(57)【要約】      （修正有）【課題】冷媒流体の熱交換効率が高い、液状または半液状の食品製品を製造し分配するための機械の提供。【解決手段】分配される製品のための容器１０２と、容器に接続され、容器からの製品の分配を許可または禁止するためにオンおよびオフにすることができるディスペンサ１０３と、回転軸Ｒを中心に回転可能であり、かつ処理中の製品を混合するために容器の内側に取り付けられている撹拌機１０５と、熱交換流体が流れる回路を有する熱システム２と、分配される前記製品の前記容器に機能的に関連付けられた蒸発器３とを有する、液状または半液状の食品製品を製造し分配するための機械１。【選択図】図６
2019216711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状または半液状の食品製品を製造し分配するための機械（１）であって、
分配される製品のための容器（１０２）と、
前記容器（１０２）に接続され、前記容器（１０２）からの前記製品の分配を許可または禁止するためにオンおよびオフにすることができるディスペンサ（１０３）と、
回転軸（Ｒ）を中心に回転可能であり、かつ処理中の前記製品を混合するために前記容器（１０２）の内側に取り付けられている撹拌機（１０５）と、
熱交換流体が流れる回路を有する熱システム（２）であって、前記回路に沿って、
圧縮機（２０１）と、
凝縮器（２０２）と
減圧要素（４）と、
分配される前記製品の前記容器に機能的に関連付けられた蒸発器（３）であって、前記熱交換流体のための入口開口部（３０７）と、前記熱交換流体のための排出開口部（３０８）と、第１の管状要素（３０１）と、前記第１の管状要素（３０１）と同軸である第２の管状要素（３０２）とを含み、延設半径方向（Ｒ１）と延設軸方向とを有する蒸発器（３）と、を備える熱システム（２）と
を備え、
前記第２の管状要素（３０２）は、少なくとも、前記回転軸（Ｒ）に平行な軸方向に沿って延在し、前記第１の管状要素（３０１）の内側に配置されて、前記第２の管状要素（３０２）の外面と前記第１の管状要素（３０１）の内面との間に、前記熱交換流体を循環させるための環状チャンバ（３０３）を画定し、
前記環状循環チャンバ（３０３）が少なくとも１つのマイクロチャネル（８００）によって画定され、前記マイクロチャネル（８００）が３ｍｍから１３ｍｍの水力直径を有する、機械（１）。
【請求項２】
前記環状循環チャンバ（３０３）が、３ｍｍから１３ｍｍの水力直径を有する複数のマイクロチャネル（８００）によって画定される、請求項１に記載の機械（１）。
【請求項３】
前記複数のマイクロチャネル（８００）のそれぞれが、隣接するマイクロチャネル（８００）と共通の壁を有する、請求項２に記載の機械（１）。
【請求項４】
前記複数のマイクロチャネル（８００）の断面サイズが、前記蒸発器（３）の主延長軸（Ｓ）に沿って可変である、請求項２または３に記載の機械（１）。
【請求項５】
前記複数のマイクロチャネル（８００）は、入口断面サイズにおいてよりも前記蒸発器（３）の前記主延長軸（Ｓ）に沿った出口断面サイズにおいて、より大きい、請求項４に記載の機械（１）。
【請求項６】
前記複数のマイクロチャネル（８００）は、それらの内部に、前記第２の管状要素（３０２）と関連する複数の突起（８０３）またはキャビティを有し、前記複数のマイクロチャネル（８００）の熱交換面を増大させるように設計されている、請求項２から５のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項７】
前記複数のマイクロチャネル（８００）が、前記第２の管状要素（３０２）と一体であり、前記第２の管状要素の外面に形成されているフィンによって画定されており、前記フィンは、前記第１の管状要素（３０１）の内面に溶接されている、請求項２から５のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項８】
前記複数のマイクロチャネル（８００）が少なくとも１つの湾曲区間を有する、請求項２から７のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項９】
前記複数のマイクロチャネル（８００）が螺旋状の経路で延びる、請求項２から８のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項１０】
前記蒸発器（３）に関連付けられ、前記複数のマイクロチャネル（８００）の入口に接続されて入口チャンバを画定し、前記蒸発器（３）に流入する前記熱交換流体を前記複数のマイクロチャネル（８００）に分配する入口分配要素（８０５）を備える、請求項２から９のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項１１】
前記入口分配要素（８０５）が、前記熱交換流体が前記入口分配要素（８０５）に流れ込むことを可能にするように設計された入口管ユニオンを備える、請求項１０に記載の機械（１）。
【請求項１２】
前記蒸発器（３）と関連付けられ、前記複数のマイクロチャネル（８００）の出口に接続されて出口チャンバを画定し、前記複数のマイクロチャネル（８００）から流出する前記熱交換流体を抽出する出口コレクタ要素（８０６）を備える、請求項２から１１のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項１３】
前記出口コレクタ要素（８０６）が、前記熱交換流体を前記出口コレクタ要素（８０６）から抽出することを可能にするように設計された出口管ユニオンを備える、請求項１２に記載の機械（１）。
【請求項１４】
前記複数のマイクロチャネル（８００）が、前記蒸発器（３）の主延長軸（Ｓ）の周りに円周方向に分布している、請求項２から１３のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項１５】
前記複数のマイクロチャネル（８００）のサイズが同一である、請求項２から１４のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項１６】
