专利名称：半冷冻产品分配设备的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及用于冷冻和 分配半冷冻产品的设备，并且更具体地涉及用于从分配设备的产品冷冻室中的产品去除热量的改进的蒸发器构造。
背景技术：
软冰淇淋、酸奶、蛋奶糕和其他半冷冻食品以及半冷冻饮料有时被称为雪泥软冰等，并且通常通过具有冷冻圆筒(cylinder)的分配设备来分配。冷冻圆筒也被称为桶，其限定了纵向伸长的冷冻室。通常，未冷冻的液体产品混合料在冷冻圆筒的后端被添加到冷冻室并且通过手动操作的分配阀在冷冻圆筒的前端被选择性地分配。旋转搅拌器通常由两个或更多个螺旋叶片形成，该两个或更多个螺旋叶片由驱动马达以期望旋转速度驱动，当产品从液态转变到半冷冻态时，旋转搅拌器从冷冻圆筒的内壁刮下半冷冻混合物并且使产品通过限定在冷冻圆筒内的冷冻室向前移动。当热量从产品传递到流过蒸发器的制冷剂时，冷冻室内的产品从液态转变到半冷冻态，该蒸发器围绕冷冻圆筒布置。蒸发器与常规制冷系统的一部分操作性关联，该制冷系统还包括压缩装置和制冷剂冷凝器，其布置在常规制冷剂循环中，处于封闭制冷剂回路中。这种类型的分配设备可具有从用于分配单一风味的产品的单个冷冻圆筒，或者多个冷冻圆筒，其各自容纳选定的产品风味，用于分配每一种选定的风味以及甚至混合风味。例如，美国专利No. 5，205，129公开了一种具有一对冷冻室的半冷冻食品分配设备。如前面所述，热量被从冷冻圆筒中的产品去除并且被循环通过蒸发器的制冷剂带走，该蒸发器围绕冷冻圆筒布置。在具有多于一个冷冻圆筒的分配设备中，围绕每个冷冻圆筒布置蒸发器。在用于分配半冷冻产品的常规设备中，蒸发器通常构造成围绕冷冻圆筒的外壁缠绕并与之接触的管，或者构造成从冷冻圆筒的外壁和外圆筒的内壁之间的环形室，该外圆筒围绕冷冻圆筒共轴地布置。例如，美国专利No. 4，580，905和No. 4，732，013各自均公开了由单个连续圆管形成的蒸发器，该圆管绕冷冻圆筒的外周螺旋缠绕并且限定了绕冷冻圆筒的螺旋流动通路，制冷剂循环通过该通路。在螺旋缠绕圆管蒸发器的商业实施例中，管具有3/8英寸(9.525 mm)的外径以及0.319英寸(8. I mm)的内径。美国专利No. 6，619，067公开了一种冷却单元，其具有绕圆筒形冷冻器壳罩的外表面螺旋缠绕的冷冻管，该冷冻管的连续匝彼此接触。冷冻管抵靠着冷冻管变平并且限定了具有大致矩形截面的制冷剂流动通路。螺旋缠绕的冷冻管覆盖有形成在其上的金属表面层膜以及金属填料，该金属填料嵌入在蒸发器壳罩和冷冻管的邻接的匝之间的空间中。
美国专利No. 6，253，573公开了一种蒸发器，其适合用于冷冻诸如冰淇淋、冰、不含牛奶的糖果食品和其他软产品。该蒸发器包括外圆筒，其绕内圆筒共轴地布置并且与内圆筒隔开，该内圆筒限定冷冻室。为了冷却冷冻室内的产品，制冷剂经过形成在内圆筒和外圆筒之间的环形间隙。多个翅片从外圆筒的内表面向内延伸到环形间隙中并且形成间隙中的多个通道。在公开的实施例中，翅片具有1/2英寸(12. 7 mm)的高度以及约1/16英寸(1.6 mm)的厚度，翅片之间的缝槽具有约1/16英寸(I. 6 mm)的宽度。因此，形成在相邻翅片之间的流动路径可具有约0. 111英寸(2. 82 mm)的液力直径。翅片被机加工在外圆筒中，外圆筒由具有比制成内圆筒的材料的导热率更大导热率的材料制成。