替代實施例中,不存在衝壓後刻痕,而是為易於破裂而有意使壁變薄。在另一版本中,不存在可變的壁厚度,而是帽蓋166與機器施配機構嚙合之力相結合足以切割在突出部165上之0.008英吋至0.010英吋的壁厚度。在具有刻痕之情形下,可以5磅至75磅之力(舉例而言,介於15磅至40磅之間的力)提升且自基座162切掉突出部165。
帽蓋166具有一第一孔口222及一第二孔口224。第一孔口大致上匹配孔口164之形狀。當移除突出部165時,孔口164被曝露且延伸穿過基座162。第二孔口224具有對應於兩個重疊圓圈之一形狀。重疊圓圈中之一者具有對應於突出部165之形狀之一形狀且重疊圓圈中之另一者稍微較小。一斜坡226延伸於兩個重疊圓圈之外邊緣之間。在斜坡過渡之頂部處存在一額外0.020''材料厚度。此額外高度在帽蓋之旋轉期間幫助使突出部之頭部提升及破裂並打開孔口,如參考圖9A至圖9G更詳細地闡述。
如在圖9A及圖9B中所展示,帽蓋166最初附接至基座162,其中突出部165與第二孔口224之重疊圓圈中之較大者對準且延伸穿過該較大者。當機器之處理器122啟動電馬達146以旋轉齒輪168及環形部件161時,帽蓋166之旋轉使斜坡226滑動於突出部165之一唇部下方,如在圖9C及圖9D中所展示。帽蓋166之繼續旋轉施加使突出部165與基座162之剩餘部分分離之一提升力 (參見圖9E至圖9G),且然後使帽蓋166之第一孔口222與由移除突出部165產生之基座162中之孔口164對準。
某些倉盒包含用於在使突出部165與基座162分離之後保留突出部165之一結構。在倉盒150中,突出部165具有一頭部167、一莖部169及一腳部171 (在圖9G中最佳所見)。莖部169延伸於頭部167與腳部171之間且具有比頭部167及腳部171小之一剖面。當帽蓋166之旋轉使突出部165與基座162之剩餘部分分離時,帽蓋166橫向地按壓在莖部169上,其中頭部167及腳部171沿著第二孔口224之重疊圓圈之邊緣托住突出部165。當突出部165與基座162分離時,此構形保留突出部165。當自基座移除突出部165時,此一構形減少突出部落入等待容座中之可能性。
某些倉盒包含用以將突出部165與基座162之剩餘部分分離之其他方法。舉例而言,在某些倉盒中,基座具有鉚接至基座之一可旋轉切割機構。可旋轉切割機構具有類似於相對於帽蓋166所闡述之彼形狀之一形狀,但此次要件鉚接至基座162且位於該基座之周界內,而非安裝於基座162上方及周圍。當致冷循環完成時,機器之處理器122啟動機器之一臂以圍繞一鉚釘旋轉經鉚接切割機構。在旋轉期間,切割機構嚙合、切割且去除突出部165,從而在原地留下基座162之孔口164。
在另一實例中,某些倉盒具有具備跨越基座移動以移除突出部之一滑動刀之帽蓋。滑動刀由機器啟動,且當由控制器觸發時跨越基座滑動以分離、移除並收集突出部165。帽蓋166具有一剪斷機特徵,當由機器啟動時,該剪斷機特徵可直接跨越基座162且在該基座上方滑動。帽蓋166嚙合、切割並去除突出部165。在另一實施例中,此剪斷機特徵可在機器之中心而非倉盒150之帽蓋166。在另一實施例中,此剪斷機特徵可安裝為基座162內之一次要件而非正如帽蓋166一樣的一次要經安裝件。
某些倉盒具有包含可由機器嚙合及釋放之一彈出頂部(pop top)之一施配機構。當致冷循環完成時,機器之一臂嚙合並提升倉盒之一突片,藉此按壓並穿刺基座並在基座中形成一孔口。透過該孔口施配冷藏或冷凍製品。在施配期間,基座之經穿刺表面保持鉸接至基座且保留在倉盒內部。混合避開經穿刺表面或在經穿刺表面上方旋轉,或者在另一實施例中,使得混合槳葉繼續旋轉而無阻礙。在某些彈出頂部中,機器之臂使經穿刺表面與基座分離。
圖10係倉盒150之一放大示意性側視圖。混合槳葉160包含一中心莖部228及自中心莖部228延伸之兩個刀片230。刀片230係螺旋刀片,其經塑形以攪動倉盒150之內容物並移除黏著至倉盒150之主體158之內表面之成分。某些混合槳葉具有一單個刀片且某些混合槳葉具有兩個以上混合槳葉。
當混合槳葉160旋轉時,流體(例如,液體成分、空氣或冷凍甜食)流動穿過刀片230中之開口232。此等開口減少旋轉混合槳葉160所需之力。當成分之黏性增加時(例如,當冰淇淋形成時),此減少可為顯著的。開口232亦輔助將倉盒內之成分混合並充氣。
刀片230之橫向邊緣界定狹槽234。當混合槳葉160旋轉時,狹槽234經偏移使得主體158之大部分內表面藉由刀片230中之一者清除黏著至主體之內表面之成分。儘管混合槳葉160比倉盒150之主體158之第一端210寬,但狹槽234係在插入期間藉由旋轉混合槳葉160而促進將混合槳葉160插入至倉盒150之主體158中使得狹槽234與第一端210對準之交替狹槽。在另一實施例中,混合槳葉之外徑小於倉盒150開口之直徑,從而允許至倉盒150中之一直接插入(無需旋轉)。在另一實施例中,混合槳葉上之一個刀片具有比第二刀片直徑寬之一外徑,因此允許至倉盒150中之直接插入(在不旋轉之情形下)。在此混合槳葉構形中,一個刀片意欲自側壁移除(例如,刮除)成分而第二較短直徑刀片意欲更多地執行一攪動操作。
某些混合槳葉具有鉸接至中心莖部之一或多個刀片。在插入期間,刀片可被鉸接至一經縮合構造中且一旦插入便被釋放至一經擴展構造中。當在一第一方向上旋轉時,某些經鉸接刀片係固定打開的,且當在與第一方向相反之一第二方向上旋轉時係可摺疊的。一旦進入倉盒內部,某些經鉸接刀片便鎖定在一固定向外位置上而不管旋轉方向如何。某些經鉸接刀片被手動縮合、擴展及鎖定。
混合槳葉160順時針旋轉且自倉盒壁214移除冷凍甜食堆積。重力迫使自倉盒壁移除之甜食朝向第一端210掉落。在逆時針方向上,混合槳葉160朝向第二端212旋轉、提升並攪動成分。當槳葉改變方向並順時針旋轉時,成分被朝向第一端210推動。當基座162之突出部165被移除時(如關於圖9D所展示及闡述),混合槳葉之順時針旋轉透過孔口164自倉盒150施配經生產食物或飲品。某些槳葉藉由在一第一方向上旋轉來混合及施配倉盒之內容物。某些槳葉藉由在一第一方向上及在一第二方向上移動而進行混合且當倉盒被打開時藉由在第二方向上移動來施配。
中心莖部228界定經定大小以接納機器100之驅動軸126之一凹部236。凹部及驅動軸126具有一方形剖面,使得驅動軸126及混合槳葉160以可旋轉方式受約束。當馬達使驅動軸126旋轉時,驅動軸使混合槳葉160旋轉。在某些實施例中,驅動軸之剖面係一不同形狀且相容地塑形凹部之剖面。在某些情形中,驅動軸與凹部螺紋連接。在某些倉盒中,凹部含有抓握驅動軸以將驅動軸旋轉地耦合至槳葉之一配對結構。
圖11係在處理器122上實施之用於操作機器100之一方法250之一流程圖。參考致冷系統109及機器100闡述方法250。方法250亦可與其他致冷系統及機器一起使用。方法250被闡述為生產軟冰淇淋,但亦可用於製造其他經冷卻或冷凍飲品及食物。
方法250之第一步驟係接通機器100 (步驟260)及接通與冷凝器180相關聯之壓縮器186及風扇(步驟262)。然後,致冷系統109在經調節溫度下空轉(步驟264)。在方法250中,蒸發器108溫度經控制以保持約0.75℃,但可波動±0.25℃。某些機器在其他空轉溫度下操作,舉例而言,自0.75℃至室溫(22.0℃)。若蒸發器溫度低於0.5℃,則處理器122打開旁路閥190以增加系統之熱(步驟266)。當蒸發器溫度上升超過1℃時,閉合旁路閥190以冷卻蒸發器(步驟268)。機器100可自空轉狀態操作以生產冰淇淋(步驟270)或可停機(步驟272)。
