(57)【要約】  本発明は、食用流体を冷却するための装置及び方法に関する。本発明による方法は、プレート(130)を氷で冷却する段階を含んでいる。ヒートパイプ(128)が、コンデンサ部分とエバポレータ部分を有している。コンデンサ部分は、上記プレート(130)との熱移送関係を有している。エバポレータ部分は、食用流体との熱移送関係を有している。熱が、食用流体からヒートパイプ(128)を介して上記プレート(130)に移送される。
2009528505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小出し可能な液体を冷却するための低温プレートであって、
低温ヒートシンクとの接触のための少なくとも１つの表面を含むプレートと、
前記プレート及び小出し可能な液体との熱移送関係を有するヒートパイプと、を有する低温プレート。
【請求項２】
更に、液体入口と、液体出口とを有し、前記液体出口における前記液体の温度は、約０〜約４．４℃である、請求項１に記載の低温プレート。
【請求項３】
前記液体入口における前記液体の温度は、３２．２℃以下であり、
前記低温プレートは、前記液体を１分間当たり約０〜約３００液量オンス（約０〜約８．８７リットル）で小出しするように構成される、請求項２に記載の低温プレート。
【請求項４】
前記低温プレートは、１分間当たり約２５６液量オンス（約７．５７リットル）の流量で流れる前記液体入口と前記液体出口の間の前記液体を、正味約２２℃の温度によって冷却するように構成される、請求項３に記載の低温プレート。
【請求項５】
前記低温プレートは、１分間当たり約３００液量オンス（約８．８７リットル）以下の小出し流量を可能にするのに十分な速度で前記液体を冷却するように構成される、請求項１に記載の低温プレート。
【請求項６】
前記低温プレートは、乾燥状態で約１６ポンド〜約５０ポンド（約７．２６〜約２２．６８キログラム）の重量を有する、請求項１に記載の低温プレート。
【請求項７】
前記液体入口と前記液体出口の間の前記液体の圧力差は、１平方インチ当たり約１５ポンド（約０．１ＭＰａ）よりも小さい、請求項２に記載の低温プレート。
【請求項８】
前記液体入口と前記液体出口の間の前記液体の圧力差は、１平方インチ当たり約０〜約８ポンド（約０〜約０．０５５ＭＰａ）である、請求項２に記載の低温プレート。
【請求項９】
前記ヒートパイプは、ステンレススチールを含む材料で構成された外面を有する、請求項１に記載の低温プレート。
【請求項１０】
前記ヒートパイプは、銅を含む材料で構成された外面を有する、請求項１に記載の低温プレート。
【請求項１１】
前記ヒートパイプは、全体的に丸みがつけられた断面を有する、請求項１に記載の低温プレート。
【請求項１２】
前記ヒートパイプは、略矩形の断面を有する、請求項１に記載の低温プレート。
【請求項１３】
前記ヒートパイプは、１辺が約１インチ（約２．５４ｃｍ）の正方形の断面を有する、請求項１２に記載の低温プレート。
【請求項１４】
前記プレートは、ステンレススチールを含む材料で構成される、請求項１に記載の低温プレート。
【請求項１５】
前記プレートは、アルミニウムを含む材料で構成される、請求項１に記載の低温プレート。
【請求項１６】
更に、液体流れ通路を前記低温プレート内に有し、前記液体流れ通路は、ステンレススチール及びポリマーの少なくとも一方を含む材料で構成される、請求項１に記載の低温プレート。
【請求項１７】
前記ポリマーは、熱プラスチックである、請求項１６に記載の低温プレート。
【請求項１８】
前記熱プラスチックは、熱を第１の方向に、前記第１の方向と直交する第２の方向よりも効率的に伝導し、前記液体流れ通路は、前記第１の方向が前記プレートに対して直交するように配置される、請求項１７に記載の低温プレート。
【請求項１９】
更に、一体化された炭酸付加器モジュールを有する、請求項１に記載の低温プレート。
【請求項２０】
食用流体を冷却するための低温プレートであって、
ヒートシンクを支持し且つ温度を前記ヒートシンクの温度と実質的に同じに維持するためのトッププレートと、
複数のヒートパイプと、を有し、前記ヒートパイプの各々は、トッププレートに隣接したコンデンサ部分と、コンデンサ部分の実質的に反対側に位置するエバポレータ部分とを有し、
更に、バッファを前記複数のヒートパイプの隣接した対の間に有し、前記バッファの少なくとも一部分は、前記低温プレートの中を通る食用流体流路を構成する、低温プレート。
【請求項２１】
更に、ベースプレートを有し、前記ベースプレートは、前記トッププレートと実質的に平行に配列され且つ前記トッププレートから第１の距離の間隔を隔て、前記バッファは、前記ベースプレートから略垂直方向に、前記第１の距離よりも短い第２の距離だけ延びる、請求項２０に記載の低温プレート。
【請求項２２】
前記複数のヒートパイプの各々は、前記トッププレートの下側に結合され、前記食用流体流路の少なくとも一部分は、前記複数のヒートパイプの各々と前記ベースプレートとの間の複数の空間によって構成される、請求項２１に記載の低温プレート。
【請求項２３】
乱流を促進させ且つ食用流体と前記複数のヒートパイプの各々のエバポレータ部分との間の局所的な熱移送係数を高めるために、前記複数の空間は、食用流体速度を増大させるように構成される、請求項２２に記載の低温プレート。
【請求項２４】
前記ベースプレート及び前記バッファは一体に成形される、請求項２１に記載の低温プレート。
【請求項２５】
前記複数のヒートパイプの各々は、矩形断面を有する容器外壁を有するように構成されると共に、ステンレススチールを含む材料で構成される、請求項２０に記載の低温プレート。
【請求項２６】
前記複数のヒートパイプの各々は、第１の軸線と平行に細長く、前記低温プレート内の食用流体は、前記第１の軸線を実質的に横断する方向に流れるように構成される、請求項２０に記載の低温プレート。
【請求項２７】
前記バッファは、風味付きシロップ用ラインを有し、前記シロップ用ラインは、前記複数のヒートパイプと平行な第１の軸線に沿って細長い、請求項２０に記載の低温プレート。
【請求項２８】
食用流体を冷却するための低温プレートであって、
ヒートシンクと接触したプレートと、
前記プレートと平行であり且つ前記プレートから間隔を隔てたベースと、
前記プレートと前記ベースとの間に配置された複数のヒートパイプと、を有し、
前記複数のヒートパイプ少なくとも１つは、前記プレートと隣接した上側切欠きと、前記ベースと隣接した下側切欠きとを有し、前記上側切欠き及び前記下側切欠きは、前記低温プレートの中を通る食用流体流路の少なくとも一部分を構成する、低温プレート。
【請求項２９】
前記複数のヒートパイプの各々は、平行な軸線に沿って細長く、食用流体は、前記平行な軸線を横断する方向に流れる、請求項２８に記載の低温プレート。
【請求項３０】
更に、前記複数のヒートパイプのうちの１つの対の間に配置されたバッフルを有し、前記バッフルは、前記平行な軸線に沿って延びる少なくとも１つのシロップ用ラインを有する、請求項２９に記載の低温プレート。
【請求項３１】
前記複数のヒートパイプ、前記プレート及び前記ベースは各々、食品との接触に適した材料で構成される、請求項２８に記載の低温プレート。
【請求項３２】
前記複数のヒートパイプは、ステンレススチールを含む材料で構成される、請求項１に記載の低温プレート。
【請求項３３】
前記複数のヒートパイプは、熱伝導性金属を含む材料で構成されると共に、それを実質的に覆うようにポリマー材料で成形される、請求項３１に記載の低温プレート。
【請求項３４】
前記複数のヒートパイプと食用流体との間の熱移送速度を高めるために、前記複数のヒートパイプは、表面に凹凸を有する、請求項２８に記載の低温プレート。
【請求項３５】
更に、前記複数のヒートパイプを実質的に包囲するように前記プレートに結合されたケースを有し、前記ケースは、前記ベースと４つの壁を含み且つ一体に成形される、請求項２８に記載の低温プレート。
【請求項３６】
前記ケースは、炭酸付加器モジュールに結合される、請求項３５に記載の低温プレート。
【請求項３７】