由Taylor Freezer公司推销的半冷冻冰淇淋分配设备的商业实施例,冷冻器壳体包括内圆筒，内圆筒被外圆筒围绕，外圆筒绕内圆筒共轴地布置，从而形成它们之间的环形间隙。制冷剂循环通过该环形间隙，制冷剂朝向壳体的后端进入环形间隙并且朝向壳体的前端离开环形间隙。一对缓冲器绕环形间隙周向地延伸经过小于360度的弧。该缓冲器由被挤压在内圆筒和外圆筒之间的绳形成，并且相对于彼此 布置成限定通向环形间隙的制冷剂入口和从环形间隙离开的制冷剂出口之间的大致螺旋制冷剂流动路径。该环形间隙具有0. 389英寸(9. 88 mm)的名义深度。
发明内容
在本发明的一个方面中，提供了一种分配设备，其用于诸如半流动食物或半冷冻饮料的半冷冻产品。该分配设备具有至少一个冷冻桶，至少一个冷冻桶限定冷冻室，在一端处具有入口以便接收产品的供应并具有出口 ；产品分配阀，产品分配阀与至少一个冷冻桶的出口操作性关联以便分配半冷冻产品；以及制冷系统，制冷系统用于使经冷却的制冷剂循环，与冷冻室内的产品成换热关系。冷冻桶包括内圆筒和纵向延伸的外圆筒，内圆筒沿着中心轴线纵向延伸，外圆筒共轴地围住内圆筒。多个通道以周向隔开的间隔绕内圆筒的圆周设置在内圆筒的外表面中。多个翅片与多个通道以交替关系形成在内圆筒的外表面中，由此，每个通道形成在各自一对周向隔开的翅片之间。多个通道的每个通道在一端开口成与入口集管流体连通并且在其另一端开口通向出口集管。在一个实施例中，多个通道的每一个通道在入口集管和出口集管之间平行于内圆筒的轴线纵向地延伸。在一个实施例中，多个通道的每个通道在内圆筒的外表面中被机加工到预选深度，由此形成内圆筒的外表面中的多个翅片，该多个翅片与内圆筒形成为整体并径向向外延伸以邻接外圆筒的内表面，该外圆筒围住内圆筒。入口集管可由形成在内圆筒的外表面中的第一凹陷限定，该凹陷绕内圆筒的第一端周向地延伸。出口集管可由形成在内圆筒的外表面中的第二凹陷限定，该凹陷绕内圆筒的第二端周向地延伸。每个通道限定在入口集管和出口集管之间延伸的制冷剂流动通路。入口集管具有至少一个入口，其开口成从制冷剂系统接收制冷剂，出口集管具有至少一个出口，其开口成将制冷剂返回制冷剂系统。多个通道的每个通道可以以平行于内圆筒的轴线的关系纵向地延伸。多个通道可绕内圆筒的圆周以周向均等隔开的间隔布置。每个通道可限定的流动通路的横截面流动区域具有大致矩形的横截面。每个通道可限定的流动通路的横截面流动区域具有大致正方形的横截面。在一个实施例中，每个通道所限定的流动通路的横截面流动区域具有约0. 0625英寸(I. 5875 mm)的液力直径。每个通道所限定的流动通路的横截面流动区域具有在约0. 02英寸到0. 10英寸(0. 508 mm到2. 54 mm)范围内的液力直径。在本发明的一个方面中，提供了一种换热器，其包括内圆筒，内圆筒沿着中心轴线纵向延伸并且限定产品室；以及纵向延伸的外圆筒，外圆筒绕内圆筒共轴地布置并且围住内圆筒。多个通道被限定在外圆筒的内表面和内圆筒的外表面之间。多个通道的每个通道限定换热流体流动通路，该换热流体流动通路在通道的第一端处的入口集管和通道的第二端处的出口集管之间延伸。入 口集管具有至少一个入口，其开口成接收换热流体，出口集管具有至少一个出口，其开口成将排放该换热流体。多个通道的每个通道可以以平行于内圆筒的轴线的关系纵向地延伸。多个通道可绕内圆筒的圆周以周向均等隔开的间隔布置。在一个实施例中，多个通道被机加工到内圆筒的外表面中。每个通道可限定的流动通路的横截面流动区域具有大致矩形的横截面。每个通道可限定的流动通路的横截面流动区域具有大致正方形的横截面。每个通道所限定的流动通路的横截面流动区域具有在约0. 02英寸到0. 10英寸(0. 508 mm到2. 54 mm)范围内的液力直径。在换热器的一个实施例中，每个通道所限定的流动通路的横截面流动区域具有约0. 0625英寸(I. 5875 mm)的液力直径。