在插入一倉盒之後,使用者按壓開始按鈕。當使用者按壓開始按鈕時,旁路閥190閉合,蒸發器108移動至其閉合位置,且馬達124被接通(步驟274)。在某些機器中,使用一馬達以電子方式閉合蒸發器。在某些機器中,機械地閉合蒸發器,舉例而言,藉由使蓋自打開位置移動至閉合位置。在某些系統中,在採取此等動作之前,一感測器確認一倉盒150存在於蒸發器108中。
某些系統包含射頻識別(RFID)標籤或其他智慧條碼,諸如UPC條或QR碼。倉盒上之識別資訊可用於觸發針對特定倉盒之特定冷卻及混合演算法。此等系統可視情況讀取RFID、QR碼或條碼且識別混合馬達速度量變曲線及混合馬達轉矩臨限值(步驟273)。
識別資訊亦可用於促進直接進行消費者營銷(例如,經由網際網路或使用一訂用模型)。由於倉盒係耐貯存的,因此本說明書中所闡述之此方法及系統能夠透過電子商務銷售冰淇淋。在訂用模式中,消費者每個月為運送至其之預定數目個倉盒支付一月費。消費者可自各種種類選擇其個性化倉盒(例如,冰淇淋、健康思慕雪、冷凍咖啡或冷凍雞尾酒)以及其個性化風味(例如,巧克力或香草)。
識別亦可用於追蹤每一所使用倉盒。在某些系統中,機器與一網路連結且可經組態以就正使用及需要替換哪些倉盒而通知一供應商(例如,透過一每週運送)。此方法比讓消費者去雜貨店購買倉盒更高效。
此等動作在旋轉混合槳葉160之同時冷卻蒸發器108中之倉盒150。當冰淇淋形成時,倉盒150之內容物之黏性增加。機器之一轉矩感測器量測旋轉倉盒150內之混合槳葉160所需之馬達124之轉矩。一旦由一轉矩感測器量測之馬達124之轉矩滿足一預定臨限值,機器100便移動至一施配模式中(276)。施配端口打開且馬達124使方向反轉(步驟278)以自倉盒150按壓出冷凍甜食。此持續大約1秒至10秒以施配倉盒150之內容物(步驟280)。然後,機器100切換至除霜模式(步驟282)。堆積在蒸發器108上之霜可降低蒸發器108之熱傳遞效率。此外,蒸發器108還可冷凍至倉盒150,蒸發器之第一部分128及第二部分130可冷凍在一起,及/或倉盒可冷凍至蒸發器。可藉由打開旁路閥190、打開蒸發器108及關斷馬達124 (步驟282)而在循環之間對蒸發器進行除霜以避免此等問題。然後,機器透過旁路閥使氣體轉向約1秒至10秒以對蒸發器進行除霜(步驟284)。機器經程式化以在每一循環之後進行除霜,除非一熱電偶報告蒸發器108已高於冰點。可然後移除倉盒。然後,機器100返回至空轉模式(步驟264)。在某些機器中,一溫度計量測倉盒150之內容物之溫度且識別施配倉盒之內容物之時間。在某些機器中,施配模式在達到一預定時間時開始。在某些機器中,轉動混合槳葉所需之轉矩、倉盒之溫度及/或時間之一組合判定施配倉盒之內容物之時間。
若空轉時間期滿,則機器100自動關閉電源(步驟272)。一使用者亦可藉由按住電源按鈕使機器100關閉電源(286)。當關閉電源時,處理器打開旁路閥190以均衡跨越閥之壓力(步驟288)。機器100等待十秒(步驟290),然後關斷壓縮器186及風扇(步驟292)。然後,機器關斷。
圖12A至圖12D係一機器300之透視圖。機器300實質上類似於機器100,但具有用於打開蓋112以插入一倉盒150且將機器300之驅動軸連接至倉盒150之一不同機構。
圖12A展示機器300,其中蓋112在其閉合位置中。在此位置中,一把手302與蓋112齊平。圖12B展示升高至一中間位置之把手302。在此位置中,蓋112仍然覆蓋蒸發器108,但如關於圖13A及圖13B更詳細地解釋,驅動軸126被稍微升高。
機器300之輔助封蓋115滑動回至殼體104中,而非像機器100之輔助封蓋115一樣樞轉。圖12C展示,當進一步提升把手302時,把手302將蓋112提升至一打開位置,其中輔助封蓋115開始向後滑動於殼體104下方。圖12D展示輔助封蓋115完全縮回至殼體104中,從而為把手302及蓋112留下空間以向後鉸接足夠遠使得可將一倉盒150插入至蒸發器108中。
圖13A及圖13B係機器300之部分剖面圖,其圖解說明將一驅動軸304插入至蒸發器108之內部區域中。驅動軸304附接至把手302。如在圖13A中所展示,當把手302在其中間位置中時,驅動軸304接近倉盒150但與該倉盒間隔開。將把手302移動至其閉合位置迫使驅動軸304穿過倉盒150之第二端而與一內部混合槳葉嚙合。
圖14係驅動軸304之一部分剖面透視圖。驅動軸304包含齒306、一鎖定區段308及一凸緣310。當把手302移動至其閉合位置迫使驅動軸304穿過倉盒150之第二端212時,齒306切穿倉盒150之該第二端。在某些系統中,使用不具有齒之一尖銳邊緣。
鎖定區段308被接納於混合槳葉160中之一膛孔中。混合槳葉160中之膛孔與驅動軸304之鎖定區段308具有匹配形狀,因此驅動軸304之旋轉導致混合槳葉160之旋轉。驅動軸304具有具備一方形剖面之一鎖定區段308。某些驅動軸具有具備其他形狀之鎖定區段(例如,六角形或八邊形剖面)。驅動軸304之凸緣310附接至把手302。一中心膛孔312延伸穿過驅動軸304。當驅動軸304插入至一倉盒150中時,驅動軸304之中心膛孔312在經冷卻食物或飲品自倉盒150之另一端排出/施配時允許空氣流動至倉盒150中。某些驅動軸由實心材料製成。
在某些機器中,驅動軸304經構形使得驅動軸304之刺穿/遠端在直徑上比驅動軸304之中心部分寬,使得在鋁倉盒中形成之孔比驅動軸304之中心部分之直徑寬。此構形降低旋轉時驅動軸之中心部分觸碰倉盒之可能性。此外,驅動軸304可塗佈有減少黏著至驅動軸304之倉盒成分之量之自淨及/或疏水塗層。
圖15係機器300之施配器153之一透視圖。環形部件161之突出部163係矩形而非釘形的。施配器153在其他方面實質上與機器100之施配器153相同。
除機器100之外,某些機器亦對倉盒機器介面實施其他方法。舉例而言,某些機器具有可相對於機器之主體移動以曝露由蒸發器界定之容座之一倉盒機器介面。一裝載系統可控制倉盒機器介面相對於機器之主體之位置。在此等機器中之某些機器中,蓋相對於機器之主體固定就位。
圖16A及圖16B係用於移動倉盒機器介面106同時使蓋112相對於機器之主體保持固定就位之一裝載系統320之示意性側視圖。在某些裝載系統中,蓋旋轉遠離倉盒機器介面且蒸發器旋轉遠離蓋。圖16A展示在其打開位置中之裝載系統320而圖16B展示在其閉合位置中之裝載系統320。為易於觀察,獨立於相關聯機器之其餘部分展示裝載系統320。
裝載系統320包含一把手322,該把手係附接至倉盒機器介面106之一個三桿式連桿之部分。一第二桿324在把手322與一支撐桿326之間延伸且以可樞轉方式附接至該把手及該支撐桿。把手322及連桿之支撐桿326皆圍繞安裝於殼體上之銷樞轉。支撐桿326以可樞轉方式附接至第二桿324。支撐桿326亦以可樞轉方式在一銷328處安裝於殼體。
倉盒機器介面106安裝於支撐桿326上。升高及降下把手322使倉盒機器介面106在其打開位置(如在圖16A中所展示)與其閉合位置(如在圖16B中所展示)之間移動。
圖17A、圖17B及圖17C分別展示在其閉合位置、在其過渡位置及在其打開位置中之一裝載系統330。在過渡位置中,在樞轉倉盒機器介面106之前,機器之驅動軸126與倉盒機器介面106分離。
裝載系統330包含一把手332,該把手係附接至倉盒機器介面106之一個三桿式連桿之部分。一支撐桿334在把手332與倉盒機器介面106之間延伸且以可樞轉方式附接至該把手及該倉盒機器介面。把手332及支撐桿334皆具有大體上「L」形構形。一第三桿336以可樞轉方式附接至支撐桿334。把手332及連桿之第三桿336皆圍繞安裝於殼體上之銷323樞轉。