前記複数のヒートパイプの隣接したヒートパイプの上側切欠き及び下側切欠きにより、前記複数のヒートパイプの第１のヒートパイプの上を流れ且つ第２のヒートパイプの下を流れる食用流体流路を構成する、請求項２８に記載の低温プレート。
【請求項３８】
少なくとも１つの風味付きシロップ用ラインが、前記ベースの下側に結合される、請求項２８に記載の低温プレート。
【請求項３９】
食用流体を冷却するための低温プレートであって、
氷で冷却されたトッププレートと、
前記トッププレートから一定の距離だけ下に配置され且つ前記トッププレートと実質的に平行である第２のプレートと、
前記トッププレートと前記第２のプレートとの間に配置された食用流体流路と、
少なくとも１つのヒートパイプと、を有し、前記少なくとも１つのヒートパイプの少なくとも一部分は、前記トッププレート及び前記第２のプレートとの熱移送関係を有する、低温プレート。
【請求項４０】
前記食用流体流路の少なくとも一部分は、プラスチック成形体によって構成される、請求項３９に記載の低温プレート。
【請求項４１】
前記プラスチック成形体は、前記トッププレートと前記第２のプレートとの間の距離を定める、請求項４０に記載の低温プレート。
【請求項４２】
前記少なくとも１つのヒートパイプは、エバポレータ部分と、コンデンサ部分とを有し、前記トッププレートと前記第２のプレートの間に比較的等温の関係を設けるために、前記コンデンサ部分は、前記トッププレートの第１の上面と第１の下面との間で前記トッププレートに圧入され、前記エバポレータ部分は、前記第２のプレートの第２の上面と第２の下面との間で前記第２のプレートに圧入される、請求項３９に記載の低温プレート。
【請求項４３】
更に、前記第２のプレートの下に配置された少なくとも１つのシロップ用通路を有する、請求項３９に記載の低温プレート。
【請求項４４】
更に、第２のプラスチック成形体によって前記第２のプレートの下に一定距離の間隔を隔てた第３のプレートと、
少なくとも１つの第２のヒートパイプと、を有し、前記少なくとも１つの第２のヒートパイプの少なくとも一部分は、前記トッププレート及び前記第３のプレートと接触する、請求項４３に記載の低温プレート。
【請求項４５】
前記第２のプラスチック成形体は、実質的に蛇行した食用流体流路を含む、請求項４４に記載の低温プレート。
【請求項４６】
前記少なくとも１つのシロップ用通路は、前記第３のプレートの底部に結合される、請求項４４に記載の低温プレート。
【請求項４７】
前記少なくとも１つのヒートパイプは、両側面において前記トッププレートと前記第２のプレートとの間を延びて、ループを形成する、請求項３９に記載の低温プレート。
【請求項４８】
前記少なくとも１つのヒートパイプは、単一の側面において前記トッププレートと前記第２のプレートとの間を延びて、Ｃ字形状を形成する、請求項３９に記載の低温プレート。
【請求項４９】
前記トッププレート及び前記第２のプレートは、アルミニウムを含む材料で構成され、前記少なくとも１つのヒートパイプは、銅を含む材料で構成された容器外壁を有する、請求項３９に記載の低温プレート。
【請求項５０】
ポリマー成形材料の層が、前記食用流体流路を少なくとも部分的に構成するように、前記トッププレートの下面及び前記第２のプレート上面を実質的に覆う、請求項４９に記載の低温プレート。
【請求項５１】
前記トッププレート及び前記第２のプレートは、ステンレススチールを含む材料で構成され、前記トッププレート及び前記第２のプレートの各々は、前記食用流体流路を少なくとも部分的に構成する、請求項３９に記載の低温プレート。
【請求項５２】
食用流体を冷却するための低温プレートであって、
氷で冷却されたトッププレートと、
前記トッププレートの下に配置された成形ブロックと、
前記成形ブロック内に形成された食用流体流路と、
前記トッププレート及び前記成形ブロックとの熱移送関係を有する少なくとも１つのヒートパイプと、を有する低温プレート。
【請求項５３】
前記トッププレートは、その上面に凹凸を有する、請求項５２に記載の低温プレート。
【請求項５４】
前記上面の凹凸は、前記少なくとも１つのヒートパイプの一部分を受入れるように構成された隆起部を有する、請求項５３に記載の低温プレート。
【請求項５５】
前記成形ブロックは、前記少なくとも１つのヒートパイプの一部分を受入れるように構成された隆起部を有する、請求項５２に記載の低温プレート。
【請求項５６】
前記少なくとも１つのヒートパイプは、銅を含む材料で構成された容器外壁を有する、請求項５２に記載の低温プレート。
【請求項５７】
前記少なくとも１つのヒートパイプは、容器外壁を有し、前記容器外壁の断面は、全体的に丸みを有する、請求項５２に記載の低温プレート。
【請求項５８】
前記食用流体流路は、前記成形ブロックの少なくとも一部分の中を実質的に蛇行する、請求項５２に記載の低温プレート。
【請求項５９】
更に、前記成形ブロック内に一体に形成されたシロップ用流路を有する、請求項５２に記載の低温プレート。
【請求項６０】
前記トッププレートはアルミニウムを含む材料で構成される、請求項５２に記載の低温プレート。
【請求項６１】
食用流体を冷却するための低温プレートであって、
ヒートシンクと接触したプレートと、
前記プレートによって部分的に構成されるチャンバと、
前記チャンバ内の液体と、
前記チャンバ内に少なくとも部分的に配置された食用流体用ラインと、
熱を食用流体から前記液体を介して前記プレートに移送するように配置されたヒートパイプと、を有する低温プレート。
【請求項６２】
前記食用流体用ラインは、ポリマー材料を含む材料で構成される、請求項６１に記載の低温プレート。
【請求項６３】
前記食用流体用ラインは、ステンレススチールを含む材料で構成される、請求項６１に記載の低温プレート。
【請求項６４】
前記ヒートパイプは、銅を含む材料で構成された容器外壁を有する、請求項６１に記載の低温プレート。
【請求項６５】
前記ヒートパイプは、前記プレートと隣接したコンデンサ部分と、前記プレートから遠ざかるように延びるエバポレータ部分とを有する、請求項６１に記載の低温プレート。
【請求項６６】
前記ヒートパイプは、前記コンデンサ部分と前記エバポレータ部分との間に、約９０度の曲がり部を有する、請求項６５に記載の低温プレート。
【請求項６７】
前記ヒートパイプは、前記ヒートパイプと前記液体との間の熱移送能力を増大させるために、前記エバポレータ部分に結合された少なくとも１つのフィンを有する、請求項６５に記載の低温プレート。
【請求項６８】
前記少なくとも１つのフィンは、ほぼ拍車形状を有する、請求項６５に記載の低温プレート。
【請求項６９】
前記プレートは、その下側部分に凹部を有し、前記凹部は、前記ヒートパイプのコンデンサ部分を受入れるように構成される、請求項６５に記載の低温プレート。
【請求項７０】
前記食用流体用ラインは、前記チャンバの少なくとも一部分の中を実質的に蛇行する、請求項６１に記載の低温プレート。
【請求項７１】
前記プレートは、ステンレススチールを含む材料で構成される、請求項６１に記載の低温プレート。
【請求項７２】
食用流体を冷却し且つ前記食用流体を含有する少なくとも１つの液体飲料を小出しするための飲料小出し器であって、
氷を収容するための内部容積と、
前記内部容積内に少なくとも部分的に配置された低温プレートと、を有し、前記低温プレートは、前記食用流体と氷との間で熱エネルギーを交換するヒートパイプを有し、
更に、少なくとも１つの液体飲料を小出しするための少なくとも１つの小出しヘッドを有する飲料小出し器。
【請求項７３】
更に、前記食用流体の供給部を低温プレートの流体入口に結合する食用流体供給用ラインを有する、請求項７２に記載の飲料小出し器。
【請求項７４】
更に、前記低温プレートの流体出口を前記少なくとも１つの小出しヘッドに結合する食用流体配送用ラインを有する、請求項７２に記載の飲料小出し器。
【請求項７５】
更に、前記低温プレートの流体入口と流体出口との間の前記食用流体の流れを方向付けるための食用流体用ラインを前記低温プレート内に有する、請求項７２に記載の飲料小出し器。
【請求項７６】
前記食用流体用ラインは、実質的に蛇行した経路を前記流体入口と前記流体出口との間に有する、請求項７５に記載の飲料小出し器。
【請求項７７】