前記蒸発器（３）が、前記第２の管状要素（３０２）と同軸であり、かつ前記第２の管状要素と外側で接触する第１のコレクタリング（５）を備え、前記第１のコレクタリング（５）は、コレクタチャンバ（５０５）を画定し、かつ前記コレクタチャンバ（５０５）および前記環状チャンバ（３０３）と連通して前記熱交換流体を循環させるためのコレクタ開口部（５０６）も含み、前記熱交換流体を循環させるために、前記コレクタチャンバ（５０５）と前記環状チャンバ（３０３）との間の流体連通を可能にする、請求項１から１５のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項１７】
前記第１のコレクタリング（５）が、円筒形壁（５０１）、第１の半径方向壁（５０２）、および第２の半径方向壁（５０３）を備え、前記第１の半径方向壁（５０２）と前記第２の半径方向壁（５０３）は、前記第２の管状要素（３０２）の外面と接触して前記コレクタチャンバ（５０５）を画定する、請求項１６に記載の機械（１）。
【請求項１８】
前記第１のコレクタリング（５）が、複数のコレクタ開口部（５０６）を形成するために追加のコレクタ開口部を備える、請求項１６または１７に記載の機械（１）。
【請求項１９】
前記複数のコレクタ開口部（５０６）が前記第１のコレクタリング（５）の前記第２の半径方向壁（５０３）に形成され、前記開口部が等間隔に配置されて前記冷媒流体が均一に分配されることを可能にする、請求項１８に記載の機械（１）。
【請求項２０】
前記入口開口部（３０７）は、前記第１のコレクタリング（５）の前記円筒形壁（５０１）に配置されている、請求項１６から１９のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項２１】
前記第１の管状要素（３０１）の第１の軸方向端部（３０５Ａ）が、前記第１のコレクタリング（５）の第２の半径方向壁（５０３）と接触している、請求項１から２０のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項２２】
それぞれが対応するそれぞれのコレクタチャンバ（５０５、６０５）と対応するそれぞれのコレクタ開口部（５０６、６０６）とを有する複数のコレクタリング（５、６）を形成するための第２のコレクタリング（６）を備える、請求項１から２１のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項２３】
前記第２のコレクタリング（６）が、前記熱システム（２）の前記入口開口部（３０７）から前記熱システム（２）の前記排出開口部（３０８）に向けられる前記熱交換流体の流れに沿って前記第１のコレクタリング（５）の上流に配置される、請求項２２に記載の機械（１）。
【請求項２４】
前記第１の管状要素（３０１）の第２の軸方向端部（３０５Ｂ）が、前記第２のコレクタリング（６）の前記第１の半径方向壁（６０２）と接触している、請求項２１に記載の機械（１）。
【請求項２５】
前記第２のコレクタリング（６）が、前記第２のコレクタリング（６）の前記第１の半径方向壁（６０２）に形成された複数のコレクタ開口部（６０６）を形成するために追加のコレクタ開口部を備え、前記排出開口部（３０８）が前記第２のコレクタリング（６）の前記円筒形壁（６０１）に配置されている、請求項２２から２４のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項２６】
前記第２の管状要素（３０２）と同軸であり、かつ前記第２の管状要素（３０２）と外側で接触している乱流リング（７）を備え、前記乱流リング（７）は乱流チャンバ（７０５）を画定し、前記第１の管状要素（３０１）が、前記第１のコレクタリング（５）および前記乱流リング（７）と接触して前記熱交換流体を循環させるための前記環状チャンバ（３０３）の第１の部分を画定する第１の区間（３０１Ａ）と、前記第２のコレクタリング（６）および前記乱流リング（７）と接触して前記熱交換流体を循環させるための前記環状チャンバ（３０３）の第２の部分（３０３Ｂ）を画定する第２の区間（３０１Ｂ）とを備える、請求項２２から２５のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項２７】
前記乱流リング（７）の第１の半径方向壁（７０２）が、前記熱交換流体を循環させるために前記乱流チャンバ（７０５）および前記環状チャンバ（３０３）の前記第１の部分と連通する第１の乱流開口部（７０６Ａ）を備え、前記乱流リング（７）の第２の半径方向壁（７０３）が、前記熱交換流体を循環させるために前記乱流チャンバ（７０５）と前記環状チャンバ（３０３）の前記第２の部分（３０３Ｂ）と連通する第２の乱流開口部（７０６Ｂ）を備える、請求項２５に記載の機械（１）。
【請求項２８】
前記撹拌機（１０５）が前記第１の管状要素（３０１）の外側に配置されて、前記第１の管状要素（３０１）の外面と接触している流体を混合する、請求項１から２７のいずれか１項に記載の機械（１）。
【請求項２９】
前記撹拌機（１０５）が、前記第２の管状要素（３０２）の内面に接触する流体を混合するように、前記第２の管状要素（３０２）の内側に配置される、請求項１６から２７のいずれか１項に記載の機械（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液状または半液状の食品製品を製造し分配するための機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
液状または半液状の食品製品を製造し分配するための機械は、単に例としてアイスクリーム、シャーベット、ソフトアイスクリーム、チルドパティスリー製品、グラニータなどの製品の製造に使用される物質（substances）を調製するために設計された機械である。特に、そのような機械は２つの基本的な性質を持たなければならない。すなわち、一方でそれらは処理中の製品を利用可能にすることができなければならず、他方でそれらは製品を調整することができなければならない。