倉盒機器介面106包含具有沿著一導軌342行進之銷340之一延伸部338。當升高及降下把手時,導軌342致使倉盒機器介面106樞轉。
當裝載系統330在其閉合位置(圖17A)中時,在不進行旋轉之情形下,升高把手332使倉盒機器介面106降下直至裝載系統330在其中間位置(圖17B)中。繼續升高把手332將沿著導軌342驅動延伸部338之銷340,從而使倉盒機器介面106降下並旋轉以促進對一倉盒之插入或移除。
圖18A至圖18C係具有接納一倉盒354之一蒸發器352之一倉盒機器介面350之示意性透視圖、剖面圖及俯視圖。倉盒機器介面350具有一膛孔355,該膛孔用於以鉸接方式將倉盒機器介面350附接至用於快速冷卻食物或飲品之一機器之主體。驅動軸126係所展示之機器之唯一組件。
蒸發器352在其閉合位置中,從而固持倉盒354。驅動軸126與倉盒150嚙合以旋轉混合槳葉356。混合槳葉356係具有刀片之一個三刀片槳葉,該等刀片具有毗鄰槳葉356之一莖部358之大開口。刀片360相對於沿著倉盒354之一軸線延伸之一平面之傾斜角隨著距倉盒354之端之距離而變化。刀片360之外邊緣界定可在裝配期間接納倉盒354之一緣邊之狹槽。
倉盒機器介面350包含一殼體361,該殼體具有一壁架362及自壁架362向上延伸之一壁364。壁架362及壁364導引並支撐附接至蒸發器352之致冷劑流體線(未展示)。流體線自在壁364中界定之一凹部366延伸至蒸發器352之與凹部366相對之側上之蒸發器352之一入口端口368及一出口端口369。由於蒸發器352之一第一部分370及蒸發器352之一第二部分372界定兩個單獨流動路徑,因此蒸發器352具有兩個入口端口368及兩個出口端口369 (在圖18B及圖18C上標記)。
蒸發器352安置於倉盒機器介面350中,使得在蒸發器352之外壁與倉盒機器介面350之外殼之內壁之間界定一環形空間374。環形空間374填充有用以減少環境與蒸發器108之間的熱交換之一絕熱材料。在倉盒機器介面350中,環形空間374填充有一氣凝膠(未展示)。某些機器使用其他絕熱材料,舉例而言,一環帶(諸如一空氣隔層)、由各種聚合物製成之絕熱發泡體或玻璃纖維棉。
圖19A至圖19C圖解說明與倉盒機器介面350相關聯之一楔入系統400,該楔入系統使用一蓋402來圍繞倉盒354夾緊蒸發器352。圖19A及圖19B分別係倉盒機器介面350之一示意性透視圖及一示意性側視圖,其中蓋402與蒸發器間隔開。舉例而言,此位置可為圖17B中所展示之中間位置之功能等效物。圖19C係與處於閉合位置中之蓋402嚙合之倉盒機器介面350之一示意性側視圖。
蒸發器352之每一側具有一歧管404,該歧管連接蒸發器352之壁內部之通道與入口端口368及出口端口369。歧管404具有在入口端口368及出口端口369附近之傾斜部分406。蓋402具有位於面向蒸發器352之側上之楔形件408。楔形件408具有一平坦表面410及一傾斜表面412。當倉盒機器介面350與蓋402嚙合(例如,藉由朝向一固定位置蒸發器移動一蓋或藉由朝向一固定位置蓋移動一蒸發器)時,蓋402上之楔形件408接觸歧管404之傾斜部分406。移動將力施加至蒸發器上之歧管404之傾斜部分406且圍繞倉盒354夾緊經閉合蒸發器352之第一部分370與第二部分372以實現一嚴密配合。閂鎖經閉合蓋402維持此嚴密配合。
先前所闡述之裝載機構藉由將一倉盒自倉盒機器介面之頂部插入至容座中來接納該倉盒。某些機器自倉盒機器介面之底部裝載倉盒。
圖20A至20D係將一升降機平臺424併入一裝載系統422之一機器420之透視圖。一倉盒426放置於升降機平臺424上(圖20A)。裝載系統包含一把手428,向下拉動該把手以升高升降機平臺424 (圖20B)。在升降機平臺424閉合蒸發器(未展示) (其中倉盒426在蒸發器內部)之後,操作機器420以冷卻並混合倉盒426中之成分(圖20C)。在生產之後,自機器420施配食物或飲品(圖20D)。儘管升降機平臺424由把手428控制,但某些機器使用其他系統(舉例而言,一電馬達)來移動升降機平臺424。
圖21A及圖21B係裝載系統422之一項實施例之示意性側視圖。在此實施例中,升降機平臺424安裝在軌道430上且沿著該等軌道滑動。把手428係附接至升降機平臺424之一個四桿式連桿之部分。連桿之一第二桿434在把手428與連桿之一第三桿436之間延伸且以可樞轉方式附接至該把手及該第三桿。連桿之第三桿436在連桿之第二桿434與一第四桿438之間延伸且以可樞轉方式附接至該第二桿及該第四桿。連桿之一第四桿438在連桿之第三桿436與升降機平臺424之間延伸且以可樞轉方式附接至該第三桿及該升降機平臺。把手428及連桿之第三桿436皆圍繞安裝在倉盒機器介面之殼體上之銷432樞轉。在把手428上向下推動使升降機平臺424升高且在把手428上向上拉動使升降機平臺424降下。
圖22A及圖22B係裝載系統422之另一實施例之示意性側視圖。升降機平臺424安裝在軌道430上且沿著該等軌道滑動。在此實施例中,把手428係附接至升降機平臺424之一個三桿式連桿之部分。連桿之一第二桿440在把手428與升降機平臺424之間延伸且以可樞轉方式附接至該把手及該升降機平臺。連桿之第三桿442在銷432與第二桿440之間延伸且以可樞轉方式附接至該銷及該第二桿。把手428及連桿之第三桿442皆圍繞安裝在倉盒機器介面之殼體上之銷432樞轉。在把手428上向下推動使升降機平臺424升高且在把手428上向上拉動使升降機平臺424降下。
圖23A及圖23B係實質上類似於圖1中所展示之機器100之一機器450之透視圖。展示具有(圖23A)及不具有(圖23B)一殼體452之機器450。機器450係已證實在不到90秒內冷凍室溫倉盒之能力之一原型。在機器450中,用以旋轉混合槳葉之一馬達454安裝在倉盒機器介面456上而非機器450之主體中。與在機器100中所使用的相比,此構形在馬達與驅動軸之間提供較不複雜之機械連接。然而,具有此構形之機器往往具有比像機器100一樣構形之機器更大之一整體高度。
圖24A及圖24B係一機器460之前部及後部透視圖,其展示不具有其殼體之機器460之內部組件。殼體可類似於圖1A中所展示之殼體104或圖28A中所展示之殼體452。機器460實質上類似於機器100及機器450。機器460具有安置於機器之主體中而非機器460之蓋中之一馬達462。一帶464將馬達462連接至一驅動軸466。機器460亦包含一壓縮器468。
圖25A係具有三個蒸發器之一機器470之一示意圖。圖25B係用於機器470之致冷循環472之一流程圖。展示具有關於圖18A至圖18C更詳細地闡述之蒸發器352之機器470。某些多蒸發器機器使用其他蒸發器,舉例而言,關於圖2A至圖2D所闡述之蒸發器108。可與此機器及其他機器一起使用之其他蒸發器更詳細地闡述於與本申請案同時提出申請且以全文引用之方式倂入本文中之美國專利申請案第16/459,388號(代理人案卷編號47354-0006001)中。
某些多蒸發器機器具有比機器470更多或更少之蒸發器。機器470之致冷循環472之三個蒸發器352與一壓縮器186及一冷凝器180串聯。每一蒸發器352可獨立於其他蒸發器而操作。
