(57)【要約】【解決手段】熱交換流体と腐敗性製品の流体との間の熱交換方法。本方法は、熱交換器の筐体５１に熱交換流体を供給し、筐体５１内に柔軟部を有するチューブ５３に腐敗性製品の流体を供給することを含む。本方法は、筐体内の熱交換流体とチューブ５３内の腐敗性製品の流体との間で熱を交換し、チューブ５３への腐敗性製品の流体の供給を中断することを含む。本方法は、チューブ５３の柔軟部を圧縮して、チューブ３の容積を減じるとともに、腐敗性製品の流体のかなりの部分をチューブ５３から押し出すことをさらに含む。本方法は、第１温度の熱交換流体を、第１温度とは異なる第２温度の熱交換流体に変更することを含んでもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換流体と腐敗性製品の流体との間で熱交換する方法であって、
熱交換器の筐体に熱交換流体を供給し、
前記筐体内に柔軟部を有するチューブに腐敗性製品の流体を供給し、
前記筐体内の熱交換流体と前記チューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱を交換し、
前記チューブへの腐敗性製品の流体の供給を中断し、
前記チューブの柔軟部を圧縮して、該チューブの容積を減少させるとともに腐敗性製品の流体のかなりの部分を該チューブから押し出す
ことを含む方法。
【請求項２】
前記チューブの柔軟部の圧縮は、前記筐体内の熱交換流体の量を調整することによって該筐体の容積を調整することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記筐体の容積の調整は、該筐体内の熱交換流体の量を減じて、該筐体を縮ませて前記チューブの柔軟部を圧縮することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記筐体の容積の調整は、該筐体内の熱交換流体の量を増やして前記チューブの柔軟部を縮ませることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記チューブの柔軟部の圧縮は、前記筐体内の熱交換流体の圧力を高めて前記チューブの柔軟部を縮ませることを含む、請求項１、２または４に記載の方法。
【請求項６】
前記チューブの柔軟部の圧縮は、前記筐体内の熱交換流体の圧力を減じて、該筐体を縮ませて前記チューブの柔軟部を圧縮することを含む、請求項１、２または３に記載の方法。
【請求項７】
前記チューブの柔軟部の圧縮は、外力を用いて熱交換器を圧縮し、前記チューブの容積を減少させるとともに該チューブから腐敗性製品の流体を押し出すことを含む、請求項１ないし６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記チューブの柔軟部の圧縮によって腐敗性製品の流体を分配することをさらに含む、請求項１ないし７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記熱交換器が着脱可能な熱交換カートリッジであり、当該方法がベースユニットから前記着脱可能な熱交換カートリッジを取り外すことをさらに含む、請求項１ないし８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記筐体に第１温度で熱交換流体を供給し、
前記筐体内のチューブに腐敗性製品の流体を供給し、
前記筐体内の第１温度の熱交換流体と前記チューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱を交換し、
前記チューブへの腐敗性製品の流体の供給を中断し、
前記チューブの柔軟部を圧縮して、該チューブの容積を減少させるとともに腐敗性製品の流体のかなりの部分を該チューブから押し出し、
前記第１温度とは異なる第２温度で熱交換流体を前記筐体に提供し、該筐体内の熱交換流体と前記チューブ内の腐敗性製品の流体の残留物との間で熱を交換させる
ことをさらに含む、請求項１ないし９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
温度制御された腐敗性製品の流体を供給する着脱可能な熱交換カートリッジであって、
前記着脱可能な熱交換カートリッジはベースユニットと係合可能であり、
腐敗性製品の流体を受け入れる製品流体入口と、
温度制御された腐敗性製品の流体を供給する製品流体出口と、