为了进一步理解本公开，将参考以下详细描述，所述详细描述应当连同附图一起阅读，在附图中
图I是示意图，示出了体现本发明的用于冷冻和分配半冷冻产品的设备的示例性实施
例；
图2是根据本发明的冷冻桶的示例性实施例的透视 图3是图2的冷冻桶的内圆筒的示例性实施例的透视 图4是图3的内圆筒的剖面侧视 图5是图3的内圆筒沿线5-5剖切的横截面视图，其中，外圆筒绕内圆筒周向地组装；
并且
图6是限定在图5的线6-6内的冷冻桶的一段的放大视图。图7是根据本发明一个方面的冷冻桶的另一个实施例的一段的放大视 图8是根据本发明一个方面的冷冻桶的另一个示例性实施例的剖切横截面 图9是图8中所示的冷冻桶的蒸发器的微通道管的剖切横截面 图10是平面视图，示出了微通道管蒸发器的组装布局；并且 图11是图10的微通道管蒸发器的局部剖切侧视图。
具体实施例方式最初参加图I，示意性地示出了用于冷冻和分配半冷冻食品的设备10的示例性实施例，所述食品例如是但不限于软冰淇淋、牛奶冻、酸奶、蛋奶糕、牛奶冰淇淋搅合饮料、含二氧化碳和/或不含二氧化碳的冰凌饮料，其体现了本发明。在所示实施例中，设备10包括两个冷冻室Cl和C2，用于分配不同类型风味的食品。冷冻室Cl和C2被分别限定在轴向伸长的圆筒形桶20-1和20-2中。虽然示出为双桶分配器，但应当理解的是，设备10可仅具有用于分配单一产品的单个桶机器，或者可具有用于分配多种风味或类型的产品或者混合风味的三个或更多个桶。桶20-1、20-2的每一个包括内圆筒30、围住内圆筒30的外圆筒40以及形成在内圆筒30和外圆筒40之间的蒸发器50。从制冷系统60供应制冷剂到各自桶20-1、20-2的蒸发器50，以便对各自冷冻室Cl和C2内所存在的产品进行制冷。搅拌器22共轴地布置在每个室Cl和C2内并且安装成在每个室Cl和C2内旋转。每个搅拌器22由驱动马达23驱动，以绕桶20-1、20-2中的其各自一个的轴线旋转。在图I所示的实施例中，单个驱动马达在被激励时同时驱动每个搅拌器22绕其各自桶的轴线旋转。然而，应当理解的是，每个搅拌器22可由单 独专用于驱动该各自搅拌器的马达来驱动。各自的产品供应24与每个桶20-1、20-2操作性关联，以便将待冷冻的产品供应到该产品供应所关联的各自的室Cl和C2。设备10还配备有分配阀系统，其能够选择性地操作以便以本领域公知的方式分配来自所述桶的半冷冻产品。制冷系统60包括单个制冷剂蒸气压缩机62和冷凝器64，该压缩机62由与压缩机62操作性关联的压缩机马达65驱动，该冷凝器64在根据制冷循环的制冷剂回路中与蒸发器50连接。压缩机62通过高压出口线路61以制冷剂流动连通的方式连接到冷凝器64，高压出口线路61连接到制冷剂入口，并且冷凝器64的制冷出口通过高压制冷剂供应线路63连接到制冷剂流动控制阀66，制冷剂流动控制阀66中的一个与桶20-1的蒸发器50中的一个操作性关联，并且制冷剂流动控制阀66中的另一个与桶20-2的蒸发器50中的另一个操作性关联。阀66的每一个通过各自的制冷剂线路67连接到与其关联的各自蒸发器50的制冷剂入口。