圖26A及圖26B係圖解說明用於使用一致冷器482之致冷系統生產一冷藏或冷凍飲料或食物製品之一系統480之示意圖。系統480亦可併入於一冷凍機中。系統480在致冷器482之冷凝器線圈484及壓縮器485與安置於致冷器482之門488中之一蒸發器486之間提供一流體連接。使用者可將一倉盒插入至致冷器482內部中之蒸發器486中。施配機構490與門整合在一起,使得當倉盒之內容物被冷凍時,使用者可用一杯或碗按壓一槓桿,且倉盒將施配冷凍或冷藏飲料或食物製品。
圖27A至圖27C係具有一可延伸驅動軸522之一蓋520之透視圖及剖面圖。蓋520經構形使得一把手圍繞驅動軸522之一軸線之旋轉使驅動軸朝向及遠離一倉盒而移動。為易於說明,將驅動軸之移動闡述為相對於所圖解說明系統之定向垂直向上或向下的。然而,驅動軸之平移運動取決於系統之定向且未必係垂直的。
蓋520包含用於延伸或縮回驅動軸522之一系統524之組件。驅動軸522之一部分包含位於一外部表面上之螺紋525。一環形部件526界定一中心膛孔及一凹口528。環形部件526在中心膛孔中接納驅動軸522。驅動軸522旋轉地耦合至環形部件526,但可沿著中心膛孔之一軸線相對於環形部件526自由平移。
環形部件526接納於一齒輪532之內組件533中。內組件533具有向內延伸之齒(在圖27A上最佳所見)。內組件533之齒毗鄰由環形部件界定之凹口528。內組件533亦具有內螺紋535,該等內螺紋嚙合驅動軸522之外螺紋525。齒輪532經由一驅動帶(未展示)連接至一馬達(未展示)。
一鎖530以鉸接方式安裝於凹口528中。藉由一彈簧(未展示)將鎖530朝向在圖27C中所展示之鎖定位置偏置。某些鎖由彈性材料製成,使得彈性材料之形狀將鎖朝向其鎖定位置偏置。系統524亦包含一螺線管534,該螺線管具有與鎖530對準之一桿536。螺線管安裝至機器之其他組件且固定就位。螺線管534由一電源通電及斷電。當被通電時,螺線管534將桿536延伸至環形部件526之凹口528中以將鎖530自其鎖定位置(參見圖27C)移動至其解鎖位置(參見圖27B)。
在其鎖定位置中,鎖530嚙合內組件533之齒,使得齒輪532之旋轉使環形部件526及驅動軸522旋轉。在缺乏驅動軸522與齒輪532之內組件533之間的相對運動之情形下,齒輪532之旋轉確實向驅動軸施加向上或向下的力。而是,若一倉盒經嚙合,則齒輪532之旋轉使環形部件526及驅動軸522旋轉且驅動軸522之旋轉使混合槳葉旋轉。
在其解鎖位置中,鎖530藉由桿536與內組件533之齒脫離。桿536阻止內組件533及驅動軸旋轉。歸因於內部組件533之內螺紋535與驅動軸522之外螺紋525之間的嚙合,因此內部組件533之旋轉對驅動軸施加一向上或向下的力,此取決於旋轉之方向。
圖28A至圖28C展示具有用於嚙合一混合槳葉546中之一互補凹部544之一帶倒鉤端542之一驅動軸540。驅動軸之帶倒鉤端將驅動軸540旋轉地耦合至混合槳葉。具有一帶倒鉤端542之驅動軸可比具有一方形端之驅動軸更容易刺穿倉盒。
圖29展示實質上類似於在圖12A至圖12D中所展示之機器300之一機器550之一透視圖。然而,機器550具有連接至用於上下移動一驅動軸之一小齒輪554之一把手552。把手552係三角形形狀且自一第一端556至一第二端558變寬。把手552之第一端556上之一凹坑560提供一抓握表面。凹坑560向使用者指示抓握把手552之地方。某些把手具有其他形狀(例如,矩形、方形或圓形)。某些把手像在圖12A中所展示之把手一樣塑形。一凹部562自把手552之第二端558延伸至該把手中。小齒輪554及一升降機軸564安置於凹部562中。一使用者提升把手552之第一端556以圍繞第二端558旋轉把手552從而打開蓋112。使用者在把手552之第一端556上向下按壓以圍繞第二端558旋轉把手552且閉合蓋112。
圖30A及圖30B展示在其閉合位置中之把手552之一透視圖及一剖面圖。圖30C及圖30D展示在其打開位置中之把手552之一透視圖及一剖面圖。升降機軸564界定延伸穿過升降機軸564之彼此平行之一第一膛孔566及一第二膛孔568。一基座板570在把手552與蓋112之間安裝於蓋112上。一第一線性軸承572及一第二線性軸承574自基座板570延伸而遠離蓋112(在圖29中所展示)。第一線性軸承572延伸至升降機軸564之第一膛孔566中且第二線性軸承574延伸至升降機軸564之第二膛孔568中。當把手552在其打開位置與其閉合位置之間移動時,升降機軸564沿著第一線性軸承572及第二線性軸承574垂直地平移。
小齒輪554界定在圖30C及圖30D中所展示之一中心孔576。把手552之一輪軸578延伸穿過中心孔576且旋轉地耦合至小齒輪554。把手552之移動使輪軸578及小齒輪554旋轉。
升降機軸564包含一齒條582,該齒條嚙合小齒輪554,使得當小齒輪554旋轉時,齒條582垂直地移動。齒條582與升降機軸564整體形成。在某些升降機軸中,齒條附接至升降機軸而非與升降機軸整體形成。驅動軸304自升降機軸564延伸穿過在基座板570中界定之一中心孔口584。升降機軸564之垂直移動使驅動軸304垂直移動。當把手552自其打開位置移動至其閉合位置時,驅動軸304向下移動以嚙合一倉盒中之一混合槳葉。當把手552自其閉合位置移動至其打開位置時,驅動軸304向上移動且與插入至機器中之一倉盒之混合槳葉脫離。
圖31A至圖31E展示具有一把手555之機器550,該把手與圖13A及圖13B中之把手302類似地操作。然而,在圖31A至圖31E中,把手555及蓋112圍繞相同鉸接部556旋轉。把手555亦係較大的且允許一使用者使用其整個手部經由把手向驅動軸施加力。把手555之長度增加由把手555提供之機械優點且減小由使用者施加之穿刺倉盒並嚙合驅動軸304所需之力之量。如在圖31B中所展示之倉盒150亦包含與槳葉160嚙合之一定心頭部580。定心頭部580將槳葉160固持就位,其中中心莖部228沿著旋轉軸線。圖31A及圖31B展示在其閉合位置中之把手555及蓋112。驅動軸304延伸至蒸發器中以刺穿倉盒150並嚙合混合槳葉170。圖31C及圖31D展示在打開位置中之把手555及在閉合位置中之蓋112。驅動軸304經縮回且固持在蓋112內。圖32E展示在打開位置中之蓋112及把手555。蒸發器108經曝露且一倉盒150可插入至蒸發器108中。
圖32展示具有一把手結構592之一機器590之一透視圖,該把手結構包含一把手594及一殼體596。圖33A至圖33C展示把手結構592之一更詳細視圖。機器590實質上類似於圖1A及圖1B中所展示之機器100但包含把手結構592且把手594圍繞一垂直軸線598旋轉以延伸或縮回一驅動軸600。
圖33A係在其打開位置中之把手結構592之一剖面圖。把手結構592包含一彈簧602及驅動軸600。驅動軸600包含一基座601及自基座601延伸穿過在一滑輪606中界定之一中心開口604之一莖部603。彈簧602之一第一端608附接至驅動軸600之基座601。彈簧202之一第二端610鄰接滑輪606之一表面612。彈簧602將驅動軸朝向其打開位置偏置。
中心開口604經定大小以接納驅動軸600且使驅動軸600旋轉地耦合至滑輪606。滑輪606由一驅動帶連接至一馬達(未展示)。馬達之操作使滑輪606及驅動軸600旋轉。
把手結構592亦包含接納把手594及一導螺桿616之一螺帽614。螺帽614及把手594經旋轉地及軸向地約束使得當一使用者圍繞垂直軸線598移動把手594時,螺帽614亦圍繞垂直軸線598旋轉。螺帽614具有內螺紋620,該等內螺紋與導螺桿616上之外螺紋622對應。導螺桿616包含一開口624,該開口接納來自殼體之一突出部626。突出部626及開口624經塑形使得導螺桿616旋轉地約束至殼體596,但能夠相對於殼體596軸向地移動。在此構形中,當把手594旋轉時,導螺桿616在螺紋620上行進以軸向地移動。
