CN104244727B - 用于分配冷冻甜品的设备和方法 - Google Patents

Abstract

提供了用于分配冷冻甜品的设备（1），包括容纳冷冻甜品的容器（3）的绝缘腔室（2）；制冷系统（8）；喷嘴（4），其具有连接至容器（3）的内端；和位于绝缘腔室（2）外的外端；施压装置，其向冷冻甜品施加压力从而将其从容器（3）分配；帽（7），其可以在关闭时封闭喷嘴（4）的外端且在打开时其允许从外部使用喷嘴（4）的外端；以及一个或多个通道，其允许冷空气从腔室（2）流入喷嘴（4）的外端周围的区域内。

Description

用于分配冷冻甜品的设备和方法

技术领域

本发明涉及用于分配冷冻甜品例如软冰淇淋的设备和方法。

背景技术

软冰淇淋一般是在出售点从软冰淇淋机（即，预填的混合物在其内进行冷冻和充气的一种半连续的、加压刮板式热交换器）分配。其通常在例如-4℃至-8℃的温度下被分配进锥筒内，并且然后迅速被吃掉。它受到众多消费者的喜爱是因为与从以大约-18℃保存在冰柜内的容器中挖出而供应的冰淇淋的质地相比它的质感更软。软质冰淇淋机具有许多缺点：它们大且昂贵、需要操作培训、消耗大量能量、如果使用超过一段时间则不能提供稳定的产品质量且对操作者而言不易拆卸和清洁。每台机器一次也仅能提供一种产品（例如，口味/冰淇淋/果汁冰糕等等）---不同的产品需要单独的冷冻桶。

近些年，分配软冰淇淋的系统已得到了发展，其中预填的冰淇淋由分配设备从容器内提供。US2006/255066公开了一种分配设备，其包含将食品（例如软冰淇淋）压出其容器的压力位移装置。容器位于将冰淇淋保持在-6℃至-24℃之间的特定温度的腔室内。该腔室由压缩机制冷系统冷却，该压缩机制冷系统将制冷剂输送穿过该腔室的壁。制冷系统可以包括风扇以有助于空气循环。

从单一容器中分配多份冰淇淋的设备的固有问题之一就是要确保系统是卫生的。尤其，当通常直接将冷冻甜品以足够低的温度保存在分配设备内时，在分配期间（至少在分配操作期间）冷冻甜品流经的喷嘴或通路必须是开放到外面。因此，存在少量冷冻甜品残留在喷嘴内且经受高温（这会导致细菌滋生）引起的可能的卫生问题。在US2006/255066中，通过将出口制成盛装冰淇淋的容器的整体形成部分以便控制流量的阀作用于出口部分且不与冷冻甜品形成直接接触，该问题得到部分解决。然而，虽然这样避免了阀和冷冻甜品的接触问题，但是仍然存在在出口内不能保持在足够低温下的位置残留的任何冷冻甜品上的滋生细菌的问题。

US2950606公开了一种用于分配冰淇淋的系统，其具有铰接至柜的门，该门遮盖了冰淇淋分配通过的出口。不分配冰淇淋时门是关闭的。冷空气由吹风机通过导管吹进冰淇淋通过其分配的出口的周围区域中。据称冷空气是为了确保系统的分配部分避免聚积融化的冰淇淋。然而，出口仍然需要清洗，而且此外系统需要提供永久导管，冷空气通过该导管从设备的主要制冷体被吹到出口。