每个蒸发器50的各自制冷剂出口通过低压制冷剂返回线路69和蓄积器68连接到压缩机62的抽吸侧。制冷剂流动控制阀66可例如包括这样类型的开/关螺线管阀，其能够在打开位置和关闭位置之间快速地循环，该打开位置使得制冷剂流传递到相关联的蒸发器50，该关闭位置阻止制冷剂流传递到相关联的蒸发器。阀66可以是脉宽调制的螺线管阀或者电马达操作的阀。不同的产品具有不同的热传递速率和不同的凝固点。因此，制冷系统60的操作将取决于被供应到冷冻室Cl和C2的产品而变化。制冷系统60的操作可被控制系统70控制，该控制系统70控制压缩机驱动马达65、搅拌器马达23和流动控制阀66的操作。控制系统70包括可编程控制器72 (其包括具有相关联的存储器的中央处理单元)、输入和输出电路、以及用于感测室Cl和C2内的产品温度的温度传感器。为了更周全地讨论示例性控制系统70的设计和操作，参考美国专利No. 5，205，129，其全部公开内容通过引用并入于此。在所示实施例中，每个桶20配备有可选择性操作的分配阀11，其布置在桶20的前端，用于接收来自冷冻室的产品。然而，如一些常规双桶分配器那样，分配阀系统可包括第三分配阀，其可选择性操作以分配在混合的室Cl和C2内存在的两种风味或类型的产品的混合料。分配阀系统还可包括单个可选择性操作的阀，其可选择性地定位在第一位置以分配仅来自室Cl的产品，定位在第二位置以分配仅来自室C2的产品，以及定位在第三位置以分配来自室Cl和C2的产品的混合料。简而言之，在操作中，来自各自产品供应24的待冷冻的产品从供应管27被供应到每个室Cl和C2，各自的产品供应24与室Cl和C2相关联，供应管27在每个桶20的后端开口通向所述室。如常规实践那样，产品供应24被布置成按照需要供给液态可食用产品混合料以及通常但不总是可食用气体(例如按比例的空气、氮气、二氧化碳或其混合物)，以提供具有期望一致性的半冷冻食品。在输送到室Cl和C2之前，液态可食用产品混合料可被适当的设备(未示出)制冷以将该产品混合料预先冷却到预选温度，该预选温度高于该产品混合料的凝固温度。搅拌器22在其各自的室Cl和C2中旋转，从而搅拌室内所存在的产品混合料并且还使产品混合料移动到室的前端以便输送到分配阀11。搅拌器22的叶片也可设计成当搅拌器旋转时沿着内圆筒30的内表面经过，从而从内圆筒30的内表面刮下产品。当产品混合料在室Cl和C2中搅拌时，产品混合料被冷却到凝固点温度以产生准备好根据需要进行分配的半冷冻产品。如果向产品混合料添加气体，则随着搅拌器旋转，该气体被彻底地且均匀地分散在产品混合料中间。现在参见图2-6，具体地，每个冷冻桶20包括内管30、围住内管30的外管40、以及形成在内管30和外管40之间的蒸发器50。内管30包括沿着中心轴线31纵向延伸的圆筒，该圆筒具有内表面和外表面34，该内表面限定了冷冻室C的界限。外管40包括沿着轴线31纵向延伸的圆筒，该圆筒共轴地围住纵向延 伸的内圆筒30。外圆筒40具有内表面42，其面对内圆筒30的外表面34。内圆筒30和外圆筒40 二者均可由食品级不锈钢制成，或者由被许可用于食品处理应用的其他金属制成。产品供应管27通过桶20的内圆筒30的第一端部开口通向冷冻室C，该端部在本文中也被称为供给端或后端。分配阀11布置在桶20的轴向相对的端部处，该端部在本文中也被称为排放端或前端。内圆筒30的外表面设置有多个翅片52和多个通道53，多个通道53以周向隔开的间隔与多个翅片52以交替关系绕内圆筒30的外表面的圆周布置。