圖33B展示在一打開位置中之把手結構592之一透視圖。圖33C展示在一閉合位置中之把手結構592之一透視圖。在此構形中,導螺桿616鄰接驅動軸600之基座601。在打開位置中,彈簧602在一稍微經壓縮狀態中,使得彈簧602將驅動軸600之基座601朝嚮導螺桿616偏置。當把手594在其打開位置中時,驅動軸600在經縮回位置中。在其打開位置中,把手594鄰接殼體596之一第一表面628。為了將把手移動至其閉合位置,使用者旋轉把手594直至把手594鄰接殼體之一第二表面630,與原始定向大約成120度。把手594之旋轉使螺帽614旋轉。螺帽614之旋轉使導螺桿616朝向驅動軸600之基座601向下移動。導螺桿616向基座601施加一軸向力,該基座軸向地平移且向彈簧602施加一壓縮力。彈簧602在導螺桿616推動驅動軸穿過滑輪606之開口以嚙合倉盒150之混合槳葉160時壓縮。
把手結構592藉由將把手594自殼體596之第二表面630移動至殼體之第一表面628來縮回驅動軸600。此一移動在一相反方向上旋轉螺帽614且使導螺桿616在與第一方向相反之一第二方向上軸向地移動。彈簧602擴張以將驅動軸600之基座601遠離倉盒150而朝嚮導螺桿616按壓。驅動軸600向上軸向地平移以脫離倉盒150之混合槳葉160。當驅動軸600與混合槳葉160脫離時,把手結構592在打開位置中。當驅動軸600與混合槳葉160嚙合時,把手結構592在其閉合位置中。
在使用中,一使用者打開蓋112且插入倉盒150。然後,使用者閉合蓋112,嚙合閂鎖,並將把手594自打開位置移動至其閉合位置以延伸驅動軸600。驅動軸600嚙合混合槳葉160且機器準備好起始致冷循環。冷藏、混合及施配倉盒150之內容物。為了移除經使用倉盒150,使用者將把手594自其閉合位置移動至打開位置,從而縮回驅動軸600。然後,使用者藉由脫離閂鎖打開蓋112並移除倉盒。然後扔掉、再循環或重新使用倉盒150。
在某些把手結構中,導螺桿與驅動軸之基座在該打開位置中稍微分離且在該閉合位置中鄰接。在某些把手結構中,當把手結構592在打開位置中時,彈簧處於其中該彈簧並不經受壓縮或拉伸力之一自然狀態中。
圖34A及圖34B展示安置於機器100中用於限制蒸發器108之橫向移動之一框架640之一俯視圖及一透視圖。框架640安置於倉盒機器介面106中,使得框架640與倉盒機器介面106之一表面642持平。如先前所闡述,蒸發器108之基座在第二部分130上具有三個膛孔148,該三個膛孔用於將蒸發器108安裝至倉盒機器介面106之底板。用螺栓固定第二部分130確保第二部分130係靜態的;然而,第一部分128自由移動且圍繞鉸接部132旋轉。框架640限制第一部分128之移動。在打開位置中,蒸發器108與一第一內邊緣644及一第二內邊緣646齊平。具體而言,框架640之第一內邊緣644鄰接蒸發器108之第一部分128且框架640之第二內邊緣646鄰接蒸發器108之第二部分130。當蒸發器被閉合時,第一部分128朝向第二部分130移動。在此位置中,第二部分130仍鄰接框架640之第二內邊緣646但第二部分130與框架640之第一內邊緣644稍微間隔開以圍繞倉盒150閉合蒸發器108。
圖35A至圖35F展示具有一蓋710之一機器700,該蓋相對於容納致冷系統之一殼體712橫向地旋轉。蓋710藉由一樞轉銷714附接至殼體712 (參見圖35B)。一鎖定槓桿716延伸穿過蓋710之頂部。鎖定槓桿716包含具有內螺紋之一垂直延伸之空心圓柱體717。
一搖桿718在一驅動軸720與一桿722之間延伸。圍繞驅動軸720之一彈簧724抵靠搖桿718而將驅動軸720向上偏置。在缺乏施加至桿722之一力之情形下,驅動軸720完全安置於蓋710內。一致動器721安置於殼體712中,其中滾珠螺桿723延伸穿過致動器721。致動器721及滾珠螺桿723經定位使得當蓋710在其閉合位置中時,該致動器及該滾珠螺桿與桿722對準。
一馬達726藉由一帶728附接至驅動軸720。馬達726附接至蓋710並與蓋710一起旋轉。馬達726透過一孔口730向下延伸至殼體712中,在圖35C中最佳所見。由於馬達726並不相對於驅動軸720移動,因此在機器700中不需要包含在其他機器中之某些機器中之張緊裝置。
樞轉銷714安裝至在殼體712中固定就位之一板732。一螺栓734亦安裝至板732。螺栓734經定位以當蓋710在其閉合位置中時嚙合鎖定槓桿716之垂直延伸之空心圓柱體717。
圖35C及圖35D圖解說明鎖定槓桿716之操作。圖35C展示當蓋710在其閉合及鎖定位置中時機器700之一部分,其中蓋710及鎖定槓桿716在圖35A中所展示之位置中。鎖定槓桿716之垂直延伸之空心圓柱體717之內螺紋嚙合螺栓734之外螺紋。垂直延伸之空心圓柱體717之底部端界定一狹槽736。當鎖定槓桿716旋轉至其解鎖位置時,狹槽736與螺栓734上之平坦面對準(在圖35G及圖35H中最佳所見)。此對準允許蓋710旋轉至其打開位置以插入一倉盒,如在圖35E及圖35F中所展示。由於機器700橫向地打開,因此其高度可低於其蓋向上打開之機器之高度。在倉盒被插入之後,將蓋710旋轉回至其閉合位置且鎖定槓桿716旋轉至其鎖定位置。
圖35G及圖35H圖解說明驅動軸720與倉盒之一內部槳葉之嚙合。在圖35G及圖35H中,鎖定槓桿716之空心圓柱體717之端被部分地切掉,使得螺栓734之平坦面中之一者係可見的。圖35G展示在蓋710旋轉回至其閉合位置且鎖定槓桿716旋轉至其鎖定位置之後的機器700之一部分。致動器721之操作將滾珠螺桿723向上驅動成與桿722嚙合。當桿722向上移動時,桿722與搖桿718之間的嚙合使搖桿718旋轉以迫使驅動軸720向下與倉盒之內部槳葉嚙合。使用定位於殼體712內之致動器721供應用於向下按壓驅動軸720之力避免產生可使機器傾倒之一外力,正如可發生在其中一使用者手動施加一外力來向下按壓驅動軸720之機器中一樣。
圖36A及圖36B展示具有橫向旋轉之蓋710及用於旋轉驅動軸720、平移驅動軸720及旋轉一施配機構742之一單個馬達740之機器700。在機器700中使用之施配機構742可為先前所闡述之旋轉以打開及/或閉合之施配機構中之任一者。圖36A及圖36B分別展示具有殼體及具有一透明殼體之機器700之外透視圖。圖36B提供在一閉合位置中之機器700之內部組件之一視圖。使用一單個馬達控制內部組件之運動可減小機器之成本及機器之大小。
圖36C及圖36D展示機器700內之一總成703,機器700具有容納一倉盒150之蒸發器108以及一單個馬達740。驅動軸720自倉盒150外部之一第一位置垂直地移動至部分地在倉盒150內部之一第二位置而與混合槳葉170嚙合。自第一位置移動至第二位置穿刺倉盒150。在第二位置中,混合槳葉170及驅動軸720旋轉地耦合。馬達740旋轉地連接至一桿744,該桿連接至驅動軸720以旋轉驅動軸720並混合倉盒150之內容物。在某些機器中,馬達安裝於殼體上。