前記低温プレートは、第１の金属プレートを有し、前記第１の金属プレートは、第２の金属プレートに前記ヒートパイプによって熱的に連結される、請求項７０に記載の飲料小出し器。
【請求項７８】
食用流体流路が、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとの間に少なくとも部分的に形成される、請求項７７に記載の飲料小出し器。
【請求項７９】
前記低温プレートは、前記食用流体と氷との間で熱を移送するための中間液体を含む、請求項７０に記載の飲料小出し器。
【請求項８０】
前記ヒートパイプは、ほぼ矩形断面の容器外壁を有し、前記容器外壁は、上面及び下面の少なくとも一方に形成された切欠きを有する、請求項７０に記載の飲料小出し器。
【請求項８１】
前記容器外壁の切欠きは、前記低温プレートの中を通る蛇行した食用流体流通路を少なくとも部分的に構成する、請求項８０に記載の飲料小出し器。
【請求項８２】
前記ヒートパイプは、氷と接触した第１のプレートから、前記第１のプレートから間隔を隔てた第２のプレートに向かって延びる、請求項７０に記載の飲料小出し器。
【請求項８３】
前記ヒートパイプと前記第２のプレートとの間の空間により、前記食用流体の速度を増大させる、請求項８２に記載の飲料小出し器。
【請求項８４】
更に、前記第２のプレートから前記第１のプレートに向かって延びるバッフルを有し、前記バッフルは、食用流体の流れ方向を前記バッフルの上流側から前記バッフルの下流側に略１８０度だけ方向転換させる、請求項８２に記載の飲料小出し器。
【請求項８５】
食用流体を冷却する方法であって、
第１のプレートを氷で冷却する段階と、
前記第１のプレートに隣接したコンデンサ部分と、前記食用流体に隣接したエバポレータ部分とを有し且つ熱エネルギーを前記食用流体から前記第１のプレート及び氷の少なくとも一方に引くヒートパイプを設ける段階と、
熱を前記食用流体から前記ヒートパイプを介して前記第１のプレートに移送する段階と、を有する方法。
【請求項８６】
更に、中間液体を収容するためのチャンバを準備する段階と、
熱を前記食用流体から前記中間液体を介して前記ヒートパイプのエバポレータ部分に移送する段階と、を有する請求項８５に記載の方法。
【請求項８７】
更に、前記第１のプレートから一定距離の間隔を隔てて配置された第２のプレートを準備する段階と、
前記第１のプレートを前記ヒートパイプを介して前記第２のプレートに等温的に連結する段階と、
前記食用流体を前記第１のプレートと前記第２のプレートの間で流す段階と、を有する請求項８５に記載の方法。
【請求項８８】
更に、前記食用流体を前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間で成形プラスチック飲料用チャネルを介して流す段階と、
熱を前記食用流体から前記第１のプレート及び前記第２のプレートの少なくとも一方に移送する段階と、を有する請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
更に、前記ヒートパイプに隣接した少なくとも１つのバッフルを用いて、前記食用流体内に乱流を生じさせる段階を有する、請求項８５に記載の方法。
【請求項９０】
更に、前記ヒートパイプ及び前記第１のプレートのうちの少なくとも一方を横切る前記食用流体の流速を増大させるために、前記食用流体の流れを制限する段階を有する、請求項８５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食用流体小出し装置のための低温プレートに関する。更に詳細には、本発明は、ヒートパイプを組込んだ低温プレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
低温プレートが、最も普通にはレストラン方式多タップ小出し器内において、飲料液体を冷却するのに使用されている。図１に示すように、在来の低温プレート１０は、アルミニウム製ブロック２２内の流体入口１４及び流体出口１８を有している。ステンレススチール製飲料用ライン２６が、流体入口１４と流体出口１８の間にある。飲料用ライン２６は、より長い移送長さを得るために及び低温プレート１０の冷却能力を増大させるために、一般的に、アルミニウム製ブロック２２の中で蛇行している。アルミニウム製ブロック２２の熱移送特性及び熱容量特性が利用され、ステンレススチール製飲料用ライン２６は、食用飲料との接触のための清潔な耐腐食材料で構成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
在来の低温プレート１０は、一般的に、かなり嵩張り且つ重い。アルミニウムは軽金属であるけれども、小出し器からの許容可能な飲料排出流量を達成するのに必要な熱容量を得るために、大きいブロックが必要になる。加えて、ステンレススチール製飲料用ライン２６をアルミニウム製ブロック２２内に配置するのに問題がある。このことは、普通、ステンレススチール製飲料用ライン２６の上にアルミニウム製ブロック２２を鋳物成形することによって達成される。高温溶融アルミニウムは、ステンレススチール製飲料用ライン２６を曲げたり変形させたりする。 それにより、設計された性能を維持すること及び追加構成要素の導入が困難になると共に、飲料用ライン２６をアルミニウム製ブロック２２内に正しく配置することを確実にするために、鋳物成形工程が複雑になる。しばしば、いくつかのステンレススチール製飲料用ライン２６がアルミニウム製ブロック２２内に含まれ、問題を大きくする。
【０００４】
従って、衛生的であり且つ許容される冷却容量及び排出流量を有し、在来の低温プレートよりも非常に効果的な伝導速度を有し、より少ない原材料しか必要とせず、小さい質量しか有しない、飲料小出し器のための低温プレートの要望が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの実施形態では、本発明は、小出し可能な液体を冷却するための低温プレートを提供する。プレートが、低温ヒートシンクと接触するための少なくとも１つの表面を有する。ヒートパイプが、プレート及び小出し可能な液体との熱移送関係を有する。
【０００６】
別の実施形態では、本発明は、食用流体を冷却するための低温プレートを提供する。トッププレートが、ヒートシンクを支持し、温度をヒートシンクと実質的に同じ温度に維持する。ヒートパイプの各々が、トッププレートに隣接したコンデンサ部分と、コンデンサ部分の実質的に反対側に位置するエバポレータ部分とを有する。バッファが、ヒートパイプの隣接した対の間に配置され、低温プレートの中を通る食用流体流路を構成する。
【０００７】
別の実施形態では、本発明は、食用流体を冷却するための低温プレートを提供する。プレートが、ヒートシンクと接触する。ベースが、プレートと平行であり、プレートから一定距離の間隔を隔てる。ヒートパイプが、プレートとベースの間に配置される。１つ又は２つ以上のヒートパイプは、プレートと隣接した上側切欠きと、ベースと隣接した下側切欠きとを有する。上側切欠き及び下側切欠きは、低温プレートの中を通る食用流体流路の少なくとも一部分を構成する。
【０００８】
別の実施形態では、本発明は、食用流体を冷却するための低温プレートを提供する。トッププレートが、氷で冷却される。第２のプレートが、トッププレートよりも一定距離だけ下に配置され、トッププレートと実質的に平行である。食用流体流路は、トッププレートと第２のプレートとの間にある。少なくとも１つのヒートパイプは、トッププレート及び第２のプレートとの熱移送関係を有する少なくとも一部分を有する。
【０００９】
別の実施形態では、本発明は、食用流体を冷却するための低温プレートを提供する。トッププレートが、氷で冷却される。成形ブロックが、トッププレートの下に配置される。食用流体流路が、成形ブロック内に形成される。少なくとも１つのヒートパイプが、トッププレート及び成形ブロックとの熱移送関係を有する。
【００１０】
別の実施形態では、本発明は、食用流体を冷却するための低温プレートを提供する。プレートが、ヒートシンクと接触する。チャンバが、部分的に、上記プレートによって構成される。液体が、チャンバ内に収容される。食用流体用ラインが、少なくとも部分的に、チャンバ内に配置される。熱を食用流体から液体を介して上記プレートに移送するヒートパイプが配置される。