翅片52和通道53可例如通过从内圆筒30的外表面机加工掉材料而与第一圆筒30的壳体整体地形成，由此同时形成通道53以及与通道53交替且在通道53之间径向向外延伸的翅片52。内圆筒也可形成为使得翅片52通过模压而被制成与其成为整体。在一个实施例中，内圆筒30的壳体外径差不多匹配外圆筒40的壳体内径，使得当在内圆筒30的外表面34中机加工出通道53并由此形成内圆筒30的多个翅片52时，在通过将外圆筒40滑动配合到内圆筒30上而组装桶20时，翅片52径向向外延伸以邻接外圆筒40的内表面42。内圆筒30的外表面34还在内圆筒30的纵向隔开的端部区域处设置有第一凹陷56和第二凹陷58，其形成在内圆筒30的外表面34中并且绕外表面34周向地延伸。在所示的示例性实施例中，第一凹陷56位于内圆筒30的产品排放端并且第二凹陷58位于其产品供给端。第一圆筒30具有至少一个入口 57和至少一个出口 59，至少一个入口 57开口通向第一凹陷56以便从制冷剂系统60接收制冷剂，至少一个出口 59开口通向第二凹陷58以便将制冷剂返回到制冷剂系统60。在图3-6所示的示例性实施例中，四个制冷剂入口 57围绕第一凹陷56以均等隔开的周向间隔设置，并且四个制冷剂出口 59围绕第二凹陷58以均等隔开的周向间隔设置。每个通道53形成制冷剂流动通路，其在第一凹陷56和第二凹陷58之间延伸并建立第一凹陷56和第二凹陷58之间的流体流动连通。在所示实施例中，多个通道中的每一个通道53平行于内圆筒30的轴线31在第一凹陷56和第二凹陷58之间纵向地延伸。因此，第一凹陷56形成制冷剂入口集管(header)并且第二凹陷形成制冷剂出口集管，其与形成在内圆筒30中的通道53 —起在与外圆筒40组装时提供了换热器，其在本文所述的实施例中限定了冷冻桶20的蒸发器50，制冷剂以与冷冻室C内存在的产品的换热关系循环通过该蒸发器50以便冷却其内存在的产品，冷冻室C由内圆筒30的内表面限定界限。第一凹陷56经由至少一个入口 57通过阀66和线路67与制冷剂供应线路63连接成流体流动连通以接收制冷剂进入蒸发器50，而第二凹陷58经由至少一个出口 59与制冷剂线路69连接成流体流动连通以便从蒸发器50传递制冷剂。在所示实施例中，四个入口 57被提供到第一凹陷56上，周向地隔开九十度的间隔。类似地，四个出口 59被提供到第二凹陷58上，周向地隔开九十度的间隔。在一个实施例中，多个通道中的每个通道53被机加工到内圆筒30的外表面中以限定具有期望横截面形状的流动通路，例如大致矩形或正方形横截面形状。另外，每个通道53可被机加工成期望深度和期望宽度以提供具有期望液力直径的流动通路。在一个实施例中，每个通道所限定的流动通路的横截面流动区域具有在约0. 02英寸到0. 10英寸(约0. 50mm到2. 54 mm)范围内的液力直径。例如，在一个实施例 中，每个通道53可被机加工成具有0. 0625英寸(I. 5875 mm)的深度和0. 0625英寸(I. 5875 mm)的宽度，由此所限定的流动通路的横截面流动区域具有约0.0625英寸(I. 5875 mm)的液力直径。多个通道53可绕内圆筒的圆周以周向均等隔开的间隔布置。例如，在半冷冻产品分配设备10的示例性应用中，冷冻桶20的内圆筒30具有4. I英寸(104 mm)的壳体外径，可绕内圆筒30的外表面的圆周布置总共128个均等地周向隔开的通道53。在一个实施例中，如图7所示，蒸发器50被模压而成为一体化构件，其具有绕蒸发器50以隔开的间隔布置的多个通道53。