【０００３】
したがって、機械は処理中の製品を保持するための容器を有する。
【０００４】
製品の入手可能性は、一般に、基本混合物が供給される投入口と、容器に作られ、かつ、完成品が分配される、ディスペンサによって制御される分配口を通して得られる。ディスペンサは手動または自動で制御され、分配口からの製品の分配を許可または禁止することができる。
【０００５】
製品は機械的または熱的に調整することができる。機械的調整は撹拌機によって達成される。通常、撹拌機は、製品が容器に堆積したり凍結したりするのを防ぐために容器の内面の少なくとも一部と摺動するように接触している。
【０００６】
一方、熱調整は、温かい製品か冷たい製品かを問わず、製品の調製に欠かせない。熱調整は、容器内で処理中の製品と熱交換するように構成された交換器を設計することによって達成される。より具体的には、好ましい機械では、熱交換器は、処理中の製品を冷却し、分配される最終製品に正しい粘度（consistency）を与えるために、処理中の製品から熱を吸収する。処理中の製品を冷却することを可能にするために、機械は冷凍システムを備える。業界で知られているのは、特定の機械要件に多かれ少なかれ適応可能ないくつかの種類の冷凍システムである。いずれにせよ、全ての冷凍システムは、冷凍システム内を循環する熱交換流体、特に冷媒流体を含む。冷媒流体は、その圧力を増加させる圧縮機、そこから熱を抽出してそれを液体状態に戻す凝縮器、その圧力を減少させる減圧要素、そして最後に冷媒流体が周囲から熱を受け取る（この機械の場合には処理中の製品から熱を受け取る）蒸発器を順次流れることによって冷凍サイクルを実行し、気体状態に戻り、および／またはその密度を変化させる（ＣＯ２が冷媒として使用される場合、上記の伝統的な蒸気圧縮サイクルでは、周囲の大気への熱の伝達は、流体の凝縮をもたらすのではなく、むしろ濃密な気相の漸進的な冷却をもたらす）。
【０００７】
したがって、蒸発器は、冷却されるべき製品のための容器と、冷媒流体を収容するチャンバとを備える。当業界で知られているのは、液状または半体状の食品製品を製造するために使用され、管状蒸発器を含む機械である。特に知られているのは、環状チャンバの内側に配置された螺旋コイルを含む蒸発器である。この構成では、冷媒流体は螺旋経路内に押し込まれる。この解決策は、熱交換面を増大させるが、２つの大きな欠点を有する。一方では、冷媒流体のための通路の断面積が減少するために負荷損失が増大し、他方では、コイル内の冷媒流体が円周方向に沿ってでさえも不均一な熱交換につながる漸進的な加熱を受けるために熱交換効率がさらに低下する。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、従来技術の上述した欠点を克服するための、液状および半液状の食品製品を製造し分配するための機械を提供することを目的とする。
【０００９】
この目的は、添付の特許請求の範囲において特徴付けられるような本開示による液状および半液状の食品製品を製造し分配するための機械によって完全に達成される。
【００１０】
これらおよび他の特徴は、添付の図面において非限定的な例として示される、好ましい実施形態の以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の機械に適用可能な熱交換器の実施形態を示す図である。
【図２】断面Ａ−Ａを通る図１の熱交換器の断面図である。
【図３】本発明の機械に適用可能な熱交換器のさらなる実施形態の断面図である。
【図４】本発明の機械に適用可能な熱交換器のさらなる実施形態を示す図である。
【図５】本発明の機械に適用可能な熱交換器のさらなる実施形態を示す図である。
【図６】液状または半液状の食品製品を製造し分配するための本発明の機械を示す。
【図６Ａ】図１の機械を示し、プレ混合タンク（pre-mixing tank）も示す図である。
【図７】乾式膨張冷凍システムのレイアウトを概略的に表す図である。
【図８Ａ】図６の機械のさらなる実施形態における蒸発器の第１の斜視図である。
【図８Ｂ】図６の機械のさらなる実施形態における蒸発器の第２の斜視図である。
【図９Ａ】図８Ａの蒸発器の第１の側面図である。
【図９Ｂ】図８Ａの蒸発器の第２の側面図である。
【図１０】図８Ａの蒸発器のコレクタリングの詳細図である。
【図１０Ａ】本発明の蒸発器のさらなる実施形態の断面図を示す。
【図１０Ｂ】図８Ａの蒸発器の実施形態の断面図を示す。
【図１０Ｃ】図１０Ａまたは１０Ｂからの乱流リングの詳細を示す図である。
【図１１】図１０の断面に対して直角に回転した図８Ａの蒸発器の断面図である。Ａは、図１１の断面からの詳細を示す図である。
【図１２】図８Ａの蒸発器の分解図を示す。
【図１２Ａ】第１のコレクタリング、第２のコレクタリングおよび乱流リングを示す図である。
【図１３】図８Ａの蒸発器の一実施形態を示す図である。
【図１４】図８Ａの蒸発器の追加の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照すると、番号１は、液状または半液状の食品製品を製造し分配するための機械を示す。製品はまた、非限定的な例として、グラニータ、アイスクリーム、シャーベット、チルドパティスリー製品またはソフトアイスクリームなどの冷たいまたは氷のような製品であってもよい。
【００１３】
一実施形態では、機械１はフレーム１０１を備える。
【００１４】
一実施形態では、機械１は容器１０２を備える。容器１０２は、製品がユーザに分配される前に処理中の製品を保持するように構成されている。一実施形態では、容器１０２は円筒形である。この実施形態では、容器１０２は対称軸Ｓを有する。
【００１５】
一実施形態では、機械１はディスペンサ１０３を備える。一実施形態では、ディスペンサ１０３は容器１０２に接続されている。
【００１６】
ディスペンサ１０３は２つの動作位置、すなわち製品が分配されることを可能にする「オン」位置と、製品が分配されることを妨げる「オフ」位置とを有する。