【００１１】
別の実施形態では、本発明は、食用流体を冷却し且つ食用流体を含有する少なくとも１つの液体飲料を小出しするための飲料小出し器を提供する。内部容積は、氷を収容する。低温プレートは、少なくとも部分的に内部容積内に配置される。低温プレートは、熱エネルギーを食用流体と氷との間で交換するヒートパイプを含む。液体飲料を小出しするための少なくとも１つの小出しヘッドが設けられる。
【００１２】
別の実施形態では、本発明は、食用流体を冷却する方法を提供する。第１のプレートを氷で冷却する。ヒートパイプは、第１のプレートと隣接したコンデンサ部分と、食用流体と隣接したエバポレータ部分とを有し、その結果、ヒートパイプは、熱エネルギーを食用流体から少なくとも１つの第１のプレート及び氷に引く。
【００１３】
本発明の他の側面は、詳細な説明及び添付図面を考慮することによって明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の任意の実施形態を詳細に説明する前に、本発明が、その適用例において、これから説明し又は添付図面に示す構成要素の構造又は構成の詳細に限定されないことを理解すべきである。本発明は、その他の実施形態が可能であり、種々の仕方で実用化され且つ実施されることが可能である。また、本明細書で使用する言い回し及び用語は説明の目的のためのものであり、限定と考えるべきでないことを理解すべきである。本明細書中の「含む」、「有する」及びそれらの変形の使用は、その後に挙げられる項目、それらの均等物、並びに追加の項目を包含することを意味する。用語「取付けられる」、「連結される」、「支持される」、「結合される」及びそれらの変形は、広い意味でない意味に特定されたり又は限定されたりしなければ、広い意味で使用され、直接的及び間接的な取付け、連結、支持及び結合を包含する。更に、「連結された」、「結合された」は、物理的又は機械的な連結又は結合に制限されない。
【００１５】
図２に示すように、ヒートパイプ２８が、コンデンサ部分２８Ａと、エバポレータ部分２８Ｂとを有する。ヒートパイプ２８のコンデンサ部分２８Ａは、エバポレータ部分２８Ｂのところに供給された熱を消散させるのを助けるフィン３０を有するのがよいが、フィン３０は、必ずしも必要ではない。いくつかの適用例では、フィン３０は、より大きい熱吸収面積を得るための変形例として、エバポレータ部分２８Ｂの上で使用されてもよい。冷却の適用例において、エバポレータ部分２８Ｂは、熱源に隣接して配置されるのがよく、コンデンサ部分２８Ａは、ヒートシンクに隣接して配置されるのがよい。
【００１６】
ヒートパイプは、大量の熱エネルギーを少ない熱抵抗で効率的に移送するために、液体からガスへの又はガスから液体への相変化における潜熱エネルギーを利用する。ヒートパイプ２８は、その内部容積を規定する容器壁３２を有し、典型的には、内部容積の大気を抜いて真空にした後、ヒートパイプ用流体を充填する。普通のヒートパイプ用流体は、とりわけ、水、メタノール、アンモニア及びアセトンである。容器壁３２の内面は、灯心(wick)構造３５である。灯心構造３５は、概略的には、容器壁３２と一致する外面部分と、開放した内部キャビティとを有するように形状決めされる。灯心構造３５を飽和させるのに十分なヒートパイプ用流体が、ヒートパイプ２８に充填される。ヒートパイプ用流体は、熱源温度とヒートシンク温度の間の沸点を有するように選択される。エバポレータ部分２８Ｂに位置するヒートパイプ用流体を熱に晒すと、ヒートパイプ用流体が沸騰し、矢印Ｉで示すように灯心構造３５から蒸発し、比較的小さい正圧をエバポレータ部分２８Ｂの中に生じさせる。このとき、ヒートパイプ用流体の蒸気は、少なくとも蒸発潜熱（及び可能な温度上昇）により、ヒートパイプ用流体が液体であったときのエネルギーよりも高いエネルギーの状態にある。ヒートパイプ用流体の蒸気は、矢印ＩＩで示すように、ヒートパイプ２８の低温部分、即ち、コンデンサ部分２８Ａに移動し、そこで、矢印ＩＩＩで示すように灯心構造３５の上で凝縮し、蒸発によって獲得した潜熱エネルギーを生じさせる。それにより、熱エネルギーがエバポレータ部分２８Ｂからコンデンサ部分２８Ａに移送され、最終的には、コンデンサ部分２８Ａと接触しているヒートシンクに移送される。いったんヒートパイプ用流体がコンデンサ部分２８Ａの灯心構造３５のところで凝縮すると、ヒートパイプ用流体は、矢印ＩＶで示すように毛管作用によって移動し、エバポレータ部分２８Ｂ内の灯心構造３５の箇所に戻り、それにより、１つのサイクルが完成する。
【００１７】
図３〜図６は、本発明の１つの実施形態によるヒートパイプ１２８を有する低温プレート１１０を示す。低温プレート１１０は、第１の側壁１１６ａに配置された流体入口１１４と、流体入口１１４と反対側の第２の側壁１１６ｂに配置された流体出口１１８（図４参照）とを有している。低温プレート１１０は、ケース１２２を構成するために、ボトムプレート、即ち、ベース１３４と、側壁１１６の間の２つの端壁１２０を有している。図４に示すように、いくつかのヒートパイプ１２８が、低温プレート１１０のトッププレート１３０とボトムプレート１３４との間に配置されるのがよい。図６に示すように、トッププレート１３０及びボトムプレート１３４は、距離Ａだけ間隔を隔てるのがよい。いくつかの実施形態では、図４及び図５に示すように、各ヒートパイプ１２８は、矩形断面を有し、軸線１００と平行に細長いのがよい。トッププレート１３０は、いくらかの量の氷と接触する上面１３０Ａを有するのがよく、その結果、トッププレート１３０は、氷で冷却される。図６に示すように、各ヒートパイプ１２８は、トッププレート１３０の下面１３０Ｂに結合した上面１２８Ａを有する。上面１２８Ａは、ヒートシンク（例えば、トッププレート１３０の上のいくらかの量の氷）に最も近いので、ヒートパイプ１２８の凝縮部分（即ち、コンデンサ部分）になる。いくつかの実施形態では、食用流体との接触のために、各ヒートパイプ１２８は、衛生的な耐腐食材料で構成された容器壁１３２(例えば、ステンレススチール製容器壁)を有するのがよい。灯心構造１３５は、容器壁１３２内に配置される。図４に示すように、ケース１２２を密封するためのガスケット１３６が、トッププレート１３０の下面１３０Ｂと側壁１１６及び端壁１２０との間に且つトッププレート１３０の周囲に沿って配置されるのがよい。いくつかの実施形態では、ボトムプレート１３４を側壁１１６及び端壁１２０に永久的に取付け、追加のガスケットの必要をなくしてもよい。
【００１８】
図６に示すように、ヒートパイプ１２８の高さは、トッププレート１３０とボトムプレート１３４との間の距離Ａよりも小さいのがよく、それにより、ボトムプレート１３４の上面１３４Ａと各ヒートパイプ１２８の下面１２８Ｂとの間に且つ各ヒートパイプ１２８の長さに沿って距離Ｂが隔てられる。距離Ｂは、低温プレート１１０の流体入口１１４と流体出口１１８との間の食用流体流路の一部を形成する。距離Ａに対する距離Ｂの比率が比較的小さい結果、ボトムプレート１３４とヒートパイプ１２８の各々との間の領域において、流速がかなり増大する。これにより、より激しい乱流を意味する増大したレイノルズ数が得られ、かくして、食用流体の流れとヒートパイプ１２８の各々の下面１２８Ｂとの間の対流熱移送係数を増大させる。下面１２８Ｂは、それが、熱を抽出すべき食用流体と接触しているとき、ヒートパイプ１２８の蒸発部分（即ち、エバポレータ部分）である。蒸発したヒートパイプ用流体は、下面１２８Ｂと上面１２８Ａとの間を移動する。いくつかの蒸発及び凝縮が、上面１２８Ａと下面１２８Ｂとの間の中間領域において起こる。
【００１９】