在模压工艺中，通道53形成在翅片52之间，翅片52与一对隔开的壁整体地形成并且在其之间延伸。蒸发器50可形成为扁平的并且卷成圆筒形状使得翅片52径向延伸，或者蒸发器50可被模压成圆筒形状使得翅片52径向延伸。形成为圆筒形的蒸发器50然后被组装在圆筒形内壳体30上，如图7所示，并且被铜焊或软焊就位在内壳体30的外表面上。由于模压蒸发器50的结构提供了对于经过通道53的制冷剂的压力的包容，因此不需要外壳体。此外，壳体30不需要被设计成容纳流过蒸发器50的制冷剂的高压，并且相比在壳体30形成制冷剂包容结构的一部分的情况中所需要的，壳体30可由较小厚度的不锈钢制成。现在参见图8-11，具体地，在其内所示的冷冻桶20的示例性实施例中，蒸发器50由多个微通道管150形成，多个微通道管150在一对纵向间隔开的端部分布管156、158之间纵向地延伸。每个微通道管150限定多个微通道153，多个微通道153平行于管150的整个长度纵向地延伸。每个微通道153限定流动通路，该流动通路在由端部分布管156限定的流动分布室和由端部分布管158限定的流动分布室之间以流体流动连通的方式延伸。微通道153可具有如图9所示的圆形横截面，或者可根据需要具有矩形或其他横截面。在一个实施例中，每个微通道153所限定的流动通路的横截面流动区域具有在约0. 02英寸到0.10英寸(约0.50 mm到2. 54 mm)范围内的液力直径。在一个实施例中，每个微通道153所限定的流动通路的横截面流动区域具有约0. 0625英寸(I. 5875 mm)的液力直径。端部分布管156绕壳体30的后端的外表面周向地延伸，并且端部分布管158绕壳体30的后端的外表面周向地延伸。微通道管150覆盖限定冷冻室C的壳体30的外表面32,并且在端部分布管156和158之间延伸内壳体30的长度。端部分布管156包括至少一个入口 157，其通过阀66和线路67将限定在端部分布管156中的流动分布室与制冷剂供应线路63以流体流动连通的方式连接，以接收制冷剂进入蒸发器50。端部分布管158包括至少一个出口 159，其将限定在端部分布管158中的流动分布室与制冷剂线路69以流体流动连通的方式连接，以便从蒸发器50传递制冷剂。因此，端部分布管156用作蒸发器50的制冷剂入口集管，并且端部分布管158用作蒸发器50的制冷剂出口集管。微通道管在结构上容纳流过通道153的制冷剂的压力。因此，壳体30不需要被设计成容纳流过蒸发器50的制冷剂的高压，并且相比在壳体30形成制冷剂包容结构的一部分的情况中所需要的，壳体30可由较小厚度的不锈钢制成。另外，在该设计中，可取消外壳体40。微通道管150可通过各种方法附接到冷冻壳体30的外表面，包括例如软焊、铜焊或夹持。在构造方法中，微通道管150和端部分布管156、158在组件中被铺设成平的，例如如图10和图11所示，并且然后在熔炉中铜焊或软焊。然后，微通道管150和端部分布管156,158的完成后的组件可被卷起来并被铜焊或软焊到壳体30的外表面34以形成如图8所示的冷冻桶20。微通道管150和端部分布管156、158的与壳 体30的外表面接触的表面以及壳体30的外表面34可以被镀有铜以促进铜焊或软焊。替代地，微通道管150或管段以及端部分布管156、158可在被铜焊或软焊成组件之前形成圆筒形状。包括相对大数量的制冷剂流动通道(制冷剂流动通道各自具有相对小的液力直径)的蒸发器50的换热效率显著地高于本文前面描述的现有技术蒸发器的换热效率。