【００１７】
一実施形態では、機械１は分配口を備える。分配口１０４は、外部雰囲気および容器１０２の内側の内部空間１０２'と連通している。分配口１０４は、ディスペンサ１０３に接続されている。ディスペンサ１０３のオン位置では、容器１０２内の内部空間１０２'と外部雰囲気との間の連通が可能になる。ディスペンサ１０３のオフ位置では、容器１０２内の内部空間１０２'と外部雰囲気との間の連通が阻止される。
【００１８】
一実施形態では、機械１は撹拌機１０５を含む。一実施形態では、撹拌機１０５は、容器１０２の内側の回転軸Ｒを中心に回転するように構成される。一実施形態では、撹拌機１０５の回転軸と容器１０２の対称軸Ｓとは一致する。一実施形態では、撹拌機１０５はシャフトに取り付けられたブレードを含む。撹拌機１０５は、処理中の製品を混合し、それが覆われた（encrusted）凍結ブロックを形成するのを防止するように構成される。
【００１９】
一実施形態では、機械１はアクチュエータ１０６を備える。アクチュエータ１０６は、撹拌機１０５を駆動するように構成されている。一実施形態では、アクチュエータ１０６は、撹拌機１０５のシャフトと係合して撹拌機１０５にトルクを伝達する電気モータである。
【００２０】
一実施形態では、機械１は、ユーザによって入力された作業データに応じて機械１の構成要素を制御するように構成された制御ユニット１０７を備える。
【００２１】
一実施形態では、制御ユニット１０７はアクチュエータ１０６に接続されている。
【００２２】
一実施形態では、機械１はユーザインターフェースを備える。
【００２３】
一実施形態では、機械１は少なくとも１つのセンサ１０８を備える。一実施形態では、少なくとも１つのセンサ１０８は、ディスペンサ１０３がオンになったときに製品が効果的に分配されていることをチェックするように構成される。一実施形態では、少なくとも１つのセンサ１０８は、撹拌機１０５がオンになったときに製品が効果的に分配されていることをチェックするように構成される。一実施形態では、制御ユニット１０７は少なくとも１つのセンサ１０８に接続されている。
【００２４】
一実施形態では、機械１はプレ混合タンク１０９を含む。プレ混合タンク１０９は、フィラーパイプ１０９'によって容器１０２に接続されている。フィラーパイプ１０９'は、フィラー開口部１０９''を通して容器１０２に通じている。
【００２５】
一実施形態では、機械１は混合器１１０を含む。混合器１１０は、容器１０２内に移送される前にプレ混合タンク１０９内の製品を混合するように構成されている。
【００２６】
一実施形態では、機械１は熱システム２を備える。熱システム２は、熱システム２自体の内部を循環する熱交換流体を含む。一実施形態では、熱システムは、冷媒流体が循環する冷凍システム２である。
【００２７】
以下、「熱交換流体」を「冷媒流体」と呼び、「熱システム」を「冷凍システム２」と呼ぶ。これらの用語の使用は、記載されているものが熱システムおよび熱交換流体の実施形態のみである本開示によって与えられる保護の範囲を限定することを意図していないことが理解される。
【００２８】
図７は標準的な冷凍サイクルを示す。この場合も、これは図面に表されたシステムを限定することを意図するものではなく、熱システムの例としてのみ意図している。冷凍システム２は、当業者に知られている他の実施形態では、吸収冷凍システム、乾式膨張システムまたは満液式蒸発器システム（flooded evaporator system）であってもよい。
【００２９】
一実施形態では、冷凍システム２は圧縮機２０１を備える。圧縮機２０１は、冷媒流体の圧力を上昇させるように構成されている。
【００３０】
一実施形態では、冷凍システム２は凝縮器２０２を含む。凝縮器２０２は、冷媒流体から熱を奪い、冷媒流体を凝縮させる。凝縮器２０２は、冷媒流体の循環方向Ｖにおいて圧縮機２０１の下流に配置されている。
【００３１】
一実施形態では、冷凍システム２は相分離器２０３を備える。相分離器２０３は、液相と非凝縮相とを分離するように構成されている。相分離器２０３は、冷媒流体の循環方向Ｖにおいて凝縮器２０２の下流に配置されている。
【００３２】
一実施形態では、冷凍システム２は減圧要素２０４を備える。一実施形態では、減圧要素２０４はスロットルバルブ２０４Ａである。減圧要素２０４は、冷媒流体の循環方向Ｖにおいて圧縮機２０１の下流に配置されている。
【００３３】
一実施形態では、冷凍システム２は蒸発器３を備える。蒸発器３は、処理中の製品から熱を除去するように構成されている。
【００３４】
一実施形態では、容器１０２は蒸発器３と関連している。
【００３５】
一実施形態では、蒸発器３と容器１０２はいくつかの部品を共通にしている。一実施形態では、容器１０２と蒸発器３は一致する。一実施形態では、容器１０２は蒸発器３の一部である。
【００３６】
一実施形態では、蒸発器３は第１の管状要素３０１を備える。第１の管状要素３０１は、主として容器１０２の対称軸Ｓと平行な軸方向に沿って延びる。
【００３７】
一実施形態では、蒸発器３は第２の管状要素３０２を備える。第２の管状要素３０２は、主として容器１０２の対称軸Ｓと平行な軸方向に沿って延びる。一実施形態では、第２の管状要素３０２の直径は、第１の管状要素３０１の直径よりも小さい。
【００３８】
第２の管状要素３０２は、第１の管状要素３０１の内側に配置されて、熱交換流体を循環させるための環状チャンバ３０３（以下、「環状循環チャンバ３０３」）を画定する。
【００３９】
一実施形態では、第２の管状要素３０２は機械１の容器１０２と一致する。
【００４０】
本発明によれば、環状循環チャンバ３０３は、３ｍｍから１３ｍｍの間の水力直径（hydraulic diameter）を有する少なくとも１つのマイクロチャネル８００によって画定される。実験的にも観察されたように、有利なことに、この水力直径サイズ（３ｍｍと１３ｍｍの間）は、熱交換と負荷損失の両方に関して最適な定常流を確立することを可能にする。言い換えれば、保護の対象を形成する寸法範囲（３ｍｍから１３ｍｍの間の水力直径）は、有利なことに、熱交換流体の熱力学的サイクルを最適化することを可能にする。本開示では、水力直径は、流れ断面の面積と流れ断面の有効周囲長との間の比の４倍として定義される。