図４〜図６に示すように、バッフル１４０が、隣接したヒートパイプ１２８の間に配置されるのがよく、いくつかの実施形態では、ヒートパイプ１２８の全長にわたって延びる。図５及び図６に示すように、バッフル１４０は、ボトムプレート１３４と隣接した近位側縁１４０Ａと、トッププレート１３０に向かって延びる遠位側縁１４０Ｂとを有するが、遠位側縁１４０Ｂとトッププレート１３０の下面１３０Ｂとの間に空間が残される。ヒートパイプ１２８の間に配置されるバッフル１４０は、更に、食用流体流路を構成し、食用流体が低温プレート１１０の流体入口１１４から流体出口１１８まで流れるのに約１８０度のいくつかの曲がり部を作らなければならないとき、蛇行する流路を構成する。また、バッフル１４０は、食用流体とヒートパイプ１２８及びトッププレート１３０との間の対流熱移送能力を増大させる乱流を生じさせるのがよい。図４に示すように、各バッフル１４０は、端部１４０Ｃのところで、ケース１２２の端壁１２０によって支持されるのがよい。他の実施形態では、バッフル１４０は、ボトムプレート１３４によって支持されてもよいし、端壁１２０及び／又はボトムプレート１３４と一体に形成されてもよい。バッフル１４０は、食用流体と接触するのに適した１つ又は２つ以上の材料で構成されるのがよい。いくつかの実施形態では、バッフル１４０及びケース１２２は、単一のプラスチック製部品として、一体成形されるのがよい。後で詳細に説明するように、バッフル１４０はまた、少なくとも部分的に、風味付けされたシロップ用のラインで構成されるのがよい。
【００２０】
図７〜図９は、本発明の別の実施形態による低温プレート２１０を示す。低温プレート２１０は、隣接したヒートパイプ２２８の間にバッフル２４０を含むのがよい。バッフル２４０は、軸線２００と平行に延びる互いに平行なシロップ用ライン２４２で実質的に形成されるのがよい（図７参照）。シロップ用ライン２４２は、食用流体と混合するための風味付けされたシロップを収容し、食用流体は、炭酸飲料水であってもよいし、非炭酸飲料水であってもよい。シロップ用ライン２４２をバッフル２４０内に設けることによって、食用流体のための蛇行した流路を構成しながら、シロップが食用流体によって冷却される。いくつかの実施形態では、バッフル２４０は、完全に蛇行した流路を構成しなくてもよいが、食用流体の流れの中の乱流を促進させるために、隣接したヒートパイプ２２８間の実質的な流れ障害部を構成するのがよい。乱流は、食用流体、ヒートパイプ２２８及びトッププレート２３０の間で起こる対流熱移送を増大させる。図７及び図８では、トッププレート２３０を図示していない。トッププレート２３０は、本明細書で説明する他の実施形態のトッププレートと同様であり、熱を低温プレート２１０の内側の食用流体からヒートシンク、例えば、低温プレート２１０の上面２３０Ａの上のいくらかの量の氷に伝導させるように設計されるのがよい。
【００２１】
図８及び図９に示すように、各バッフル２４０は、１つ又は２つ以上のシロップ用ライン２４２（例えば、いくつかの平行なシロップ用ライン２４２のグループ）を含むのがよい。バッフル２４０内のシロップ用ライン２４２の各グループは、第１の端壁２２０ａ内の共通のシロップ入口２４３と、第１の端壁２２０ａの反対側の第２の端壁２２０ｂ内の共通のシロップ出口２４４とを有している。１つのグループ内のシロップ用ライン２４２の各々は、１つ又は２つ以上のスペーサプレート２４８を使用して、そのグループ内の他のシロップ用ライン２４２から小さい距離だけ間隔を隔てている。変形例として、１つのグループ内の各シロップ用ライン２４２は、そのグループ内の隣接した各シロップ用ライン２４２の間の隙間をなくすように接合されていてもよい。シロップ用ライン２４２のグループは、隣接したヒートパイプ２２８の間において、適当な数及び／又は形状で配置される。更に、いくつかの実施形態では、シロップ用ライン２４２の１つ又は２つ以上のグループは、別々の平行なシロップ用ライン２４２ではなく、単一の蛇行したシロップ用ライン２４２を含んでもよい。種々の形態（そのうちのいくつかを上述したように提案した）は、低温プレート２１０及びそれと結合した小出し器のための冷却性能及び飲料の風味の多様性に柔軟性を与える。
【００２２】
図７〜図９に示すように、低温プレート２１０は、ケース２２２を含み、このケース２２２は、２つの側壁２１６と、２つの端壁２２０ａ、２２０ｂと、ベース、即ち、ボトムプレート２３４とを有している。ケース２２２は、側壁２１６、端壁２２０ａ、２２０ｂ及びベース２３４と共に一部品としてプラスチックで成形されるのがよい。スペーサプレート２４８は、ベース２３４から延びるのがよい。いくつかの実施形態では、スペーサプレート２４８は、ベース２３４と共に一部品として一体に成形されるのがよい。
【００２３】
図７に示すように、食用流体入口２１４は、一方の側壁２１６に配置され、食用流体出口２１８は、ケース２２２の端壁２２０に配置されるのがよい。いくつかの実施形態では、ヒートパイプ２２８は、ケース２２２内の食用流体との熱移送のために表面積を増大させるために、ヒートパイプ２２８の容器壁２３２の上に隆起部、即ち、フィン２５２（図７及び図８参照）を有するのがよい。また、隆起部、即ち、フィン２５２は、乱流を促進させるのがよい。更に、いくつかの実施形態では、低温プレート２１０は、食用流体を低温プレート２１０内で冷却した後で食用流体に炭酸を飽和させるための炭酸付加器モジュール２５６（図７及び図８参照）を有するのがよい。
【００２４】
図７〜図９は、長さ方向に沿って「切欠き付き」構造を有するヒートパイプ２２８を示す。各ヒートパイプ２２８は、交互に配置された一連の高部分及び低部分に分けられるのがよい。各高部分は、トッププレート２３０と組立てられるときにトッププレート２３０に当接する上面を有し、各低部分は、トッププレート２３０と組立てられるときにケース２２２のベース２３４に当接する底面を有する。これにより、 ヒートパイプ２２８の上側に沿って一連の間隔をおいた切欠き２２８ａと、ヒートパイプ２２８の下側に沿って一連の間隔をおいた切欠き２２８ｂを形成する。上側の切欠き２２８ａは、隣接した高部分の間の低部分の上面に配置される。同様に、下側の切欠き２２８ｂは、隣接した低部分の間の高部分の底面に配置される。間隔をおいた切欠きを構成するための種々のその他の構造を、本発明の変形実施形態に使用してもよい。上側の切欠き２２８ａ及び下側の切欠き２２８ｂは、低温プレート２１０の中を流れる食用流体のための一連の比較的狭い流路を構成する。図９に示すように、最も左のヒートパイプ２２８が食用流体入口２１４に最も近いと仮定すると、食用流体は、実質的に水平方向の流れで最も左のヒートパイプ２２８に向かって食用流体入口２１４から入る。狭い流路は、ヒートパイプ２２８の側面に沿う接触を促進させ、それと同時に、局所的な食用流体速度を増大させる。隣接したヒートパイプ２２８の間において、シロップ用ライン２４２の内容物を冷却するために、食用流体の流れは、シロップ用ライン２４２を越えるように流れるのがよい。ヒートパイプ２２８及びシロップ用ライン２４２の外面は、食用流体と接触するのに適当である材料で構成されるのがよい。いくつかの実施形態では、ヒートパイプ２２８は、ステンレススチール製であり、シロップ用ライン２４２は、プラスチック製であるのがよい。
【００２５】
図７及び図８に示すように、周囲温度シロップ用ライン２６２が、シロップを著しい冷却なしに小出しタップ（図示せず）に供給するために、低温プレート２１０の下側に結合されるのがよい。これは、周囲温度シロップ、例えば、アイスティーを供給するのに普通である。３つの周囲のシロップ用ライン２６２を図７及び図８に示し、各シロップ用ライン２６２は、一体成形され且つ下方に延びるタブ２６０によって、ケース２２２に結合されている。これは、周囲温度シロップ用ライン２６２を低温プレート２１０に取付けるただ１つの適当な方法である。
【００２６】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、本発明の別の実施形態による低温プレート３１０を示す。低温プレート３１０は、いくつかのヒートパイプ３２８有しているけれども、ケース３２２内に配置された２つのヒートパイプ３２８だけを示す。いくつかの実施形態では、低温プレート３１０は、ケース３２２内に配置された３つ又はそれ以上のヒートパイプ３２８を有していてもよい。各ヒートパイプ３２８は、図７〜図９を参照して説明したように構成されるのがよく、同様の部品に３００番台の同様の参照番号が与えられている。図１０Ａに示すように、低温プレート３１０は、食用流体出口３１８を一方の側壁３１６ａに有しているのがよい。食用流体入口３１４は、食用流体出口３１８の実質的に反対側の別の側壁３１６ｂに配置されているのがよい。いくつかの実施形態では、ケース３２２は、２つの端壁３２０ａ、３２０ｂを有するのがよく、各ヒートパイプ３２８は、２つの端壁３２０ａ、３２０ｂの間を延びるのがよい。