因此，仍存在用于分配冷冻甜品例如软冰淇淋的改进系统的需要。

发明内容

现在我们已经开发了克服了上述分配器的问题的设备和方法。据此，在第一方面，本发明提供了一种用于分配冷冻甜品的设备，该设备包括：

• 绝缘腔室，其容纳适于盛装冷冻甜品的至少一个容器；

• 用于将腔室和其内容物冷却至-6℃或更低温度的制冷系统；

• 喷嘴，其具有连接至容器且位于绝缘腔室内的内端；以及位于绝缘腔室外的外端；

• 施压装置，其将压力施加至冷冻甜品，从而驱使冷冻甜品从容器进入喷嘴的内端中，通过喷嘴，再通过喷嘴的外端出去，由此分配冷冻甜品；

• 帽，其能在关闭位置和打开位置之间移动，在关闭位置喷嘴的外端被封闭在帽和腔室的外侧之间，打开位置允许从外部使用喷嘴的外端；以及

• 一个或多个通道，其允许冷空气从腔室流入喷嘴外端周围的区域中，当帽处于关闭位置时该区域被帽封闭；

其特征在于施压部件包括由至少一个管道连接至至少一个容器的加压箱，加压箱位于绝缘腔室外，所述至少一个管道具有连接至容器且位于绝缘腔室内的内端；以及位于绝缘腔室外且连接至加压箱的外端，

• 加压箱配备有将包含在加压箱内的水排出的装置；

• 管道配备有加热装置。

加压箱内的排出装置防止湿气在箱内聚积（由未示出的装置压缩大气空气导致）。因此，这样减少了湿气向连接加压箱和容器的管道的转移。已经发现这样大幅减少了该管道位于绝缘腔室内的部分内的冰的聚积。优选地，这种排出自动进行。

加热装置防止冰在管道内的形成并且融化任何可能已经形成的冰。在优选实施例中，加热装置包括在围绕管道的绝缘衬套内的线圈，线圈由电流加热。

还优选地，管道上的止回阀阻止吸进供气管内的湿气在分配循环之间流入瓶内。

优选地，设备包括支撑容器的可拆卸支架，并且其中容器、腔室的内侧和支架的下侧之间的空间形成一个或多个通道。

可拆卸支架的优势在于它可以容易地被操作者拆卸、清洁和更换。

优选地，制冷系统冷却围绕腔室内的容器循环的空气。优选地，制冷系统能够将腔室和其内容物保持在低于-12℃的温度，优选地低于-15℃的温度。

优选地，当帽位于其关闭位置时，喷嘴的外端保持在低于-13℃的温度。

优选地，在腔室和被帽封闭的喷嘴外端周围的区域之间有至少两个通道。

优选地，一个或多个风扇，更优选地轴流式风扇，位于通道内。

优选地，支架具有突起，其将容器支撑在支架上方，以使容器和支架之间的空间形成通道。

还优选地，支架具有突起，其将支架支撑在绝缘腔室内侧上方，以使支架和腔室之间的空间形成通道。

在第二方面，本发明提供一种分配冷冻甜品的方法，该方法包括：

• 提供根据本发明的第一方面的设备；

• 将盛装有冷冻甜品的容器放置在腔室内；

• 将帽置其打开位置；以及

• 向冷冻甜品施加压力，从而驱使其从容器进入喷嘴的内端中，通过喷嘴，再通过喷嘴的外端出去，由此分配冷冻甜品。

优选地，冷冻甜品是冰淇淋。

附图说明

现在参照附图来描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明的设备。

图2示出了将冷冻甜品的容器在图1所示的设备中支撑就位的可拆卸支架的放大图。

图3示出了与设备的其他部分分离的支架。

具体实施方式

设备1包括绝缘腔室2，其容纳盛装有冷冻甜品例如冰淇淋的一个或多个容器3。在图1所示的实施例中，有两个这样的容器。制冷系统8将腔室和其内容物冷却至-12℃或更低的温度。通常，制冷系统是这种传统系统：具有压缩机、冷却盘管和用于循环冷却空气的风扇。制冷系统被设计成允许冷空气围绕绝缘腔室内的容器流动，以将冰淇淋保持在恰当的温度（例如，-18℃）。设备还包括向冷冻甜品施加压力的装置，从而从容器驱动冷冻甜品（未在图1中示出）。