【００４１】
好ましくは、図１〜５に示されるように、環状循環チャンバ３０３は複数のマイクロチャネル８００によって画定される。
【００４２】
好ましくは、これらのマイクロチャネルは３ｍｍから１３ｍｍの間の水力直径を有する。
【００４３】
これらのマイクロチャネル８００は、第２の管状要素３０２と第１の管状要素３０１との間で環状循環チャンバ３０３内に配置された壁によって互いに分離されていることに留意されたい。
【００４４】
有利なことに、これらの壁の存在は、第１の管状要素３０１を第２の管状要素３０２の外側に取り付けることを可能にし、これらのマイクロチャネルが必要な半径方向幅を有することを確実にするので交換器の構造を単純化する。
【００４５】
半径方向におけるこれらのマイクロチャネルの幅は非常に重要である。なぜなら、不正確な、すなわちマイクロチャネル８００の１つにおける所定の値よりも小さい幅は、望まれない負荷損失をもたらす可能性があるからである。
【００４６】
得られた交換器は、単純で、安価であり、そして従来の冷凍システムにおける高い熱効率運転が可能であることに留意すべきである。
【００４７】
各マイクロチャネル８００は、隣接するマイクロチャネル８００と共通の壁を有することが好ましい。
【００４８】
好ましくは、図４に示されるように、各マイクロチャネル８００の断面サイズは、蒸発器３の主延長軸Ｓに沿って可変である。
【００４９】
特に、各マイクロチャネル８００は、（図４に示されるように）入口断面サイズにおいてよりも蒸発器３の主延長軸Ｓに沿った出口断面サイズにおいてより大きいことが好ましい。
【００５０】
特に、各マイクロチャネル８００は、主延長軸Ｓに沿って入口から出口に向かって減少する断面サイズを有する。
【００５１】
別の態様によれば、図５に示されるように、各マイクロチャネル８００は、その内部に、第２の管状要素３０２と関連付けられ、各マイクロチャネル８００の熱交換面を増大させるように設計された複数の突起８０３またはキャビティを有する。
【００５２】
より具体的には、各突起８０３またはキャビティは、第２の管状要素３０２の側面の熱交換面を増大させる。
【００５３】
さらに別の態様によれば、各マイクロチャネル８００は、第２の管状要素３０２と一体であり、かつ第２の管状要素３０２の外面に形成されているフィンによって画定されている。
【００５４】
好ましくは、一態様によれば、フィンは第１の管状要素３０１の内面に溶接されている。
【００５５】
さらに別の態様によれば、各マイクロチャネル８００は、第１の管状要素３０１と一体であり、かつ第１の管状要素３０１の内面に形成されているフィンによって画定されている。
【００５６】
この場合、フィンは、第２の管状要素３０２の外面に溶接されるのが好ましい。
【００５７】
好ましくは、各マイクロチャネル８００は少なくとも１つの湾曲区間（curved stretch）を有する（さらにより好ましくは、各マイクロチャネル８００は完全に湾曲している）。
【００５８】
好ましくは、各マイクロチャネル８００は螺旋状の経路で延びる。
【００５９】
別の態様によれば、蒸発器３は、蒸発器３に関連付けられ、各マイクロチャネル８００の入口に接続されて入口チャンバを画定し、蒸発器３に流入する熱交換流体を各マイクロチャネル８００に分配する入口分配要素８０５を備える。
【００６０】
別の態様によれば、入口分配要素８０５は、熱交換流体が入口分配要素８０５に流入することを可能にするように設計された入口管ユニオンを備えることが好ましい。
【００６１】
別の態様によれば、蒸発器３は、蒸発器３に関連付けられ、各マイクロチャネル８００の出口に接続されて出口チャンバを画定し、各マイクロチャネル８００から流れ出る熱交換流体を抽出する出口コレクタ要素８０６を備える。
【００６２】
別の態様によれば、出口コレクタ要素８０６は、熱交換流体が出口コレクタ要素８０６から抽出されることを可能にするように設計された出口管ユニオンを備える。
【００６３】
別の態様によれば、各マイクロチャネル８００は蒸発器３の主延長軸Ｓの周りに円周方向に分布している。
【００６４】
好ましくは、各マイクロチャネル８００は同じ大きさである。一実施形態では、蒸発器３は、減圧要素２０４からの冷媒流体をその中に流入させるように構成された入口開口部３０７を備える。
【００６５】
一実施形態では、蒸発器３は、冷媒流体が蒸発器３から流出することを可能にするように構成された排出開口部３０８を備える。
【００６６】
機械１はシールシステム４を備える。
【００６７】
一実施形態では、第２の管状要素３０２はアクチュエータ開口部３０２Ａを備える。アクチュエータ開口部３０２Ａは、撹拌機１０５のシャフトがアクチュエータ１０６を貫通して接続されることを可能にする。
【００６８】
一実施形態では、アクチュエータ開口部３０２Ａは、撹拌機１０５のシャフトまたはアクチュエータ１０６のシャフトに同様にして取り付けられているシールシステム４を収容するように構成されている。
【００６９】
一実施形態では、（第２の管状要素３０２の）容器１０２に処理中の製品を充填することを可能にするために、フィラー開口部１０９''が第２の管状要素３０２に形成される。
【００７０】
一実施形態では、蒸発器３は第１のコレクタリング５を備える。
【００７１】
コレクタリング５は、前述の入口分配要素８０５を画定する。一実施形態では、第１のコレクタリング５は単一の一体型構成要素である。他の可能な実施形態では、第１のコレクタリング５は、組み立て前に一体ではないが、使用時に一体リングと同じ機能を果たす複数の部品から構成されてもよい。この実施形態は、図１３を参照してさらに説明される。
【００７２】
一実施形態では、第１のコレクタリング５は円筒形壁５０１を備える。一実施形態では、第１のコレクタリング５は第１の半径方向壁５０２を備える。一実施形態では、第１のコレクタリング５は第２の半径方向壁５０３を備える。