【００２７】
シロップ用ライン３４２は、隣接したヒートパイプ３２８の間に配置されるのがよい。各シロップ用ライン３４２は、ケース３２２の両方の壁３２０ａ、３２０ｂを貫いて延びると共に、ヒートパイプ３２８と実質的に平行に延び、シロップ入口３４３を一方の端壁３２０ａに有し、シロップ出口３４４を反対側の端壁３２０ｂに有している。いくつかの実施形態では、シロップ用ライン３４２は、２つの端壁３２０ａ、３２０ｂの間で蛇行した形態を有していてもよいし、シロップ入口３４３及びシロップ出口３４４を同じ端壁に有していてもよいし、反対の端壁に有していてもよい。いくつかの実施形態では、多数のシロップ用ライン３４２が、隣接したヒートパイプ３２８の間に位置決めされてもよい。低温プレート３１０の中を通る食用流体の下側及び上側の流れは、ヒートパイプ３２８の上面の間隔をおいた切欠き３２８及びヒートパイプ３２８の下面の間隔をおいた切欠き３２８ｂのため、図９に示す流れと実質的に同じである。
【００２８】
図１０Ｂは、図１０Ａの低温プレート３１０の部分的な断面を示す。いくつかの実施形態では、ヒートパイプ３２８の各々は、食用流体との接触に適当なプラスチック又は別のポリマー材料の層３６８で覆われるように成形されるのがよい。層３６８は、比較的薄く且つ／又は熱伝導性の材料で構成されるのがよい。ヒートパイプ３２８は、食用流体との接触に適した材料で構成されてもよいし、そうでなくてもよい。いくつかの実施形態では、ヒートパイプ３２８は、実質的に銅で構成されるのがよい。いくつかの実施形態では、ヒートパイプ３２８は、容器壁３３２と一体に形成されたフィン、即ち、隆起部３５２を有し（図１０Ａ参照）、ヒートパイプ３２８は、プラスチック層３６８によって覆われるように成形される又はその他の仕方で覆われるいくつかの実施形態では、プラスチック層３６８の表面積及び効果的な熱移送速度を促進させるために、プラスチック層３６８自体が表面に凹凸（即ち、フィン、隆起部、凹み等）を有していてもよい。
【００２９】
図１１〜図１３Ｂは、本発明の１つの実施形態による低温プレート４１０を示す。低温プレート４１０は、ヒートパイプ４２８を有している。トッププレート４３０は、いくらかの量の氷等のヒートシンク（例えば、０℃）との接触のための上面４３０ａを有するのがよい。トッププレート４３０は、互いに反対側に位置する２つの端部４３０ｃを有し、２つの端部４３０ｃは、トッププレート４３０の長さを定める。第２のプレート４３１は、トッププレート４３０よりも下に一定距離だけ間隔を隔てるのがよい。第２のプレート４３１は、トッププレート４３０からスペーサブロック４４５によって間隔を隔てるのがよい。第１のスペーサブロック４４５は、一体の食用流体通路又はチャネル４５０を含むように、プラスチックで成形されるのがよい。食用流体通路４５０は、矩形であるのがよく、低温プレート４１０の幅を横切るように均等に間隔を隔てるのがよい。ヒートパイプ４２８の第１の組が、トッププレート４３０と第２のプレート４３１とを連結する。図１３Ａ及び図１３Ｂでは、ヒートパイプ４２８の灯心構造を図示していない。第１の組のヒートパイプ４２８の各々のコンデンサ部分は、そのコンデンサ部分がトッププレート４３０の全長を横切って延びるように、トッププレート４３０の端部の一方４３０ｃに圧入されるのがよい。第１の組のヒートパイプ４２８の各々のエバポレータ部分は、このエバポレータ部分が第２のプレート４３１の全長を横切って延びるように、第２のプレート４３１の端部４３１ｃに圧入されるのがよい。いくつかの実施形態において、各ヒートパイプ４２８は、トッププレート４３０の一方の端部４３０ｃから第２のプレート４３１に延び、第２のプレート４３１の中を通って、トッププレート４３０の反対側の端部４３０ｃに戻り、ループを形成する（図１２及び１３Ｂ参照）。他の実施形態では、第１の組のヒートパイプ４２８の各々は、トッププレート４３０の少なくとも半分の幅を横切るように延び、一方の端部４３０ｃだけから第２のプレート４３１に下方に延びていてもよい。これらの実施形態では、ヒートパイプ４２８は、トッププレート４３０の両方の端部４３０ｃから延びていてもよいし、一方の端部４３０ｃだけから延びていてもよい。図１３Ａは、トッププレート４３０の単一の端部４３０ｃから延びるヒートパイプ４２８を示す。
【００３０】
図１１〜図１３Ｂに示すように、第３のプレート４３３が、第２のプレート４３１の下に一定の距離だけ間隔を隔てるのがよい。第３のプレート４３３は、第２のプレート４３１から第２のスペーサブロック４４７によって間隔を隔てるのがよく、第２のスペーサブロック４４７は、一体の食用流体通路又はチャネル４５２を含むようにプラスチックで成形されるのがよい（図１３Ａ及び図１３Ｂ参照）。ヒートパイプ４２８の第２の組は、トッププレート４３０及び第２のプレート４３１に関して上述した仕方と同じ仕方で、トッププレート４３０と第３のプレート４３３とを連結する。
【００３１】
１つの実施形態では、トッププレート４３０、第２のプレート４３１及び第３のプレート４３３は各々、アルミニウムで構成されるのがよい。１つの実施形態では、第１の組及び第２の組のヒートパイプ４２８の各々は、銅で構成されるのがよい。食用流体流路４５０、４５２はそれぞれ、第１のスペーサブロック４４５及び第２のスペーサブロック４４７内に一体に形成されるのがよい。第１のスペーサブロック４４５及び第２のスペーサブロック４４７は、比較的熱伝導性のプラスチック又は熱伝導性添加剤を含有するポリマー材料で成形されるのがよい。スペーサブロック４４５、４４７の間の第１の組及び第２の組のヒートパイプ４２８の形態は、同様の寸法のプラスチック製の固体ブロックと比較して増大した熱移送容量を有するのがよい。いくつかの実施形態では、第２のプレート４３１及び第３のプレート４３３をヒートパイプ４２８を備えたトッププレート４３０に連結することによって、等温又は比較的等温の連結が、プレート４３０、４３１、４３３の間に得られ、この連結は、第２のプレート４３１及び第３のプレート４３３の温度を０℃又はそれに非常に近い温度に保つことができる。
【００３２】
スペーサブロック（図１１〜図１３Ｃ参照）を含む実施形態では、スペーサブロック４４５、４４７、４４９は、少なくとも部分的に熱プラスチック材料又は熱可塑性プラスチック材料で構成されるのがよい。熱プラスチック又は熱可塑性プラスチックは、超高分子量低温熱可塑性プラスチックであるのがよく、超高分子量低温熱可塑性プラスチックは、少なくとも１つの方向において、熱伝導性に対する低い抵抗性を有しているのがよい。いくつかの実施形態では、熱プラスチック材料の熱伝導に対する抵抗は、１つの方向において、それと直交する方向よりも著しく低い。いくつかの実施形態では、スペーサブロック４４５、４４７、４４９から、トッププレート４３０及び／又はヒートパイプ４２８を介してトッププレートに連結された追加のプレートへの熱の熱伝導度を最大にするために、熱プラスチック材料は、低い熱抵抗の方向がトッププレート４３０に対して直交するように、低温プレート４１０内に配置されるのがよい。かかる材料及び配向はまた、熱移送効果を最大にするために、本発明の他の実施形態による低温プレートと組合せて使用されてもよい。
【００３３】
いくつかの実施形態では、第３のスペーサブロック４４９は、第３のプレート４３３の下に設けられる。第３のスペーサブロック４４９は、一体のシロップ用通路又はチャネル４５４を含むようにプラスチックで成形されるのがよい（図１３Ａ及び図１３Ｂ参照）。第３のスペーサブロック４４９及びそれに収容されるシロップは、第３のプレート４３３によって冷却されるのがよい。第３のスペーサブロック４４９を２つの低温プレートの間に配置しないことによって、第３のスペーサブロック４４９の冷却効果を、第１のスペーサブロック４４５及び第２のスペーサブロック４４７と比較して減少させるのがよい。
【００３４】