绝缘腔室2是具有绝缘壁的腔室，绝缘壁优选地包括具有热传导系数范围在0.5至50mWm^-1K^-1的绝热材料。通常，容器具有六个侧（上、下、前、后、左和右），带有圆的表面、边缘和角部，虽然其他形状和构造也是可以的。绝缘壁可以由插在例如纤维玻璃、金属或塑料等材料片之间的绝缘材料构造。绝缘材料可以是比如闭孔泡沫结构，例如发泡聚苯乙烯；泡沫橡胶，例如弹性丁腈橡胶绝缘体（其具有的热传导系数大约为30mW m^-1K^-1）；刚性泡沫，例如聚氨酯；纤维材料，例如纤维玻璃；密封在双壁容器内的真空空间；或真空绝缘板，其通常由在非常低的压力下封装且气密地密封到不透气薄膜内的开口泡沫或粒状结构制成。这些板具有的热传导系数大约是5至10mW m^-1K^-1。不同的绝缘材料可以用于构建容器的不同部分。壁一般是5mm至50mm厚，通常是大约25mm至50mm厚。

优选地，容器3是“瓶中袋”容器，其中冷冻甜品位于刚性瓶内的柔性袋中。通过在袋外部但是在瓶内部的区域内增加气体压力来向冷冻甜品施加压力。用这种方式在盛有冷冻甜品的袋周围施加压力，以使冷冻甜品上的力大致指向出口。这样导致非常少量的冷冻甜品因被截留在容器内而浪费，且比如与其中利用位于出口对面的筒端部处的活塞向冷冻甜品施加压力的系统相比，这样对分配率提供了良好的控制。WO07/039158描述了这样一种容器。比如通过使用压缩空气的外源，例如泵，可以只在分配期间施加压力。

喷嘴4附接至每个容器。如图2所示，喷嘴的内端5连接至容器3且位于绝缘腔室的内部。喷嘴的外端6位于绝缘腔室的外部。帽7能够在关闭位置和打开位置之间移动，在关闭位置喷嘴的外端被封闭在帽和腔室的外侧之间，打开位置允许从外部使用喷嘴的外端。在图1和图2中，示出的帽在关闭位置。如图2所示，帽7因此关闭喷嘴外端周围的区域11。帽7被设计成使得进入该区域内的热量最小化。优选地，帽的内侧包括绝缘材料层且具有（例如，由硅制成的）衬垫，当帽位于关闭位置时，衬垫将帽密封抵在腔室的外侧上，且由此防止气流进入喷嘴端部周围的封闭区域内，从而保持其冷却。

如图2所示，容器3由可拆卸支架10支撑且放置就位。支架被成形以在腔室2的底面18的内侧和支架10的下侧之间，和/或在容器3和支架10 的上侧之间限定空间12。这些空间形成通道12，通道允许冷空气从腔室流入喷嘴4外端6周围的区域11内，帽7处于关闭位置时该区域被帽7封闭。这样确保喷嘴地区保持足够冷以防止冷冻甜品升温，且确保冰淇淋在分配后可以安全地食用。优选地，在腔室和被帽封闭的喷嘴外端周围的区域11之间有至少两条通道12。

在优选实施方式中，喷嘴在其外端处具有自闭阀。优选地，自闭阀由狭缝阀形成，即，具有两个或多个相互交叉的狭缝的一片弹性材料（例如，硅橡胶）。材料的弹性性质导致需要阈值压力来打开狭缝，以允许冷冻甜品流出。一旦压力去除，则阀自行关闭。狭缝阀的直径优选是1cm至4cm，更优选的是大约3cm。我们已发现（当帽处于其关闭位置时）喷嘴外端周围区域内的温度应该是-13℃或更低。这防止冰淇淋从狭缝阀露出去。

图3示出了（与设备的其他部分分离示出的）支架的优选实施例。在容器和支架之间的空间形成了用于空气进入喷嘴端部周围的区域内的一个或多个通道，并且在支架和腔室的内侧之间的区域形成用于空气流出的一个或多个通道。支架10大致是管状的。优选地，支架的上部14张开以接收优选为瓶状的容器的肩部。支架的下部15大致是圆柱形的，虽然它可以朝向其下端逐渐变细。如图2所示，它的尺寸形成为容纳喷嘴4。支架在张开的上部14的内侧上具有突起16，瓶的肩部搁置在突起16上。这些突起16将瓶支撑在上部14内侧的上方，由此在瓶和支架之间留下形成通道的空间。类似地，在支架的下部15的外侧上还有突起17，突起17搁置于绝缘腔室底部的内侧上。这些突起17将支架10支撑在绝缘腔室2内侧的上方，从而在支架和腔室之间留下也形成通道的空间。突起16、17可以采用任何合适的形式，例如平台或隆起。在图3所示的优选实施例中，张开的上部的内侧上的突起16是小平台的形式，而下部外侧上的突起17是隆起的形式。通过使用支架上的突起来形成通道，可以在仅利用简单模具下就能实现空气流至喷嘴地区。