前記製品流体入口から筐体を通して前記製品流体出口に腐敗性製品の流体を供給するチューブであって、使用中に前記筐体内の熱交換流体と前記チューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱交換させるチューブと、を備え、
前記チューブは、圧縮されると該チューブの容積が減少するような柔軟性を持つ柔軟部を備えることを特徴とする着脱可能な熱交換カートリッジ。
【請求項１２】
前記筐体には、該筐体に熱交換流体を供給する筐体入口と、該筐体から熱交換流体を出す筐体出口と、が設けられることを特徴とする請求項１１に記載の着脱可能な熱交換カートリッジ。
【請求項１３】
前記筐体入口はベースユニット熱交換出口と係合するように構成され、前記筐体出口はベースユニット熱交換入口と係合するように構成されることを特徴とする請求項１１に記載の着脱可能な熱交換カートリッジ。
【請求項１４】
前記筐体が柔軟な壁を備えることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれかに記載の着脱可能な熱交換カートリッジ。
【請求項１５】
前記チューブの柔軟部と前記筐体の柔軟な壁は、筐体外部の圧力に対して前記筐体内の圧力が減少する場合に前記チューブの柔軟部の容積が減少し、前記筐体を縮ませて前記柔軟部を圧縮して腐敗性製品のかなりの部分を前記チューブから押し出すような柔軟性を有していることを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の着脱可能な熱交換カートリッジ。
【請求項１６】
前記筐体には、比較的柔軟性のある壁部と接続された二つの比較的柔軟性のない壁部を備える壁が設けられており、前記チューブの柔軟部は前記柔軟性のない壁部の間に少なくとも部分的に配置されることを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれかに記載の着脱可能な熱交換カートリッジ。
【請求項１７】
前記熱交換カートリッジに、該カートリッジをベースユニットに係合させる取付機構が設けられることを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれかに記載の着脱可能な熱交換カートリッジ。
【請求項１８】
前記チューブの柔軟部は、前記筐体内の圧力が前記チューブ内の圧力よりも大きい場合に、柔軟部の容積が減少するような柔軟性を有していることを特徴とする請求項１１ないし１７のいずれかに記載の着脱可能な熱交換カートリッジ。
【請求項１９】
前記チューブの柔軟部は、腐敗性製品の流体を分配するように構成されることを特徴とする請求項１１ないし１８のいずれかに記載の着脱可能な熱交換カートリッジ。
【請求項２０】
ベースユニットと、請求項１０ないし１９のいずれかに記載の着脱可能な熱交換カートリッジと、を備える熱交換システムであって、
前記ベースユニットは、前記熱交換カートリッジの熱交換入口と係合するベースユニット熱交換出口と、前記熱交換カートリッジの熱交換出口と係合し前記筐体に熱交換流体を供給するベースユニット熱交換入口と、を備えることを特徴とする熱交換システム。
【請求項２１】
前記ベースユニットは、前記カートリッジの筐体の外壁と接触するように構成された表面を持つ接触部材を備え、該接触部材の表面は、前記着脱可能な熱交換カートリッジの筐体の形状を変更するように変形可能であることを特徴とする請求項２０に記載の熱交換システム。
【請求項２２】
前記ベースユニットは、前記筐体内の熱交換流体の量および／または圧力を制御して前記チューブ内の腐敗性製品の流体の量を制御するポンプおよび／またはバルブを備えることを特徴とする請求項２０または２１に記載の熱交換システム。
【請求項２３】
前記ベースユニットは、前記ポンプおよび／またはバルブに接続された制御デバイスを備え、前記ベースユニットから前記熱交換カートリッジへの熱交換流体の供給を制御することによって、前記腐敗性製品の流体の適時の分配と筐体内のチューブの柔軟部の容積とを制御することを特徴とする請求項２２に記載の熱交換システム。
【請求項２４】
前記ベースユニットは、比較的熱い熱交換流体を貯蔵する熱貯蔵部を備えることを特徴とする請求項２０ないし２３のいずれかに記載の熱交換システム。
【請求項２５】
前記ベースユニットは、比較的冷たい熱交換流体を貯蔵する冷温貯蔵部を備えることを特徴とする請求項２０ないし２４のいずれかに記載の熱交換システム。
【請求項２６】