トッププレート４３０、第２のプレート４３１及び第３のプレート４３３の各々を固体アルミニウムプレートとして図示し且つ説明したけれども、それらがその他の熱伝導材料又は多部品で構成されてもよい。同様に、第１の組及び第２の組の各々のヒートパイプ４２８の数は、ヒートパイプ性能及び空間的制約に応じて変化してもよい。いくつかの実施形態では、ヒートパイプ４２８は、全体的に丸みを有し、銅で構成されてもよい。その他の形態及び材料のヒートパイプを他の実施形態で使用してもよい。
【００３５】
図１３Ｃは、図１１〜図１３Ｂの実施形態と類似した変形実施形態を示す。低温プレート４１０は、低温プレート４１０の両端部から延びてその中央部の近くで終端する２組のヒートパイプ４２８を有するのがよい。いくつかの実施形態では、スペーサブロック４４５は、蛇行した食用流体流路（図示せず）を含むのがよい。いくつかの実施形態では、スペーサブロック４４５は、熱プラスチック等のポリマー材料で構成されるのがよい。いくつかの実施形態では、スペーサブロック４４５は、食用流体、トッププレート４３０及び第２のプレート４３１の直接接触を可能にする薄いプレートであるのがよい。かかるいくつかの実施形態では、トッププレート４３０、第２のプレート４３１及びスペーサブロック４４５は、少なくとも部分的に、ステンレススチールで構成されるのがよい。図１３Ｃに示す低温プレート４１０はまた、図１１〜図１３Ｂに示し且つ上述した追加のスペーサブロック及びプレートを有していてもよい。
【００３６】
図１４Ａ〜図１５Ｂは、図１１〜図１３Ｂの実施形態の変形例を示す。低温プレート４１０は、コンデンサ部分を含むヒートパイプを有するのがよく、コンデンサ部分は、トッププレート４３０の全長を実質的に横切るように延びている。トッププレート４３０の長さに沿う隆起部４６３等の表面に凹凸は、コンデンサ部分を受入れ、トッププレート４３０の上面４３０Ａの増大した表面積を付与する。図１５Ａに示すように、ヒートパイプ４２８の各々のエバポレータ部分は、スペーサブロック４４５の下側にそって延びるのがよい。変形例として、ヒートパイプ４２８のエバポレータ部分は、スペーサブロック４４５に圧入されるのがよい。図１５Ｂに示すように、スペーサブロック４４５は、エバポレータ部分を受入れるようにスペーサブロック４４５の長さ方向に延びる隆起部４７３等の表面に凹凸を有するのがよい。隆起部４６３、４７３は、トッププレート４３０及び／又はスペーサブロック４４５がより少ない材料で構成されることを可能にし、材料コストを削減する。更に、トッププレート４３０が薄ければ薄いほど、低温プレート４１０がより軽量に作られる。加えて、プレートの厚さを減少させることによって、伝導熱移送に対する抵抗を減少させてもよい。
【００３７】
図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、低温プレート４１０は、食用流体入口４１４及び食用流体出口４１８を有し、食用流体入口４１４及び食用流体出口４１８は両方とも、スペーサブロック４４５の１つの側面にある。食用流体通路４５０が、食用流体入口４１４と食用流体出口４１８の間を往復するように蛇行した形態で配置されている。シロップ用チャネル又は通路４５４も、スペーサブロック４４５の中で延び、シロップが一般的に食用流体ほど冷却を必要としないので、蛇行していてもよいし、ずっと真っ直ぐであってもよい。
【００３８】
図１４Ａ〜図１５Ｂの低温プレート４１０は、積重ね式又はモジール式の形態で使用される。かかる形態は、図１１〜図１３Ｂに示す低温プレート４１０と同様であるのがよい。積重ね構成要素は、より小さい設置面積、即ち、平面視面積と、食用流体通路及びシロップ用通路の数と種類におけるより広い汎用性を可能にする。いくつかの実施形態では、図１４Ａ〜図１５Ｂの低温プレート４１０は、追加の食用流体、中間熱質量流体又は風味シロップのための流体チャンバと関連して使用される。
【００３９】
図１６〜図１７は、本発明の別の実施形態による低温プレート５１０を示す。低温プレート５１０は、ヒートパイプ５２８をケース５２２の内側に有するのがよい。ケース５２２は、２つの側壁５１６と、２つの端壁５２０と、ベース即ちボトムプレート５３４とを有し、いくつかの実施形態では、これらの全ては、一体に成形されるのがよい。しかしながら、側壁５１６、端壁５２０及びベース５３４は、別々に形成され、溶接、ネジ留め、エポキシ等によって互いに接合されてもよい。低温プレート５１０のトッププレート５３０は、側壁５１６、端壁５２０及びベース５３４と共に、低温プレート５１０の内部容積、即ち、チャンバ５２３を構成する。チャンバ５２３内において、或る容積の流体（以下、中間流体と称する）が収容される。トッププレート５３０を一定の温度まで（例えば、約０℃）冷却するために、いくらかの量の氷が、ヒートシンクとしてのトッププレート５３０の上面５３０Ａの上に配置されるのがよい。いくつかの実施形態では、中間流体は、低温プレート５１０の上面の氷が溶けた水であるのがよく、この水は、ドレイン孔５１７（図１６参照）を通ってチャンバ５２３に流れ込む。他の実施形態では、中間流体は、外部供給源からチャンバ５２３内にポンプ送りされる。ヒートパイプ５２８はまた、チャンバ５２３内に配置されるのがよい。１つの実施形態では、１８対のヒートパイプ５２８がチャンバ５２３内に配置され、各対は、逆Ｕ字形状を形成するように構成されるのがよい。
【００４０】
いくつかの実施形態では、各ヒートパイプ５２８は、ほぼ９０度のエルボとして形成されるのがよく、エルボは、ほぼ水平な上側の脚部５２８Ａとほぼ垂直な下側の脚部５２８Ｂとを有する。上側の脚部５２８Ａは、ヒートパイプのコンデンサ部分であるのがよく、トッププレート５３０に隣接しているのがよく、例えば、凹部５３０Ｄ内でトッププレート５３０に接触する。凹部５３０Ｄは、トッププレート５３０の厚さを減少させることができ、従って、ヒートパイプ５２８とヒートシンクとの間の熱伝導に対する局所的な抵抗を減少させる。下側の脚部５２８Ｂは、各ヒートパイプ５２８のエバポレータ部分であるのがよく、トッププレート５３０から遠ざかるようにチャンバ５２３の中に延びる。いくつかの実施形態では、１つ又は２つ以上の拍車形状の環状フィン５７２が、ヒートパイプ５２８のいくつか又は各々の下側の脚部５２８Ｂのところに又はその近くに、例えば、下側の脚部５２８Ｂの最も下のところに配列されるのがよい。フィン５７２は、ヒートパイプ５２８のための特別な熱移送性能を有するのがよい。
【００４１】
各ヒートパイプ５２８は、熱をチャンバ５２３内の中間流体から受入れ、熱がヒートパイプ５２８を通して氷に移送されるとき、中間流体の温度が降下する。冷却された中間流体は、食用流体用ライン５２６によってチャンバ５２３内に収容され且つ中間流体内に浸された食用流体からの熱を受入れる。いくつかの実施形態では、食用流体用ライン５２６は、チャンバ５２３の中を蛇行した形態で配置された単一のラインであるのがよい。いくつかの実施形態では、いくつかの食用流体用ライン５２６が、チャンバ５２３の中を通過すると共に、チャンバ５２３の中を蛇行した形態で配置されてもよいし、そうでなくてもよい。
【００４２】
いくつかの実施形態では、ヒートパイプ５２８は、銅で構成されるのがよい。中間流体は、低温プレート５１０の熱容量部を構成し、それにより、アルミニウム製ブロックの低温プレートと比較して、非常に大きい質量減少を可能にする。食用流体が、ステンレススチール又は比較的伝導性のプラスチックで構成された食用流体用ライン５２６内に収容されるので、中間流体及びヒートパイプ５２８は、特に衛生的であることを必要としない。これにより、食用の取扱い表面の制約を満たすために必要な製造及び組立ての手間が軽減される。
【００４３】
いくつかの実施形態では、ヒートパイプ５２８は、食料品と接触するのに適したプラスチック又はその他の材料の層で覆われるように成形されるのがよい。そのとき、低温プレート５１０のチャンバ５２３は、食用流体を収容し、チャンバ５２３の中を通る中間流体及び食用流体用ライン５２６の必要を実質的に又は完全になくす。いくつかの実施形態では、ヒートパイプ５２８は、フィンを有していない。いくつかの実施形態では、ヒートパイプ５２８の上のプラスチック層は、プラスチック層の熱伝導性を促進させるために、表面に凹凸（例えば、隆起部、フィン、凹部等）を含むのがよい。シロップ用ラインを図１６及び図１７に示していないが、冷却された及び／又は周囲温度の風味シロップを小出しタップに供給するために、上述した本発明のその他の実施形態に従って使用されてもよい。