本发明的主要优势在于支架10可以从设备上拆卸。这使得支架能够被操作者容易地拆卸、清洁和例如变换容器时更换，从而避免潜在的细菌滋生。

如图2所示，在优选实施方式中，风扇20位于其中一个通道内。风扇20将空气从腔室2引出通过通道12进入喷嘴外端周围的区域11内，从而增加进入这个地区的冷空气流量并且将喷嘴外端保持在需要的温度或低于需要的温度。图2中的箭头指示气流的方向。在通道中可以有多个这样的风扇，例如，一些通道包含风扇而其他的通道则没有。具有多个风扇增加了流入和流出喷嘴外端周围区域的冷空气流量。风扇有助于将喷嘴外端周围的区域保持冷却，尤其是当该区域含有分配期间帽打开时从外面进入的暖空气时在分配之后立刻保持该区域冷却。没有风扇的情况下，暖空气可能完全留在该区域内，从而使得喷嘴变热。风扇确保在帽已被关闭之后该区域迅速被冷空气填充。

通道12的尺寸和形状设置成使得由风扇提供的压降导致通过通道的足够高的空气流率，以实现对喷嘴外端的期望的冷却。总体而言，通道的横截面积越大，实现足够空气流量需要的压降越低。优选地，风扇是轴流式风扇。如果压降很低，则轴流风扇能够产生高的空气流率。通常而言，它们比能够在通道内用较大压降产生气流的其它风扇（例如，离心式风扇）更加便宜。

上述各部分中提及的本发明的实施方式的各个特征经过必要的修正适用于别的部分（如果合适）。从而，一部分中具体的特征可与其他部分中具体的特征结合，如果合适。对于相关领域的技术人员来说显而易见的用于实施本发明的所述方式的各种修改意欲在下列权利要求的范围内。

Claims (2)

1.一种用于分配冷冻甜品的设备，该设备包括：

• 绝缘腔室，其容纳适于盛装冷冻甜品的至少一个容器；

• 用于将腔室和其内容物冷却至-6℃或更低温度的制冷系统；

• 喷嘴，其具有连接至容器且位于绝缘腔室内的内端；以及位于绝缘腔室外的外端；

• 施压装置，其将压力施加至冷冻甜品，从而驱使冷冻甜品从容器进入喷嘴的内端中，通过喷嘴，再通过喷嘴的外端出去，由此分配冷冻甜品；

• 帽，其能在关闭位置和打开位置之间移动，在关闭位置喷嘴的外端被封闭在帽和腔室的外侧之间，打开位置允许从外部使用喷嘴的外端；以及

• 一个或多个通道，其允许冷空气从腔室流入喷嘴外端周围的区域中，当帽处于关闭位置时该区域被帽封闭；

其特征在于施压部件包括由至少一个管道连接至至少一个容器的加压箱，加压箱位于绝缘腔室外，所述至少一个管道具有连接至容器且位于绝缘腔室内的内端；以及位于绝缘腔室外且连接至加压箱的外端，

• 加压箱配备有将包含在加压箱内的水排出的装置；

• 管道配备有加热装置。

2.一种分配冷冻甜品的方法，该方法包括：

• 提供根据权利要求1的设备；

• 将盛装有冷冻甜品的容器放置在腔室内；

• 将帽置其打开位置；以及

• 向冷冻甜品施加压力，从而驱使其从容器进入喷嘴的内端中，通过喷嘴，再通过喷嘴的外端出去，由此分配冷冻甜品。