前記制御デバイスは、前記筐体内の比較的熱い熱交換流体と前記筐体内の比較的冷たい熱交換流体の交換、またはその逆の交換を制御するようにプログラムされることを特徴とする請求項２０ないし２５のいずれかに記載の熱交換システム。
【請求項２７】
前記ベースユニットは、前記ポンプおよび／またはバルブに接続され前記筐体内のチューブへの腐敗性製品の流体の供給の中断を制御する制御デバイスを備えることを特徴とする請求項２２に記載の熱交換システム。
【請求項２８】
熱交換流体と腐敗性製品の流体との間で熱交換する方法であって、
熱交換器の筐体に第１温度で熱交換流体を供給し、
前記筐体内のチューブに腐敗性製品の流体を供給し、
前記筐体内の第１温度の熱交換流体と前記チューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱交換し、
前記チューブへの腐敗性製品の流体の供給を中断し、
第１温度の熱交換流体を、第１温度とは異なる第２温度の熱交換流体に変更し、
前記筐体に第２温度の熱交換流体を供給し、
前記筐体内の第２温度の熱交換流体と前記チューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱交換する
ことを含む方法。
【請求項２９】
前記第２温度は、腐敗性製品が前記第１温度よりも腐敗しにくい温度であることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記チューブへの腐敗性製品の流体の供給の中断後にチューブの柔軟部を圧縮することによって、該チューブ内の腐敗性製品の流体の体積が最小化されることを特徴とする請求項２８または２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記腐敗性製品が、コーヒー製品、スープ、ソース、乳製品、チョコレート、スムージー、ジュース、グルコース、アイスクリームおよび血液のうちの一つまたは複数を含むことを特徴とする請求項２８ないし３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
前記チューブの柔軟部を圧縮することによって前記腐敗性製品を分配することをさらに含む、請求項２８ないし３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
前記熱交換器が着脱可能な熱交換カートリッジであり、当該方法はベースユニットから前記着脱可能な熱交換カートリッジを取り除くことをさらに含む、請求項２８ないし３２のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】
当該方法は、
前記ベースユニットの接触部材の表面に、前記カートリッジの筐体の外壁を接触させ、
前記着脱可能な熱交換カートリッジの筐体の形状が変化するように前記接触部材の表面を変形する
ことをさらに含む、請求項２８ないし３３のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１流体（例えば熱交換流体）と第２流体（例えば腐敗性製品の流体（perishable product fluid））との間で熱交換する方法に関する。本発明は、
熱交換器の筐体に熱交換流体を供給し、
筐体内のチューブに腐敗性製品の流体を供給し、
筐体内の熱交換流体とチューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱を交換し、
チューブへの腐敗性製品の流体の供給を中断することを含む。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器を使用して、例えば腐敗性（腐敗しやすい）製品の流体の流れの冷却、加熱および／または流れ内のエネルギー回収を行うことができる。熱交換器は、第１流体（例えば熱交換流体）を使用して、腐敗性製品の流体を伴う第２流体を冷却または加熱することができる。腐敗性製品の流体は、チューブ内を流れる例えばコーヒー製品、スープ、ソース、乳製品、チョコレート、スムージー、ジュース、グルコース、アイスクリームまたは血液などである。温度の影響下で時間とともに劣化しうる化学物質や他の液体製品が除外されることはない。熱交換方法の中断の間、熱交換器のチューブ内に残された腐敗性製品の流体の品質が損なわれることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、改善された熱交換方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