一第一離合器746、一齒輪748、一第二離合器750及一第三離合器751附接至桿744。離合器746、750、751基於來自機器700之控制器之一信號與桿744旋轉地耦合及解耦。某些離合器係機電的或係具有脫扣爪之輥。齒輪748永久地旋轉耦合至桿744。第一離合器746經由一混合驅動帶752連接至驅動軸720以在第一離合器746耦合至桿744時旋轉混合槳葉170。齒輪748經由一主驅動帶754連接至馬達740以旋轉齒輪748及桿744。第二離合器750經由一施配驅動帶756連接至施配機構742以在第二離合器750耦合至桿744時旋轉施配機構742。第三離合器連接至一穿刺機構758以在第三離合器751耦合至桿744時使驅動軸720在第一位置與第二位置之間移動。
在此構形中,馬達740及離合器746、750、751控制混合槳葉170之旋轉、施配機構742之旋轉及驅動軸720在第一位置與第二位置之間的移動。馬達740可藉由耦合或解耦各種離合器746、750、751單獨地或同時地執行前述任務中之每一者。
穿刺機構758包含位於桿744之一第一端763上之一小齒輪762、連接至小齒輪762之一齒條764及鄰接齒條764之搖桿臂718之一螺栓766。螺栓766平移地耦合至搖桿臂718且安置於搖桿臂718之一鉸接部768上面。鉸接部768以搖桿臂718之一旋轉軸線為中心且螺栓766經配置為偏離鉸接部768之中心。小齒輪762旋轉地耦合至第三離合器751,使得當第三離合器751耦合至桿744時,小齒輪762旋轉。當小齒輪旋轉時,小齒輪之齒嚙合齒條764之互補齒且使齒條764平移。當馬達740在一第一旋轉方向上旋轉桿744、第三離合器751及小齒輪762時,齒條764在一第一平移方向上移動。當馬達740在一第二旋轉方向上旋轉桿744、第三離合器751及小齒輪762時,齒條764在一第二平移方向上移動。在機器700中,第一平移方向係朝向螺栓766且第二平移方向係遠離螺栓766。在某些機器中,第一平移方向係遠離螺栓且第二平移方向係朝向螺栓。齒條764朝向螺栓766移動以相對於搖桿臂718之旋轉軸線施加一垂直力。該垂直力使搖桿臂718圍繞鉸接部768旋轉對抗彈簧724之偏置且使驅動軸720自圖36C中所展示之第一位置向下移動至圖36D中所展示之第二位置。為了使驅動軸720脫離混合槳葉,齒條764遠離螺栓766移動以移除垂直力,且彈簧724將驅動軸720按壓回至第一位置。
在使用中,使用者藉由移動一把手760以旋轉蓋710而自一閉合位置打開蓋710。桿744與蓋710之垂直旋轉軸線一致。在此構形中,桿744與滑輪752、756、754之間的距離在機器700之任何操作(舉例而言,打開及閉合蓋)期間保持恆定。然後插入倉盒150且使用者將蓋710移動回至閉合位置。第一離合器746、第二離合器750及第三離合器751最初與桿744解耦。一旦按壓一開始按鈕,馬達740便在一第一方向上旋轉桿744。第三離合器751嚙合桿744以將驅動軸720自第一位置移動至第二位置,藉此穿刺倉盒150且嚙合混合槳葉170。第三離合器751然後與桿744解耦以將驅動軸720鎖定在第二位置中。第一離合器746耦合至桿744以旋轉驅動軸720及混合槳葉170從而混合倉盒150之內容物,同時蒸發器108冷卻倉盒150之內容物。當倉盒之內容物準備好被施配時,舉例而言,若在驅動軸720上之一感測器讀取到一預定轉矩,則馬達740反轉旋轉方向且混合槳葉170在相反方向上旋轉以向下攪動倉盒150之內容物。第二離合器750耦合至桿744且施配機構742旋轉以打開。一旦倉盒150之內容物已被施配,第一離合器746與第二離合器750便解耦且第三離合器751耦合至桿744。馬達740及第三離合器751在第二方向上旋轉且驅動軸720自第二位置移動至第一位置。然後,可藉由打開蓋710而自蒸發器108移除倉盒150。
在某些機器中,在施配倉盒之內容物之後且在移除倉盒之前對蒸發器進行除霜。對蒸發器進行除霜使冷凍至蒸發器壁及倉盒之壁之任何材料熔化。
在某些機器中,施配機構藉由以下操作打開:耦合第二離合器與桿,在第一方向上旋轉施配機構,解耦第二離合器及反轉馬達之旋轉方向以在第二方向上旋轉混合槳葉。在某些施配機構中,使用僅一個旋轉方向。在某些機器中,在已施配倉盒之內容物之後,馬達反轉方向且閉合施配機構。
圖37A及圖37B展示一總成780之透視圖,該總成使用一單個馬達操作且實質上類似於總成703。然而,在總成780中,第三離合器751旋轉以閉合或打開蒸發器108而非經由穿刺機構758平移驅動軸720。此外,省略第一離合器746且混合驅動帶752連接齒輪748、馬達(未展示)及一第二齒輪782。第二齒輪782連接至驅動軸720以在馬達旋轉時旋轉驅動軸720。
第三離合器751與桿744耦合及解耦以經由一夾緊機構784打開及閉合蒸發器108。夾緊機構784包含附接至桿138之一齒條786及當第三離合器751耦合至桿744時可由第三離合器751旋轉之一小齒輪788。第二離合器750耦合至一施配齒輪790以當第二離合器750耦合至桿744時打開及閉合施配機構742。
圖38A及圖38B展示用於使用一單個馬達740來旋轉混合槳葉170、平移蒸發器108上之桿138及旋轉施配機構742之一總成800。馬達(未展示)經由一滑輪(未展示)連接至一主齒輪802。主齒輪802旋轉地連接至驅動軸720且經由一夾緊齒輪806與一蒸發器夾緊總成804進行齒嚙合並經由一施配齒輪810與一施配旋轉總成808進行齒嚙合。
蒸發器夾緊總成804包含一蒸發器離合器812、一蒸發器桿814、一蒸發器螺桿驅動器816及安置於桿138上之螺紋孔820中之一螺桿818。施配齒輪810連接至蒸發器離合器812。蒸發器離合器812基於來自機器700之控制器之一信號而與蒸發器桿814旋轉地耦合及解耦。當蒸發器離合器812與蒸發器桿814耦合時,蒸發器桿814歸因於馬達而旋轉。桿814之旋轉藉由蒸發器螺桿驅動器816轉變為螺桿818之旋轉。蒸發器螺桿驅動器使用一內部齒輪及小齒輪(未展示)轉變此旋轉。在某些螺桿驅動器中,螺桿旋轉將圍繞一垂直軸線之旋轉轉變為圍繞一水平軸線之旋轉。螺桿818旋擰至螺紋孔820中且將蒸發器108移動至閉合位置中。蒸發器離合器812脫離以維持蒸發器108之閉合位置。為了打開蒸發器,馬達反轉旋轉方向且蒸發器離合器812重新嚙合以旋開螺桿818且將蒸發器108自閉合位置移動至打開位置。
施配旋轉總成808包含一施配離合器824、一施配桿826及一施配螺桿驅動器828以及與一施配機構742進行齒嚙合之一小齒輪830。施配齒輪810連接至施配離合器824。施配離合器824基於來自機器700之控制器之一信號而與施配桿826旋轉地耦合及解耦。當施配離合器824與施配桿826耦合時,施配桿826歸因於馬達而旋轉。桿826之旋轉藉由施配螺桿驅動器828轉變為小齒輪830之移動。小齒輪830旋轉以將施配機構742自閉合位置旋轉至打開位置或反之亦然。蒸發器螺桿驅動器828使用一內部齒輪及小齒輪(未展示)轉變此旋轉。當施配機構742在打開位置中時,施配離合器824與桿826解耦且施配機構742維持打開位置。在某些總成中,在施配之後藉由反轉馬達之方向且將施配離合器耦合至施配桿來閉合施配機構。在某些螺桿驅動器中,桿之移動轉換為使小齒輪平移以旋轉施配機構之一橫向力。
圖39展示具有套管式驅動軸852之一系統850之一剖面透視圖。系統850實質上類似於圖27A至圖27C中所展示之系統524。然而,延伸機構850包含使一內部螺桿856之一嵌齒輪854鎖定之一桿延伸部853。內部螺桿856在套管式驅動軸852之內部且嚙合驅動軸852之內螺紋以在螺桿856被桿853鎖定時延伸驅動軸852。當螺線管534通電時部署桿853且當螺線管534斷電時縮回桿853。在其鎖定位置中,驅動軸852相對於內部螺桿856而旋轉且在螺桿856之螺紋上行進以上下移動。當驅動軸852完全延伸時,螺線管斷電且內部螺桿856被解鎖。在解鎖位置中,內部螺桿856旋轉地耦合至齒輪532、驅動軸852及一蓋板858。