部分地由于制冷剂和内圆筒30之间的有效换热面积的增加并且部分地由于换热有效性的增加而使换热得以提高，有效换热面积的增加是由于位于通道53侧面的翅片52引起的，换热有效性的增加与各自通道53所限定的非常小的液力直径流动通路相关联。本文所使用的术语是为了描述而非限制的目的。本文公开的特定结构性和功能性细节不应被解释为限制性的，而仅仅作为教导本领域技术人员实施本发明的基础。虽然已经参照附图中所示的示例性实施例特别地示出和描述了本发明，但本领域技术人员应当认识到在不偏离本发明精神和范围的情况下可作出各种修改。本领域技术人员还将认识到在不偏离本发明范围的情况下，可用等同物来代替本文所公开的参照示例性实施例描述的元件。因此，所意图的是，本公开不限于所公开的(一个或多个)特定实施例，而是本公开将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种半冷冻产品分配设备，其具有至少ー个冷冻桶，所述至少一个冷冻桶限定冷冻室，在一端处具有入口以便接收产品的供应并具有出口；产品分配阀，所述产品分配阀与所述至少一个冷冻桶的出ロ操作性关联以便分配半冷冻产品；以及制冷系统，所述制冷系统用于使经冷却的制冷剂循环，与所述冷冻室内的产品成换热关系；所述冷冻桶具有内圆筒和纵向延伸的外圆筒，所述内圆筒限定所述冷冻室的界限并且沿着中心轴线纵向延伸，所述外圆筒与所述内圆筒共轴地布置并且以径向隔开的关系围住所述内圆筒，所述半冷冻产品分配设备的特征在于，所述内圆筒具有外表面，所述外表面包括多个通道，所述多个通道以周向隔开的间隔与多个翅片以交替关系绕所述内圆筒的圆周布置。
2.如权利要求I所述的半冷冻产品分配设备，还包括第一凹陷和第二凹陷，所述第一凹陷在所述内表面的第一端处形成在所述内圆筒的外表面中并且绕所述内圆筒的外表面周向地延伸，所述第二凹陷在所述内圆筒的第二端处形成在所述内圆筒的外表面中并且绕所 述内圆筒的外表面周向地延伸。
3.如权利要求2所述的半冷冻产品分配设备，其中，所述第一凹陷具有至少ー个入ロ，所述至少ー个入口开ロ成从所述制冷剂系统接收制冷剂，并且所述第二凹陷具有至少ー个出口，所述至少ー个出口开ロ成将制冷剂返回所述制冷剂系统。
4.如权利要求3所述的半冷冻产品分配设备，其中，所述多个通道的每ー个通道以平行于所述内圆筒的轴线的关系在所述第一凹陷和所述第二凹陷之间纵向地延伸，并且开ロ成与所述第一凹陷和所述第二凹陷处于制冷剂流动连通。
5.如权利要求I所述的半冷冻产品分配设备，其中，所述外圆筒具有内表面，所述内表面与所述内圆筒的外表面处于面对的关系并且布置成与所述内圆筒的外表面的多个翅片接触。
6.如权利要求I所述的半冷冻产品分配设备，其中，所述多个通道绕所述内圆筒的圆周以周向均等隔开的间隔布置。
7.如权利要求I所述的半冷冻产品分配设备，其中，所述多个通道被机加工到所述内圆筒的外表面中。
8.如权利要求I所述的半冷冻产品分配设备，其中，所述多个通道的每ー个通道所限定的流动通路的横截面流动区域具有在约0. 02英寸到0. 10英寸范围内的液力直径。
9.如权利要求I所述的半冷冻产品分配设备，其中，所述多个通道的每ー个通道所限定的流动通路的横截面流动区域具有约0. 0625英寸的液力直径。