熱交換流体と腐敗性製品の流体との間で熱交換する方法が提供される。この方法は、
熱交換器の筐体に熱交換流体を供給し、
筐体内に柔軟部を有するチューブに腐敗性製品の流体を供給し、
筐体内の熱交換流体とチューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱を交換し、
チューブへの腐敗性製品の流体の供給を中断し、
チューブの柔軟部を圧縮して、チューブの容積を減少させるとともに腐敗性製品の流体のかなりの部分をチューブから押し出す
ことを含む。
【０００５】
チューブの柔軟部を圧縮して、チューブの体積を減少させるとともに腐敗性製品の流体をチューブから押し出すことによって、チューブ内の腐敗性製品の流体の量を減らすことができる。これは、流体が腐る（例えば品質を損なう）リスクを顕著に減少させる。
【０００６】
本発明のさらなる実施形態によると、温度制御された腐敗性製品の流体を供給する着脱可能な熱交換カートリッジが提供される。着脱可能な熱交換カートリッジはベースユニットと係合可能である。カートリッジは、腐敗性製品の流体を受け入れる製品流体入口と、温度制御された腐敗性製品の流体を供給する製品流体出口と、製品流体入口から筐体を通して製品流体出口に腐敗性製品の流体を供給するチューブであって、使用中に筐体内の熱交換流体とチューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱交換させるチューブと、を備える。チューブは、圧縮されるとチューブの容積が減少するような柔軟性を持つ柔軟部を備える。チューブの柔軟部を圧縮して、チューブの体積を減少させるとともに腐敗性製品の流体をチューブから押し出すことによって、チューブ内の腐敗性製品の流体の量を減らすことができる。それにもかかわらず、品質の低い一部の製品流体で着脱可能な熱交換カートリッジが汚染されうる場合は、熱交換カートリッジを別のものと交換することができる。
【０００７】
さらに別の実施形態によると、ベースユニットと着脱可能な熱交換カートリッジとを備える熱交換システムが提供される。ベースユニットは、熱交換カートリッジの熱交換入口と係合するベースユニット熱交換出口と、熱交換カートリッジの熱交換出口と係合し筐体に熱交換流体を供給するベースユニット熱交換入口と、を備える。
それにもかかわらず、品質の低い一部の製品流体で着脱可能な熱交換カートリッジが汚染されうる場合は、熱交換システムの熱交換カートリッジを別のものと交換することができる。
【０００８】
さらに別の実施形態によると、熱交換流体と腐敗性製品の流体との間で熱交換する方法が提供される。この方法は、
熱交換器の筐体に第１温度で熱交換流体を供給し、
筐体内のチューブに腐敗性製品の流体を供給し、
筐体内の第１温度の熱交換流体とチューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱交換し、
チューブへの腐敗性製品の流体の供給を中断し、
第１温度の熱交換流体を、第１温度とは異なる第２温度の熱交換流体に変更し、
筐体に第２温度の熱交換流体を供給し、
筐体内の第２温度の熱交換流体とチューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱交換する
ことを含む。
【０００９】
熱交換器内の熱交換流体の温度を変更することによって、チューブ内の腐敗性製品の流体の残留物をより長期間良好に維持することができる。第２温度は、製品流体が腐敗しにくい温度である。
【００１０】
対応する参照記号が対応する部分を表す添付の模式図を参照して、例示のみを目的として本発明を以下で詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係る熱交換器の模式図である。
【図２】一実施形態に係るベースユニットと着脱可能な熱交換カートリッジとを備える熱交換システムの模式図である。
【図３】熱交換器で使用する、柔軟部を持つチューブの模式図である。
【図４ａ】さらなる実施形態に係る着脱可能な熱交換カートリッジの模式図である。
【図４ｂ】さらなる実施形態に係る着脱可能な熱交換カートリッジの模式図である。
【図５】消費するために腐敗性流体を分配する熱交換システムを持つ装置の模式図である。
【図６ａ】さらに別の実施形態に係る熱交換システムの模式図である。