【００４４】
図１８は、低温プレート５１０を組込んだ飲料小出しシステム５９０を示す。小出し器５９０は、１つ又は２つ以上の小出しヘッド５９２を有している。いくつかの実施形態では、食用流体（例えば、水）は、小出しされる前に、風味付けされたシロップと混合されるのがよい。食用流体供給用ライン５９４が低温プレート５１０の流体入口５１４に結合され、低温プレート５１０を食用流体供給源（図示せず）と流体連通する。食用流体配送用ライン５９６が低温プレート５１０の流体出口５１８に結合され、低温プレート５１０を１つ又は２つ以上の小出しヘッド５９２と流体連通する。上述した本発明のすべての実施形態の低温プレートはまた、飲料小出しシステム５９０と共に使用されるように構成されるのがよい。本発明の実施形態による低温プレートの飲料小出し器への一体化は、限定するわけではないが、食用流体及び風味付けされたシロップを含む流体のための追加の入口及び出口を含む。
【００４５】
図１９は、本発明の別の実施形態による低温プレート６１０を示す。低温プレート６１０は、トッププレート６３０と、ベース即ちボトムプレート６３４とを有している。いくつかの実施形態では、トッププレート６３０及びボトムプレート６３４は、互いに平行に配置されるのがよい。ヒートパイプ６２８が、トッププレート６３０とボトムプレート６３４との間に配置されるのがよい。いくつかの実施形態では、ボトムプレート６３４は、食用流体用ライン６２６（図１９参照）を有している。食用飲料用ライン６２６は、食用流体入口６１４及び食用流体出口６１８を有している。食用流体入口６１４は、食用流体を食用流体供給部（図示せず）から低温プレート６１０に流すように構成されるのがよい。食用流体出口６１８は、食用液体を低温プレート６１０から飲料小出しシステム（図示せず）の小出しヘッドに流すように構成されるのがよい。
【００４６】
ヒートパイプ６２８は、上述した内部構造と同様の内部構造を有するように構成されるのがよい。図示の実施形態では、ヒートパイプ６２８は、トッププレート６３０及び／又はボトムプレート６３４と実質的に同様の平面視面積（フットプリント）を有する内部容積を構成するのがよい。ヒートパイプ６２８の上面は、トッププレート６３０の実質的に全表面積を横切ってトッププレート６３０の底面に接触するように配置されるのがよい。その場合、ヒートパイプ６２８のコンデンサ部分が設けられるのがよく、コンデンサ部分は、氷と接触するように配置されるトッププレート６３０のほぼ全体寸法である。同様に、ヒートパイプ６２８の下面は、ボトムプレート６３４の実質的に全表面積を横切ってボトムプレート６３４の上面に接触するように配置されるのがよい。食用流体用ライン６２６は、ボトムプレート６３４内に配置されてもよいし、ボトムプレート６３４によって部分的に構成されていてもよい。いくつかの実施形態では、熱をヒートパイプ６２８のエバポレータ部分に効率的に移送するために、食用流体をヒートパイプ６２８の下面の上に直接流してもよい。
【００４７】
飲料小出し器の操作の際、本発明の実施形態の低温プレートは、「混合された」（例えば、水と風味付けされたシロップを含む）小出し飲料の容積の約５／６を配送することができる。従って、低温プレートは、１分間当たり０〜３００液量オンス（０〜８．８７リットル）所望の食用流体流量を配送するように構成されるのがよい。低温プレートの性能は、いくつかの箇所では、低温プレートが達成することができる食用流体内の温度降下に関連する。いくつかの実施形態では、低温プレートは、流体入口と流体出口との間の食用流体の温度降下を約０℃と３０℃の間で生じさせるように構成される。いくつかの実施形態では、全体熱移送係数−面積の製品は、約５５０ワット／Ｋである。特定の操作条件の１つの例は、１分間当たり２５６液量オンス（７．５７リットル）の食用流体を低温プレートの中に流し、２２℃（例えば、２５℃〜３０℃）の温度降下を達成することを含む。いくつかの実施形態では、低温プレートは、低温プレートの前後（例えば、流体入口と流体出口の間）の圧力降下が約１５ｐｓｉ（０．１０３４Ｍｐａ）よりも大きくない上述した流体配送の仕様を実現するのがよい。いくつかの実施形態では、低温プレートは、低温プレート前後の圧力降下が１ｐｓｉ（０．００６９ＭＰａ）よりも小さい上述した流体配送の仕様を実現するのがよい。
【００４８】
いくつかの実施形態では、低温プレートは、約２０インチ×２４インチ（約５０．８ｃｍ×６１ｃｍ）又はそれよりも小さい平面視面積（即ち、平面図において占有する面積）を有するのがよい。いくつかの実施形態では、低温プレートは、約１７インチ×２０インチ（約４３．２ｃｍ×５０．８ｃｍ）又はそれよりも小さい平面視面積を有するのがよい。いくつかの実施形態では、低温プレートは、約１２インチ×１６インチ（約３０．４ｃｍ×４０．７ｃｍ）又はそれよりも小さい平面視面積を有するのがよい。いくつかの実施形態では、低温プレートは、５０ポンド（２２．６８キログラム）又はそれよりも少ない乾燥重量（即ち、いかなる液体も充填されない）を有するのがよい。いくつかの実施形態では、低温プレートは、約２０ポンド（約９．０７キログラム）又はそれよりも小さい乾燥重量を有するのがよい。いくつかの実施形態では、低温プレートは、約１２〜１８ポンド（約５．４４〜８．１６キログラム）の乾燥重量を有するのがよい。上述した性能及び寸法の明細は、本明細書で説明したすべての実施形態及び本明細書で詳細に図示又は説明していない本発明の更なる構成に適用される。
【００４９】
かくして、本発明は、とりわけ、飲料小出し器に使用される、増大した熱効率（即ち、熱移送効率、熱移送速度等）と減少した質量とを備えた低温プレートを提供する。本発明の種々の特徴及び利点が、特許請求の範囲に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来技術の低温プレートの斜視図である。
【図２】ヒートパイプの概略図である。
【図３】本発明の１つの実施形態による低温プレートの斜視図である。
【図４】図３の低温プレートの分解図である。
【図５】図３及び図４の低温プレートの部分的な斜視図である。
【図６】図３〜図５の低温プレートの部分的な断面図である。
【図７】本発明の別の実施形態による低温プレートの斜視図である。
【図８】図７の低温プレートの別の斜視図である。
【図９】図７及び図８の低温プレートの部分的な断面図である。
【図１０Ａ】本発明の別の実施形態による低温プレートの分解斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの低温プレートの部分的な断面図である。
【図１１】本発明の別の実施形態による低温プレートの斜視図である。
【図１２】図１１の低温プレートの正面図である。
【図１３Ａ】図１１及び図１２の低温プレートのための１つのヒートパイプ形態の概略的な断面図である。
【図１３Ｂ】図１１及び図１２の低温プレートのための別のヒートパイプ形態の概略的な断面図である。
【図１３Ｃ】図１１及び図１２に示す低温プレートと同様の低温プレートのための別のヒートパイプ形態の斜視図である。
【図１４Ａ】本発明の別の実施形態による低温プレートの斜視図である。
【図１４Ｂ】本発明の別の実施形態による低温プレートの斜視図である。
【図１５Ａ】図１４Ａの低温プレートの端面図である。
【図１５Ｂ】図１４Ｂの低温プレートの端面図である。
【図１６】本発明の別の実施形態による低温プレートの部分的な斜視図である。
【図１７】明瞭化のためにボトムプレートを除去した、図１６の低温プレートの斜視図である。
【図１８】本発明の別の実施形態による低温プレートの斜視図である。
【図１９】本発明の１つの実施形態による低温プレートを含む飲料小出しシステムの斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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