為了縮回驅動軸852,使馬達及齒輪532在相反方向上旋轉。螺線管經通電以鎖定內部螺桿856。驅動軸852在一相反方向上相對於內部螺桿856旋轉且驅動軸852在螺紋上行進以縮回。
圖40展示具有一可延伸驅動軸522之一系統860之一剖面及透視圖。系統860實質上類似於圖27A至圖27C之系統524。然而,延伸機構860具有回旋鏢形之一經鉸接鎖862。
已闡述若干種系統及方法。然而,將理解,可在不背離本發明之精神及範疇之情況下做出各種修改。舉例而言,儘管在使用期間已將蒸發器大體上圖解說明為在垂直定向上,但某些機器具有在使用期間水平地定向或與重力成一角度之蒸發器。因此,其他實施例在以下申請專利範圍之範疇內。
100:機器
102:主體
104:殼體
106:倉盒機器介面
108:蒸發器
109:致冷系統
110:容座
112:蓋
114:鉸接部
115:輔助封蓋
116:閂鎖
118:閂鎖凹部
120:閂鎖感測器
122:處理器
124:馬達
125:帶
126:驅動軸
127:軌道
128:第一部分
130:第二部分
132:活動鉸接部/鉸接部
134:間隙
136:流體通道
137:空間
138:桿
140:螺栓
142:彈簧
144:銷
146:電馬達
148:膛孔
150:倉盒
152:底板
153:施配器
154:嵌件
157:蝸輪
158:主體
159:齒輪
160:混合槳葉/槳葉
161:環形部件
162:基座
163:突出部
164:孔口
165:突出部
166:帽蓋
167:頭部
168:齒輪
169:莖部
170:混合槳葉
171:腳部
180:冷凝器
182:吸入管線熱交換器
184:膨脹閥
186:壓縮器
188:第一旁路管線
190:第二旁路管線/旁路閥
192:內部通道
210:第一端
212:第二端
214:壁
216:第一頸部
218:第二頸部
220:筒
222:第一孔口
224:第二孔口
226:斜坡
228:中心莖部
230:刀片
232:開口
234:狹槽
236:凹部
250:方法
260:步驟
262:步驟
264:步驟
266:步驟
268:步驟
270:步驟
272:步驟
273:步驟
274:步驟
276:步驟
278:步驟
280:步驟
282:步驟
284:步驟
286:步驟
288:步驟
290:步驟
292:步驟
300:機器
302:把手
304:驅動軸
306:齒
308:鎖定區段
310:凸緣
312:中心膛孔
320:裝載系統
322:把手
323:銷
324:第二桿
326:支撐桿
328:銷
330:裝載系統
332:把手
334:支撐桿
336:第三桿
338:延伸部
340:銷
342:導軌
350:倉盒機器介面
352:蒸發器
354:倉盒
355:膛孔
356:混合槳葉/槳葉
358:莖部
360:刀片
361:殼體
362:壁架
364:壁
366:凹部
368:入口端口
369:出口端口
370:第一部分
372:第二部分
374:環形空間
400:楔入系統
402:蓋
404:歧管
406:傾斜部分
408:楔形件
410:平坦表面
412:傾斜表面
420:機器
422:裝載系統
424:升降機平臺
426:倉盒
428:把手
430:軌道
432:銷
434:第二桿
436:第三桿
438:第四桿
440:第二桿
442:第三桿
450:機器
452:殼體
454:馬達
456:倉盒機器介面
460:機器
462:馬達
464:帶
466:驅動軸
468:壓縮器
470:機器
472:致冷循環
480:系統
482:致冷器
484:冷凝器線圈
485:壓縮器
486:蒸發器
488:門
490:施配機構
520:蓋
522:可延伸驅動軸/驅動軸
524:系統
525:螺紋/外螺紋
526:環形部件
528:凹口
530:鎖
532:齒輪
533:內組件
534:螺線管
535:內螺紋
536:桿
540:驅動軸
542:帶倒鉤端
544:互補凹部
546:混合槳葉
550:機器
552:把手
554:小齒輪
555:把手
556:第一端/鉸接部
558:第二端
560:凹坑
562:凹部
564:升降機軸
566:第一膛孔
568:第二膛孔
570:基座板
572:第一線性軸承
574:第二線性軸承
576:中心孔
578:輪軸
580:定心頭部
582:齒條
584:中心孔口
590:機器
592:把手結構
594:把手
596:殼體
598:垂直軸線
600:驅動軸
601:基座
602:彈簧
603:莖部
604:中心開口
608:第一端
610:第二端
612:表面
614:螺帽
616:導螺桿
620:內螺紋/螺紋
622:外螺紋
624:開口
626:突出部
630:第二表面
640:框架
642:表面
644:第一內邊緣
646:第二內邊緣
700:機器
703:總成
710:蓋
712:殼體
714:樞轉銷
716:鎖定槓桿
717:空心圓柱體
718:搖桿/搖桿臂
720:驅動軸
721:致動器
722:桿
723:滾珠螺桿
724:彈簧
726:馬達
728:帶
730:孔口
732:板
734:螺栓
736:狹槽
740:馬達
742:施配機構
744:桿
746:第一離合器/離合器
748:齒輪
750:第二離合器/離合器
751:第三離合器/離合器
752:混合驅動帶/滑輪
754:主驅動帶/滑輪
756:施配驅動帶/滑輪
758:穿刺機構
762:小齒輪
763:第一端
764:齒條
766:螺栓
768:鉸接部
780:總成
782:第二齒輪
784:夾緊機構
786:齒條
788:小齒輪
790:施配齒輪
800:總成
802:主齒輪
804:蒸發器夾緊總成
806:夾緊齒輪
808:施配旋轉總成
810:施配齒輪
812:蒸發器離合器
814:蒸發器桿
816:蒸發器螺桿驅動器
818:螺桿
820:螺紋孔
824:施配離合器
826:施配桿/桿
828:施配螺桿驅動器/蒸發器螺桿驅動器
830:小齒輪
850:系統/延伸機構
852:套管式驅動軸/驅動軸
853:桿延伸部/桿
854:嵌齒輪
856:內部螺桿/螺桿
858:蓋板
860:系統/延伸機構
862:經鉸接鎖
DB:直徑/較大直徑
DLE:直徑/較小直徑
DUE:直徑/較小直徑
圖1A係用於快速冷卻食物及飲品之一機器之一透視圖。圖1B展示不具有其殼體之機器。
圖1C係圖1A之機器之一部分之一透視圖。
圖2A係圖1A之機器之透視圖,其中倉盒機器介面之封蓋圖解說明為透明的以允許看見蒸發器的一更詳細視圖。圖2B係不具有殼體之機器及不具有蓋之倉盒機器介面之一部分之一俯視圖。圖2C及圖2D分別係蒸發器之一透視圖及一側視圖。
圖3A至圖3F展示可操作以打開及閉合蒸發器中之倉盒來施配正生產之食物或飲品之一倉盒機器介面之組件。
圖4係一致冷系統之一示意圖。
圖5A及圖5B係一冷凝器之一原型之視圖。
圖6A係一倉盒之一側視圖。圖6B係倉盒及安置於倉盒中之一混合槳葉之一示意性側視圖。
圖7A及圖7B係一倉盒及一相關聯驅動軸之透視圖。圖7C係倉盒之一部分之一剖面圖,其中驅動軸126與倉盒中之一混合槳葉嚙合。
圖8展示一倉盒之一第一端,其中為易於觀察將該倉盒之帽蓋與其基座間隔開。圖9A至圖9G圖解說明一帽蓋圍繞倉盒之第一端旋轉以打開延伸穿過基座之一孔口。
圖10係一倉盒之一放大示意性側視圖。
圖11係用於操作用於生產經冷卻食物或飲品之一機器之一方法之一流程圖。