【図６ｂ】さらに別の実施形態に係る熱交換システムの模式図である。
【図７ａ】一実施形態に係る着脱可能なカートリッジの断面図である。
【図７ｂ】一実施形態に係る着脱可能なカートリッジの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る熱交換器を示す。熱交換器は、柔軟な筐体１と柔軟な薄壁のチューブ３とを備える。チューブ３は任意の形状および長さを有していてよく、柔軟なバッグ状の筐体１の内部に囲われた接触面を有している。チューブ３と筐体１は両方とも、液体および／または気体が実質的に透過しない柔軟な材料で製造することができる。第２の流体、例えば腐敗性製品の流体を熱交換器によって加熱または冷却することができ、第２流体は入口５および出口７を通してチューブ３に供給される。熱交換器には、筐体１内の第１流体（例えば熱交換流体）の体積を制御してチューブ３内の第２流体を制御する制御デバイスが設けられてもよい。例えば、制御デバイスによって筐体１内の第１流体の体積を制御することによって、チューブ３内の第２流体の体積を制御することができる。さらに、制御デバイスによって筐体１内の第１流体の体積を制御することによって、チューブ３を通る第２流体の流れまたは流速を制御することができる。熱交換器は、第１流体と第２流体の間の熱交換の機能と、第２流体の運搬または分配機能が組み合わされていてもよい。
【００１３】
制御デバイスには、筐体開口部１１を介して筐体１に第１流体を流出入させる第１流体ポンプ９が設けられてもよい。制御デバイスには可動プレスが設けられてもよい。可動プレスは、第１および／または第２流体を熱交換器から押し出す外力発生器として機能する。可動プレスには、例えば、筐体１の外側を移動可能であり、熱交換器から第１および／または第２流体を絞り出すことができるプレスホイールが設けられてもよい。プレスは、互いに向けて移動可能である二つの表面を備えている。筐体１は、第１および／または第２流体が筐体１から絞り出されるように、上記表面の間に配置される。プレスの二つの表面がヒンジと接続されてもよい。代替的に、受動的な外力を作用させて、熱交換器から第１および／または第２流体を押し出してもよい。熱交換器には、受動的な外力を付与するバネまたは形状記憶材料が設けられてもよい。
【００１４】
筐体１には、筐体１から第１流体を流すためのバルブ１７に接続される第２開口部１５が設けられてもよい。バルブ１７は、選択的に一方向弁であってもよい。チューブ３は容器２１に動作可能に接続される。例えばポンプ１９を介した外力の影響下で、第２流体が容器２１からチューブ３内にくみ上げられる。チューブ３は筐体１の内部に設けられてもよいし、または筐体１の外周に沿って延在していてもよい。制御デバイスには、筐体１内の第１流体の体積を制御するコントローラ２３が設けられてもよい。コントローラ２３は、筐体１内への第１流体のくみ上げを制御するために、第１流体ポンプ９に動作可能に接続される。
【００１５】
第１流体ポンプ９は二方向ポンプであってもよい。バルブ１７は、筐体１から第１流体を流出させ、第１流体が筐体１内に戻るのを制限する一方向弁であってもよい。コントローラ２３は、筐体開口部１１を通して、さらに第２開口部１５とバルブ１７を通して筐体１内に第１流体をくみ上げるように第１流体ポンプ９を制御する。ポンプ９、筐体１およびバルブ１７は、高温流体貯蔵部２７および／または冷温流体貯蔵部２９を備える第１流体回路の一部であってもよい。コントローラ２３はバルブ１７に接続され、その動作を制御する。
【００１６】
高温流体貯蔵部２７には、高温流体貯蔵部２７内の第１流体を加熱するヒーター３１が設けられる。冷温流体貯蔵部２９には、冷温流体貯蔵部２９内の第１流体から熱を奪うクーラー３３が設けられる。ヒーター３１およびクーラーはコントローラ２３に接続され、コントローラ２３により制御される。第１流体回路は、筐体１から高温流体貯蔵部２７または冷温流体貯蔵部２９に第１流体を導くためのバルブ３５を備えてもよい。第１流体回路は、例えば第１流体ポンプ９によって発生する第１流体への外圧を用いて高温流体貯蔵部２７または冷温流体貯蔵部２９から筐体１に第１流体を導くバルブ３７を備えている。さらに、例えば第２流体ポンプ１９によって作られる外圧がコントローラ２３によって制御され、容器２１からチューブ３内に第２流体をくみ上げて、第１流体と第２流体の間で熱を交換させる。第２流体は、選択的なバルブ２５を通して供給または分配される。選択的なバルブ２５および／または第２流体ポンプ１９がコントローラ２３に接続されてもよい。コントローラは、選択的なバルブ２５および／または第２流体ポンプ１９の動作を制御する。