【００７３】
一実施形態では、第１のコレクタリング５の第１の半径方向壁５０２および第２の半径方向壁５０３はそれぞれ、対応するそれぞれの下部円筒形縁部５０２'、５０３'を有する。この実施形態では、第１のコレクタリング５は、第１の半径方向壁５０２および第２の半径方向壁５０３が円筒形壁５０１に接続されているＣ字形状を有する。
【００７４】
添付の図面に示されていない別の実施形態では、リングは、第１の半径方向壁と第２の半径方向壁とを円筒形壁５０１に接続された端部とは反対側であるそれらの端部において接続するさらなる円筒形壁を備えてもよい。
【００７５】
一実施形態では、第１のコレクタリング５はアクセス開口部５０４を備える。アクセス開口部５０４は、一実施形態では、円筒形壁５０１に形成されている。他の実施形態では、アクセス開口部５０４は、第１の半径方向壁５０２または第２の半径方向壁５０３に形成されてもよい。
【００７６】
一実施形態では、アクセス開口部５０４は、冷媒流体が半径方向に流れることを可能にするように円筒形壁５０１に形成された開口部である。この実施形態は、流路内に直近（immediate）障害物を置くことによって乱流を作り出すことを可能にする。
【００７７】
この実施形態では、冷媒流体をアクセス開口部５０４に導くように構成されたアクセス管５０４'は、最大半径延長部の方向（direction of maximum radial extension）を有する。
【００７８】
別の実施形態では、アクセス開口部５０４は、冷媒流体が接線方向に流れることを可能にするように円筒形壁５０１に形成された開口部である。接線方向は、第１のコレクタリング５に対して接線方向であり、半径方向および撹拌機の回転軸に対して垂直である。この実施形態は流入を加速することを可能にする。この実施形態では、アクセス管５０４'は最大接線延長部の方向（direction of maximum tangential extension）を有する。流入する冷媒流体の速度を増加させることは、効率をかなり減少させるだろう、冷媒流体の液相と気相との間の潜在的な分離を減少させることを可能にする。記載の実施形態では、入口開口部３０７およびアクセス開口部５０４は半径方向の開口部である。しかしながら、開口部は、半径方向以外の方向、例えば接線方向または接線方向成分と半径方向成分の両方を有する方向に延びてもよいことに留意されたい。接線方向が最も有利な結果を与えるように見えるので、開口部はこの方向であることが好ましい。
【００７９】
一実施形態では、第１のコレクタリング５は、第２の管状要素３０２の外面と接触している。一実施形態では、第１の半径方向壁５０２の下部円筒形縁部５０２'は、第２の管状要素３０２の外面と接触している。一実施形態では、第２の半径方向壁５０３の下部円筒形縁部５０３'は、第２の管状要素３０２の外面と接触している。
【００８０】
一実施形態では、第１および第２の半径方向壁５０２および５０３のそれぞれの下部円筒形縁部５０２'、５０３'は、第２の管状要素３０２の外面と接触して、コレクタチャンバ５０５を画定する。
【００８１】
一実施形態では、第１のコレクタリング５はコレクタ開口部５０６を含む。一実施形態では、第１のコレクタリング５は複数のコレクタ開口部５０６を含む。複数のコレクタ開口部５０６は、コレクタチャンバ５０５を環状循環チャンバ３０３と連通するように配置するように構成される。
【００８２】
一実施形態では、第１の管状要素３０１は、第１の端縁部３０５Ａ'を有する第１の端部３０５Ａを備える。一実施形態では、第１の管状要素３０１は、第２の端縁部３０５Ｂ'を有する第２の端部３０５Ｂを備える。
【００８３】
一実施形態では、第１のコレクタリング５の第２の半径方向壁５０３は、第１の管状要素３０１の第１の端部３０５Ａと接触している。一実施形態では、第１のコレクタリング５の第２の半径方向壁は、第１の管状要素３０１の第１の端縁部３０５Ａ'と接触している。
【００８４】
一実施形態では、複数のコレクタ開口部５０６は、第１のコレクタリング５の第２の半径方向壁５０３に形成されている。
【００８５】
一実施形態では、複数のコレクタ開口部５０６は、第２の半径方向壁５０３の下部円筒形縁部５０３'に形成された複数の溝５０６'によって具現化される。
【００８６】
一実施形態では、複数のコレクタ開口部５０６は、第１のコレクタリング５の円周に沿って等間隔で配置され、冷媒流体を均一に集めることができる。
【００８７】
一実施形態では、第１のコレクタリング５は分配リングである。この用語は、第１のコレクタリング５がアクセス開口部５０４を介して冷媒流体を受け取り、その流体をコレクタチャンバ５０５全体に分配し、次いでそれを環状循環チャンバ３０３に流入させるように構成されることを意味するために使用される。
【００８８】
この実施形態では、アクセス開口部５０４は蒸発器３の入口開口部３０７と一致する。
【００８９】
一実施形態では、蒸発器３は第２のコレクタリング６を備える。
【００９０】
このコレクタリング６は、前述の出口コレクタ要素８０６を画定する。
【００９１】
この実施形態では、蒸発器３が複数のコレクタリング５、６を備えることが観察され得る。
【００９２】
第２のコレクタリング６は、第１のコレクタリング５に関して上述した特徴のうちの１つまたは複数を備える。したがって、一実施形態では、第２のコレクタリング６は、以下の特徴のうちの１つまたは複数を含んでもよい。
円筒形壁６０１、
第１の半径方向壁６０２、
第２の半径方向壁６０３、
第１の半径方向壁６０２の下部円筒形縁部６０２'、
第２の半径方向壁６０３の下方円筒形縁部６０３'、
複数のコレクタ開口部６０６、
アクセス開口部６０４、
コレクタチャンバ６０５、
複数の溝６０６’。
【００９３】
一実施形態では、第２のコレクタリング６は排出リングである。この用語は、第２のコレクタリング６が、環状循環チャンバ３０３から冷媒流体を受け取り、その流体を対応するコレクタチャンバ６０５全体に分配し、次いでそれをアクセス開口部６０４を介して圧縮機２０１の方向に回路内に搬送するように構成されるという意味で用いられる。この実施形態では、第２のコレクタリング６のアクセス開口部６０４は蒸発器３の排出開口部３０８と一致する。