10.一种换热器，包括 内圆筒，所述内圆筒沿着中心轴线纵向延伸并且具有限定产品室的界限的内表面和具有多个通道的外表面，所述多个通道以周向隔开的间隔与多个翅片以交替关系绕所述内圆筒的外表面的圆周布置； 纵向延伸的外圆筒，所述外圆筒绕所述内圆筒共轴地布置并且以径向隔开的关系围住所述内圆筒，所述外圆筒具有接触所述内圆筒的所述多个翅片的内表面； 入口集管，所述入口集管由第一凹陷限定，所述第一凹陷在所述内圆筒的第一端处形成在所述内圆筒的外表面中并且绕所述内圆筒的外表面周向地延伸； 出口集管，所述出口集管由第二凹陷限定，所述第二凹陷在所述内圆筒的第二端处形成在所述内圆筒的外表面中并且绕所述内圆筒的外表面周向地延伸，所述多个通道的每ー个通道限定在所述入口集管和所述出口集管之间延伸的换热流体流动通路。
11.如权利要求10所述的换热器，其中，所述多个通道的每ー个通道以平行于所述内圆筒的轴线的关系纵向地延伸。
12.如权利要求10所述的换热器，其中，所述多个通道绕所述内圆筒的圆周以周向均等隔开的间隔布置。
13.如权利要求10所述的换热器，其中，所述多个通道被机加工到所述内圆筒的外表面中。
14.如权利要求10所述的换热器，其中，所述通道的每ー个所限定的流动通路的横截面流动区域具有在约0. 20英寸到0. 10英寸范围内的液力直径。
15.如权利要求10所述的换热器，其中，所述通道的每ー个所限定的流动通路的横截面流动区域具有约0. 0625英寸的液力直径。
16.一种半冷冻产品分配设备，其具有至少ー个冷冻桶，所述至少一个冷冻桶限定冷冻室，所述冷冻室在一端处具有入口以便接收产品的供应并具有出ロ ；产品分配阀，所述产品分配阀与所述至少一个冷冻桶的出ロ操作性关联以便分配半冷冻产品；以及制冷系统，所述制冷系统用于使经冷却的制冷剂循环，与所述冷冻室内的产品成换热关系；所述冷冻桶具有内圆筒和蒸发器，所述内圆筒限定所述冷冻室的界限并且沿着中心轴线纵向延伸，所述蒸发器绕所述内圆筒的外表面的至少一部分布置，所述半冷冻产品分配设备的特征在干，所述蒸发器包括多个通道，所述多个通道绕所述内圆筒的外圆周布置，每个通道所限定的横截面流动通路具有在约0. 02英寸到0. 10英寸(约0. 50 mm到约2. 54 mm)范围内的液力直径。
17.如权利要求16所述的半冷冻产品分配设备，其中，所述多个通道的每ー个通道所限定的流动通路的横截面流动区域具有约0. 0625英寸(约I. 5875 mm)的液力直径。
18.如权利要求16所述的半冷冻产品分配设备，其中，所述多个通道由绕所述内圆筒的外圆周布置的至少ー个微通道管限定。
19.一种构造换热器的方法，包括如下步骤 将多个微通道管以流体连通的方式在所述多个微通道管的第一端连接到第一流动分布管以及在所述多个微通道管的第二端连接到第二流动分布管并且连接在所述第一流动分布管和所述第二流动分布管之间，以形成换热子组件；以及 绕圆筒的外圆周表面组装所述换热子组件。
全文摘要
提供了一种分配设备，用于分配诸如半流动食物或半冷冻饮料的半冷冻产品。该分配设备具有限定冷冻室的至少一个冷冻桶。该冷冻桶包括纵向延伸的内圆筒和绕内圆筒的外表面的至少一部分布置的蒸发器。该蒸发器包括绕所述内圆筒的外表面布置的多个通道。每个通道限定换热流体流动通路，制冷剂可经过该换热流体流动通路，与冷冻室内的产品处于换热关系。
文档编号F25D11/00GK102802432SQ201080028215
公开日2012年11月28日 申请日期2010年5月25日 优先权日2009年6月26日
发明者S.M.瓦德勒, R.K.牛顿, P.F.麦纳米, G.C.博伊尔 申请人:开利公司