用于冷饮设备的加热系统和使用方法与流程

本发明涉及一种生产冷藏或至少部分冷冻的饮料产品(通常被称为雪糕饮料或“沙冰(granita)”)的设备、系统和方法，特别是涉及一种向这种设备提供热量的系统和方法，以可控地提高冷藏或部分冷冻的饮料产品的温度，产生解冻状态，然后可控地重新冷却该饮料产品。

背景技术：

1、已设计了各种设备来生产冰镇饮料以及生产“雪糕”形式的饮料。其中一些设备被称为“沙冰”机。一般来说，本文中的冷饮设备指的是将饮料产品的温度降低到该产品一般为流体但其中一部分在整个流体混合物中至少部分冻结的状态的雪糕、沙冰或类似设备。此类设备可用于从各种产品中生产雪糕饮料，包括果汁、咖啡类饮料、茶类饮料以及含酒精的饮料。此类设备包括冷却部分，以及某种形式的刀片或螺旋件(auger)，该刀片或螺旋件相对于冷却部分移动，将冷冻产品剥离并使饮料沿着冷却部分循环。饮料沿冷却部分的循环有助于降低饮料混合物的温度，从而接近于雪糕浓度。美国专利第6,430,952号描述和说明了此类设备的示例，该专利于2002年8月13日授权，并通过引用全部内容纳入本文。

2、雪糕饮料或沙冰的浓度(consistency)是通过控制液体的温度和液体中的固体/糖浆含量来实现的。例如，固体/糖浆含量可以是咖啡固体，以及糖或水果糖浆固体。此类设备通常使用扭矩来感应雪糕混合物的浓度，因为它接近冰点。扭矩是通过扭动电机本身和旋转来感知的，从而使与之连接的开关跳闸。该开关使冷却系统停用。

3、保持沙冰饮料的冰晶的理想浓度对保持这种饮料的质量很重要。例如，如果冰晶在冷冻状态下保持时间过长，冰晶中的糖可能开始不成比例地迁移到冰晶外部，使冰晶中的部分糖或糖浆较少或没有，导致冰晶的浓度降低。因此，理想情况下，沙冰饮料可以至少部分解冻或不时完全解冻，以允许糖或糖浆以液体形式在饮料中重新分布，随后液体在沙冰设备中重新冻结，以形成新的冰晶，使糖/糖浆的浓度更高。这样的解冻和再冷冻过程可以使沙冰饮料的质量在更长的时间内得到保持。

4、调节雪糕的浓度也是一个问题。换句话说，如果操作者期望增加或减少雪糕冰晶的浓度厚度，设备必须增加其冷却效果或减少其冷却效果。在各种系统中，这种调节可以通过调节与马达旋转相关的螺丝和弹簧安排来进行。但是弹簧很难调节，而且通常位于设备的外壳内。这样的调节是不方便的，而且在操作设备时准确监控非常麻烦。因此，需要有替代方法来调节此类设备的温度变化效果。

5、此外，典型的沙冰装置需要大量的时间用于设置、产品的循环和装备的维护，以提供所生产产品的最佳质量。例如，如前所述，为了提供最佳质量，可能需要定期或持续地解冻和重新冷冻沙冰产品，从而使生产优质产品所需的时间成为重复出现的问题。此外，在长时间不使用后的操作日开始时，必须启动设备并重新冷冻溶液。备选地，混合物可以保持在冷冻状态，如果保持这种状态太久，产品的质量就会下降。通常情况下，机器被关闭，在每天开始的时候必须重新启动冷冻过程，这可能会造成不必要的停机时间。

技术实现思路

1、期望能提供一种设备，当冷冻产品不能被分配时，允许有效和有限的停机时间。因此，设备说明性地包括加热结构，用于加热或解冻冷冻产品，使其以比简单地让产品在环境空气中解冻更快的方式恢复到液体或溶液状态。这样的加热操作减少了停机时间，以允许机器维护和/或允许冰晶内的糖或溶液重新分配和重新冷冻，以保持冷冻产品的理想质量和浓度。

技术特征：

1.一种冷饮系统，包括：

2.根据权利要求1所述的冷饮系统，其中加热系统是电子加热系统。

3.根据权利要求2所述的冷饮系统，其中加热系统包括从由电阻加热器或强制空气加热器构成的组中选择的加热器。

4.根据权利要求3所述的冷饮系统，其中加热器经由支架保持在滚筒的空腔内，邻近滚筒的壁的内表面。

5.根据权利要求4所述的冷饮系统，其中冷却剂系统包括与壁的内表面耦合的制冷线圈，以及加热器的支架与制冷线圈热耦合。

6.根据权利要求5所述的冷饮系统，其中制冷线圈通过导热环氧树脂与壁的内表面耦合，以及支架通过导热环氧树脂与制冷线圈耦合。

7.根据权利要求5所述的冷饮系统，其中滚筒进一步包括端盖，所述端盖基本上封闭滚筒的空腔，端盖包括孔，电子加热系统的绕组系统通过所述孔延伸，以连接加热器。

8.根据权利要求1所述的冷饮系统，其中滚筒的空腔以其他方式基本上被绝热材料填满。

9.根据权利要求1所述的冷饮系统，其中所述系统进一步包括：

10.根据权利要求9所述的冷饮系统，进一步包括用于控制冷饮系统的操作的至少一个控制器，其中第一和第二加热系统能够由所述至少一个控制器独立控制，以分别提高或降低保持在每个料斗中的单独饮料产品的温度。

11.根据权利要求9所述的冷饮系统，其中第一和第二饮料料斗保持在单一饮料分配设备上。

12.根据权利要求9所述的冷饮系统，其中第二加热系统是电子加热系统，并保持在第二滚筒的内表面附近，以将热量传递给滚筒的环形壁。

13.根据权利要求9所述的冷饮系统，其中温度组件的冷却剂系统包括与第二滚筒的壁的内表面耦合的第二制冷线圈，以及第二加热系统与第二制冷线圈热耦合。

14.根据权利要求1所述的冷饮系统，其中所述系统进一步包括温度传感器，用于检测保持在料斗中的饮料产品的温度。

15.一种控制保持在冷饮系统的饮料料斗中的饮料产品的温度的方法，所述方法包括以下步骤：

16.根据权利要求15所述的方法，其中加热至少部分冷冻的产品的步骤包括提供电子加热元件。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤：

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述方法进一步包括提供控制器，所述控制器与冷却系统和加热系统耦合并配置为控制冷却和加热步骤，以及其中控制器可以独立控制发生在第一和第二料斗中的冷却和加热步骤。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述方法进一步包括当第一和第二至少部分冷冻的饮料产品中的一者维持在至少部分冷冻状态时，只加热其中的另一者。

20.根据权利要求15所述的方法，其中加热步骤进一步包括将热量传递到与部分冷冻的产品直接接触的滚筒的外表面和正在料斗内循环的部分冷冻的产品。

技术总结
一种冷饮设备、系统和操作方法，用于生产冷藏或部分冷冻的饮料产品，通常被称为雪糕饮料或“沙冰”饮料。该设备包括冷却结构和某种形式的刀片或螺旋件，该刀片或螺旋件相对于冷却结构移动，将产品剥离，并使饮料沿冷却结构循环。该设备还包括加热结构和加热操作，以加热至少部分解冻产品，使其恢复到一般液体或溶液状态。这种加热操作减少了停机时间，以允许机器维护和/或允许产品中的糖或溶液重新分配和重新冷冻，以保持产品的理想质量和浓度。

技术研发人员：J·W·卡德科,J·莫顿
受保护的技术使用者：班奥麦迪克公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12