【００９４】
より具体的には、この実施形態（第２のコレクタリング６が排出リングである場合）において、第２のコレクタリング６は、冷凍システム２の循環方向Ｖにおいて第１のコレクタリング５の下流に配置されることに留意されたい。
【００９５】
より具体的には、一実施形態では、第１のコレクタリング５と第２のコレクタリング６との間の違いは、使用時のそれらの位置決めにあることが強調される。実際には、第２のコレクタリング６は、その直径の周りで第１のコレクタリング５の位置に対して平坦な角度（１８０°）だけ回転される。
【００９６】
一実施形態では、蒸発器３は、第１の管状要素３０１の第１の区間（first stretch）３０１Ａを備える。一実施形態では、蒸発器３は、第１の管状要素３０１の第２の区間（second stretch）３０１Ｂを備える。
【００９７】
一実施形態では、第１の管状要素３０１の第１の区間３０１Ａの内面および第２の管状要素３０２の外面は、環状循環チャンバ３０３の第１の部分３０３Ａを画定する。
【００９８】
一実施形態では、第１の管状要素３０１の第２の区間３０１Ｂの内面および第２の管状要素３０２の外面は、環状循環チャンバ３０３の第２の部分３０３Ｂを画定する。
【００９９】
一実施形態では、蒸発器３は乱流リング７を含む。
【０１００】
一実施形態では、乱流リング７は第２の管状要素３０２と接触している。一実施形態では、乱流リング７は第１の管状要素３０１と接触している。
【０１０１】
一実施形態では、乱流リング７は円筒形壁７０１を備える。
【０１０２】
一実施形態では、乱流リング７は第１の半径方向壁７０２を備える。
【０１０３】
一実施形態では、乱流リング７は第２の半径方向壁７０３を備える。
【０１０４】
一実施形態では、第１の半径方向壁７０２および第２の半径方向壁７０３はそれぞれ、下部円筒形縁部７０２'、７０３'を備える。
【０１０５】
一実施形態では、乱流リング７は、乱流チャンバ７０５を画定するように第２の管状要素３０２の外面と接触している。
【０１０６】
一実施形態では、乱流リング７の第１の半径方向壁７０２の下部円筒形縁部７０２'は、第２の管状要素３０２の外面と接触している。
【０１０７】
一実施形態では、乱流リング７の第２の半径方向壁７０３の下部円筒形縁部７０３'は、第２の管状要素３０２の外面と接触している。
【０１０８】
一実施形態では、乱流リング７の第１および第２の半径方向壁７０２および７０３の対応するそれぞれの下部円筒形縁部７０２'、７０３'は、第２の管状要素３０２の外面と接触して乱流チャンバ７０５を画定する。
【０１０９】
一実施形態では、乱流リング７は、第１の複数の乱流開口部７０６Ａを備える。一実施形態では、乱流リング７は、第２の複数の乱流開口部７０６Ｂを備える。一実施形態では、第１の複数の乱流開口部７０６Ａは、乱流リング７の第１の半径方向壁７０２に配置されている。一実施形態では、第２の複数の乱流開口部７０６Ｂは、乱流リング７の第２の半径方向壁７０３に配置されている。
【０１１０】
一実施形態では、第１の複数の乱流開口部７０６Ａは、乱流チャンバ７０５および環状循環チャンバ３０３の第１の部分３０３Ａに通じている。
【０１１１】
一実施形態では、第２の複数の乱流開口部７０６Ｂは、乱流チャンバ７０５および環状循環チャンバ３０３の第２の部分３０３Ｂに通じている。
【０１１２】
一実施形態（例えば、図１０Ａに示すもの）では、蒸発器３は、複数の乱流リングを形成するためのさらなる乱流リング７'を備える。
【０１１３】
図１３に示される一実施形態では、第１のコレクタリング５、第２のコレクタリング６、および乱流リング７が、特許請求の範囲の保護の範囲内に入る代替の実施形態で示される。
【０１１４】
より具体的には、この実施形態では、第１のコレクタリング５、第２のコレクタリング６および乱流リング７はそれぞれ、対応するそれぞれの第１の半径方向壁５０２、６０２、７０２および第２の半径方向壁５０３、６０３、７０３を備える。しかしながら、各リングの２つのそれぞれの半径方向壁は、使用時には第１の管状要素３０１によって接続されている。この実施形態では、入口開口部３０７および排出開口部３０８は、第１の管状要素３０１に形成されている。入口開口部３０７および排出開口部３０８は、それぞれ、第１のコレクタリング５のコレクタチャンバ５０５および第２のコレクタリング６のコレクタチャンバ６０５において、第１の管状要素３０１に形成されている。
【０１１５】
この実施形態では、第１のコレクタリング５の第１の半径方向壁５０２および第２の半径方向壁５０３はそれぞれ、対応するそれぞれの上部円筒形縁部を備える。
【０１１６】
この実施形態では、第２のコレクタリング６の第１の半径方向壁６０２および第２の半径方向壁６０３はそれぞれ、対応するそれぞれの上部円筒形縁部を備える。
【０１１７】
この実施形態では、乱流リング７の第１の半径方向壁７０２および第２の半径方向壁７０３はそれぞれ、対応するそれぞれの上部円筒形縁部を備える。
【０１１８】
一実施形態では、蒸発器３は容器１０２の内側の内部空間１０２'に配置され、撹拌機１０５はそのブレードが第１の管状要素３０１の外面に配置された状態で回転するように構成される。
【０１１９】
一実施形態では、容器１０２は第２の管状要素に対応し、撹拌機１０５はそのブレードが第２の管状要素３０２の内面と接触するように回転するように構成される。
【０１２０】
本開示はまた、液状または半液状の食品製品を製造し分配するための方法も提供する。好ましくは、この方法は、アイスクリーム、シャーベット、ソフトアイスクリーム、チルドパティスリー製品およびグラニータなどの冷たいまたは氷のような液状または半液状の食品製品の製造に関する。一実施形態では、この方法は製品を容器１０２に保持する工程を含む。
【０１２１】