圖12A至圖12D係用於生產經冷卻食物或飲品之一機器之透視圖。
圖13A及圖13B係圖12A至圖12D之機器之部分剖面圖。
圖14係一驅動軸之一部分剖面透視圖。
圖15係一施配器之一透視圖。
圖16A及圖16B係移動蒸發器以允許倉盒裝載至蒸發器中之一系統之示意性側視圖。
圖17A、圖17B及圖17C係移動蒸發器以允許倉盒裝載至蒸發器中之一系統之示意性側視圖。
圖18A至圖18C係具有接納一倉盒之一蒸發器之一倉盒機器介面之示意性透視圖、剖面圖及俯視圖。
圖19A至圖19C係圖解說明與倉盒機器介面相關聯之一楔入系統之示意圖。
圖20A至圖20D係具有併入有一升降機平臺之一裝載系統422之一機器之透視圖。
圖21A及圖21B係一倉盒裝載系統之示意性側視圖。
圖22A及圖22B係一倉盒裝載系統之示意性側視圖。
圖23A及圖23B係用於生產經冷卻食物或飲品之一機器之透視圖。
圖24A及圖24B係用於生產經冷卻食物或飲品之一機器之透視圖。
圖25A及圖25B係具有三個蒸發器之一機器之示意圖。
圖26A及圖26B係圖解說明用於使用一致冷器之致冷系統生產一經冷卻飲料或食物製品之一系統之示意圖。
圖27A至圖27C係具有一套管式驅動軸之一蓋之示意圖。
圖28A至圖28C係具有一帶倒鉤頭部之一驅動軸及位於一混合槳葉上之一匹配凹部之示意圖。
圖29展示具有連接至一小齒輪之一把手之一機器之一透視圖。
圖30A及圖30B展示在其閉合位置中及在其打開位置中之圖29中把手之透視圖。圖30C及圖30D展示在其閉合位置中及在其打開位置中之圖29中把手之剖面圖。
圖31A至圖31E展示具有一把手之一機器之透視圖及剖面圖,該把手在與機器之一蓋相同之軸線上旋轉。
圖32展示具有一把手結構之一機器之一透視圖,該把手結構具有一把手及一殼體。
圖33A係在其打開位置中之圖32中把手結構之一剖面圖。圖33B係在其打開位置中之圖32中把手結構之一透視圖。圖33C係在其閉合位置中之圖32中把手結構之一透視圖。
圖34A及圖34B係安置於一倉盒機器介面中之一框架之視圖。
圖35A至圖35H係具有一橫向旋轉之倉盒機器介面之一機器之視圖。
圖36A至圖36D係具有驅動多個組件之一單個馬達之一機器之示意圖。
圖37A及圖37B係具有驅動多個組件之一單個馬達之一機器之示意圖。
圖38A及圖38B係具有驅動多個組件之一單個馬達之一機器之示意圖。
圖39及圖40係具有套管式驅動軸之機器之示意圖。
在各種圖式中,相似參考符號指示相似元件。
100:機器
102:主體
104:殼體
106:倉盒機器介面
112:蓋
114:鉸接部
115:輔助封蓋
116:閂鎖
Claims (27)
- 一種用於快速冷卻食物及飲品的機器,該機器用於降低容納用於一冷凍甜食之若干成分之一倉盒中之該等成分之溫度且包括:一致冷系統之一蒸發器,該蒸發器具有可在一第一位置及一第二位置之間移動之複數個要件,該蒸發器界定經定大小以接納該倉盒之一容座,其中當該複數個要件在該第一位置時,該容座較當該複數個要件在該第二位置時小;一驅動軸,其延伸進入設置於該容座中之該倉盒以嚙合及旋轉該倉盒中之一混合槳葉;及一馬達,其機械地連接至該驅動軸,該馬達可操作以旋轉該驅動軸。
- 如請求項1之機器,其進一步包括一蓋,該蓋具有覆蓋該容座之一閉合位置及曝露該容座之一打開位置。
- 如請求項2之機器,其中當該蓋處於該閉合位置中時,該驅動軸延伸至該容座中。
- 如請求項1之機器,其進一步包括一施配器,該施配器經構形以與安置於該容座中之該倉盒嚙合來打開該倉盒從而允許自該倉盒施配經冷卻食物或飲品。
- 如請求項1之機器,其中該蒸發器具有在該複數個要件內之冷卻通道。
- 如請求項5之機器,其中一活動鉸接部將該蒸發器之一第一部分附接至該蒸發器之一第二部分。
- 如請求項6之機器,其中一工作流體通道穿過該蒸發器之該第一部分延伸至該活動鉸接部以到達該蒸發器之該第二部分。
- 如請求項7之機器,其中該蒸發器之該第一部分包括大體上平行於該蒸發器之一軸線延伸之用於工作流體之多個通道。
- 如請求項8之機器,其中該蒸發器之該第一部分包括一帽蓋,該帽蓋在若干毗鄰通道對之端之間提供一流體連接。
- 如請求項1之機器,其中該混合槳葉為容納於該倉盒中之一內部混合槳葉。
- 一種用於快速冷卻食物及飲品的機器,該機器用於降低容納若干成分之一倉盒中之該等成分之溫度且包括:一致冷系統之一蒸發器,該蒸發器具有可在一第一閉合位置及一第一打開位置之間移動之複數個要件,該蒸發器界定經定大小以接納該倉盒之一容座,其中當該複數個要件在該第一閉合位置時,該容座較當該複數 個要件在該第一打開位置時小;一蓋,該蓋具有覆蓋該容座之一第二閉合位置及曝露該容座之一第二打開位置;及一馬達,其安置於一殼體中且連接至一驅動軸,當該蒸發器在該第一閉合位置中時,該馬達可操作以移動在該容座中之該倉盒中之一混合槳葉,其中當該蓋在該第二閉合位置中時,該驅動軸延伸進入該容座。
- 如請求項11之機器,其中該混合槳葉為容納於該倉盒中之一內部混合槳葉。
- 如請求項11之機器,其進一步包括一施配器,該施配器經構形以與安置於該容座中之該倉盒嚙合來打開該倉盒從而允許自該倉盒施配該經冷卻食物或飲品。
- 如請求項11之機器,其中該蒸發器具有在該複數個要件內之冷卻通道。
- 如請求項14之機器,其中一活動鉸接部將該蒸發器之一第一部分附接至該蒸發器之一第二部分。
- 如請求項15之機器,其中一工作流體通道穿過該蒸發器之該第一部分延伸至該活動鉸接部以到達該蒸發器之該第二部分。
- 如請求項16之機器,其中該蒸發器之該第一部分包括大體上平行於該蒸發器之一軸線延伸之用於工作流體之多個通道。
- 如請求項17之機器,其中該蒸發器之該第一部分包括一帽蓋,該帽蓋在若干毗鄰通道對之端之間提供一流體連接。
- 一種用於快速冷卻食物及飲品的機器,該機器藉由降低在容納若干成分之一倉盒中之該等成分之溫度以製作一冷凍甜食且包括:一致冷系統之一蒸發器,該蒸發器具有可在一第一閉合位置及一第一打開位置之間移動之複數個要件,該蒸發器界定經定大小以在該第一打開位置中接納該倉盒之一容座,當該複數個要件在使用中之該第一閉合位置中時,該容座經定大小以接觸該倉盒;其中該蒸發器具有在該等可移動要件內之冷卻通道;及一馬達,其安置於一殼體中,在一冷凍循環期間,當該蒸發器在該第一閉合位置中時,該馬達可操作以移動在該容座中之該倉盒中之一混合槳葉以在自該倉盒之一中心移動暖流體至該倉盒之一較冷壁以增強熱傳遞的同時自該倉盒之一內徑移除冷凍甜食之堆積。
- 如請求項19之機器,其中該混合槳葉為容納於該倉盒中之一內部混合槳葉。
- 如請求項19之機器,其進一步包括一蓋,該蓋具有覆蓋該容座之一第二閉合位置及曝露該容座之一第二打開位置。
- 如請求項21之機器,其中當該蓋在該第二閉合位置中時,一驅動軸延伸進入該容座。
- 如請求項19之機器,其進一步包括一施配器,該施配器經構形以與安置於該容座中之該倉盒嚙合來打開該倉盒從而允許自該倉盒施配該經冷卻食物或飲品。
- 如請求項19之機器,其中一活動鉸接部將該蒸發器之一第一部分附接至該蒸發器之一第二部分。
- 如請求項24之機器,其中一工作流體通道穿過該蒸發器之該第一部分延伸至該活動鉸接部以到達該蒸發器之該第二部分。
- 如請求項25之機器,其中該蒸發器之該第一部分包括大體上平行於該蒸發器之一軸線延伸之用於工作流體之多個通道。
- 如請求項26之機器,其中該蒸發器之該第一部分包括一帽蓋,該帽蓋在若干毗鄰通道對之端之間提供一流體連接。
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