一実施形態では、方法は分配するステップを含む。分配するステップにおいて、ディスペンサ１０３は、容器１０２からの製品の分配を許可または禁止するために、その位置をオンからオフへ、およびその逆に変更する。
【０１２２】
一実施形態では、方法はプレ混合するステップを含む。プレ混合するステップでは、プレ混合タンク１０９は半製品を収容し、それを混合器１１０で混合する。
【０１２３】
一実施形態では、方法は容器１０２を充填するステップを含む。このステップでは、プレ混合タンク１０９内の半製品は、フィラーパイプ１０９'を通ってフィラー開口部を通って容器１０２内に導かれる。
【０１２４】
一実施形態では、この方法は、圧縮機２０１、凝縮器２０２、減圧要素２０４および分配すべき製品を保持する容器１０２に関連する蒸発器３を含む熱システム２を準備するステップを含む。
【０１２５】
一実施形態では、この方法は、容器１０２の内部で処理中の製品を撹拌機１０５で混合する工程を含む。
【０１２６】
一実施形態では、この方法は熱交換流体を圧縮するステップを含む。
【０１２７】
一実施形態では、この方法は熱交換流体を凝縮するステップを含む。
【０１２８】
一実施形態では、この方法は熱交換流体の相を分離するステップを含む。
【０１２９】
一実施形態では、この方法は熱交換流体を減圧するステップを含む。
【０１３０】
一実施形態では、この方法は熱交換流体を蒸発させるステップを含む。
【０１３１】
一実施形態では、この方法は、その中を流れる熱交換流体を有する熱システム２を用いて分配されるべき製品を熱調整するステップを含む。一実施形態では、熱交換流体を蒸発させるステップは、処理中の製品を熱的に調整するステップと同時に起こる。
【０１３２】
一実施形態では、熱調整は、入口開口部３０７を通して熱交換流体を受け取るステップを含む。
【０１３３】
一実施形態では、熱交換流体を受け取るステップは、第１のコレクタリング５の内側で行われる。
【０１３４】
一実施形態では、熱調整は、第１のコレクタリング５によって画定されるコレクタチャンバ５０５の内側の空間全体に熱交換流体を再分配するステップを含む。
【０１３５】
一実施形態では、熱調整は、第１のコレクタリング５に形成されたコレクタ開口部５０６を介して環状循環チャンバ３０３の第１の部分３０３Ａに流体を供給するステップを含む。一実施形態では、流体を供給するステップは、第１のコレクタリング５に形成された複数のコレクタ開口部５０６を介して行われる。
【０１３６】
一実施形態では、方法は熱交換するステップを含む。このステップでは、環状循環チャンバ３０３の第１の部分３０３Ａに含まれる熱交換流体は循環方向Ｖに流れ、処理中の製品と熱交換する。
【０１３７】
一実施形態では、この方法は誘導乱流ステップを含む。誘導乱流ステップでは、熱交換流体は環状循環チャンバ３０３の第１の部分３０３Ａから乱流リング７内に流れる。一実施形態（乱流リング７が乱流リング７の第１の半径方向壁７０２に配置された第１の複数の乱流開口部７０６Ａを備えている場合）では、冷媒流体は乱流リング７によって画定される乱流チャンバ７０５に達する。一実施形態では（乱流リング７が乱流リング７の第２の半径方向壁７０３に配置された第２の複数の乱流開口部７０６Ｂを備えている場合）では、誘導乱流ステップは熱交換流体の流れの方向を転換するステップを含む。この転換は、熱交換流体が乱流チャンバ７０５に入るときに第２の複数の乱流開口部７０６Ｂが熱交換流体の方向と合致していないという事実による。実際には、それが乱流チャンバ７０５に入ると、熱交換流体は第２の半径方向壁７０３と衝突し、第２の複数の乱流開口部７０６Ｂの方向にそらされる。
【０１３８】
一実施形態では、誘導乱流ステップは、熱交換流体を環状循環チャンバ３０３の第２の部分３０３Ｂに戻すステップを含む。
【０１３９】
一実施形態では、熱調整は、環状循環チャンバ３０３の第２の部分３０３Ｂで起こる熱交換の追加ステップを含む。
【０１４０】
一実施形態では、熱調整は、排出開口部３０８を通して熱交換流体を排出するステップを含む。
【０１４１】
一実施形態では、熱交換流体を排出するステップは、第２のコレクタリング６の内側で行われる。
【０１４２】
一実施形態では、この方法は、環状循環チャンバ３０３の第２の部分３０３Ｂから熱交換流体を受け取り、それを第２のコレクタリング６の対応するそれぞれの複数のコレクタ開口部を通して第２のコレクタリング６の対応するそれぞれのコレクタチャンバ６０５に流入させるステップを含む。
【０１４３】
一実施形態では、熱調整は、コレクタチャンバ６０５の内側の空間全体に熱交換流体を搬送するステップを含む。
一実施形態では、熱調整は、第２のコレクタリング６のコレクタチャンバ６０６から排出開口部３０８を通って熱システム２の圧縮機２０１に向かって熱交換流体を排出するステップを含む。
【図１】
2019216711.tif 000003
【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６Ａ】
2019216711.tif 000009
【図７】
2019216711.tif 000010
【図８Ａ】
2019216711.tif 000011
【図８Ｂ】
2019216711.tif 000012
【図９Ａ】
2019216711.tif 000013
【図９Ｂ】
2019216711.tif 000014
【図１０】
2019216711.tif 000015
【図１０Ａ】
2019216711.tif 000016
【図１０Ｂ】
2019216711.tif 000017
【図１０Ｃ】
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【図１１】
2019216711.tif 000019
【図１２】
2019216711.tif 000020
【図１２Ａ】
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【図１３】
2019216711.tif 000022
【図１４】
2019216711.tif 000023
【外国語明細書】
2019216711000001.pdf