【００１７】
第２流体がもう必要がないか、分配が調節されるか、および／または容器２１が空になると、コントローラ２３によって第２流体ポンプ１９が停止される。コントローラ２３は、第１流体ポンプ９の方向を変更して、筐体開口部１１を通して筐体１内の第１流体が筐体１からくみ出されるようにする。一方向弁１７が、第１流体回路から筐体１に戻る第１流体の流れを制限し、筐体内の第１流体の体積が減少する。第１流体が取り除かれると、外力Ｆ（例えば大気圧Ｆ）が筐体１のサイズを減少させる。この結果、チューブ３内の第２流体の体積が減少し、チューブ３からさらに第２流体が流出する。第２流体がチューブ内に残されると時間とともに劣化する製品である場合、これは有利である。チューブ３から第２流体を取り除くか、および／またはチューブ３内の第２流体を冷却して劣化しにくくすることによって、漏れを減らすことができる。筐体１またはチューブ３内に残される高温流体または冷温流体が少なくなるので、熱交換器から第１および第２流体を取り除くことによって、エネルギー効率を高めることができる。熱交換器が加熱モード動作から冷却モード動作に変更する場合、冷却の開始前に熱交換器内の熱の大部分を取り除いて、冷却が開始する前に熱交換器から取り除く必要のある熱を少なくすることが有益である。例えば加熱から冷却に第１流体を交換することによって、熱交換器の新たな設定を迅速に選択することができる。高温流体貯蔵部２７または冷温流体貯蔵部２９内の第１流体に対する相対的な第１流体の温度が、ポンプ９からの第１流体をバルブ３７によって高温流体貯蔵部２７または冷温流体貯蔵部２９のいずれに流すかを決定してもよい。バルブ３５および／または３７はコントローラ２３に接続され、コントローラ２３によって制御される。
【００１８】
熱交換器は、チューブ３を取り囲む筐体１内の第１流体と第２流体を熱交換させて、チューブ３を通って運ばれる第２流体を継続的に加熱または冷却することができる。第２流体のチューブ３内への流入を停止することによって継続動作モードを中断するとき、それとは独立して、熱交換器から第１流体を制御状態で取り除くことができる。筐体１から第１流体を取り除くことによって、依然としてチューブ３内に残る第２流体が熱交換器から押し出され、チューブ３が制御状態で圧縮される。熱交換器のチューブ３から第２流体が制御状態で押し出され、熱交換器を分配の目的で使用することが可能になる。
【００１９】
熱交換器から第１および第２流体が削減されると、熱交換器の熱容量が最小になり、最小のエネルギー損失で熱交換器自体の温度調節を非常に迅速に行うことができる。筐体１から流れる第１流体用の貯蔵部２７および２９を設けることによって、これを支持することができる。これは、第１流体のポンプ回路がオープンであることを意味する。他の解決策は、膨張管を用いたクローズドシステムである。筐体を満たすときに筐体１から空気を放出させる通気弁を筐体１に設けてもよい。必要であれば、チューブ３にも通気弁を設けてもよい。
【００２０】
図２は、一実施形態に係るベースユニット４７と着脱可能な熱交換カートリッジ４９とを備える熱交換システムの模式図である。着脱可能な熱交換カートリッジ４９は、ベースユニット４７に係合可能である。カートリッジ４９は、腐敗性製品の流体を受け入れる製品流体入口５５と、温度制御された腐敗性製品の流体を供給する製品流体出口５７と、を備える。製品流体入口５５から筐体５１を通して製品流体出口５７に製品流体を供給し、使用中に筐体５１内の熱交換流体とチューブ５３内の腐敗性製品の流体との間で熱交換させるチューブ５３が存在する。チューブ５３は、圧縮されたときにチューブ５３の容積が減少するような柔軟性がある柔軟部を備えてもよい。筐体５１には、筐体５１に熱交換流体を供給する筐体入口６５、６７と、筐体５１から熱交換流体を出す筐体出口６１、７９が設けられる。筐体入口６５、７７はベースユニット熱交換流体出口７３と係合するように構成され、筐体出口６１、７９はベースユニット熱交換流体入口７５と係合するように構成される。
【００２１】
着脱可能な熱交換カートリッジ４９は、筐体５１用の柔軟壁を備えていてもよい。柔軟壁を有することで、筐体５１の容積を変化させることができ、したがって筐体内の熱交換流体の量を変化させることができる。後者は、熱交換器の動作温度を変更する場合に有利である。チューブ５３の柔軟部と筐体５１の柔軟壁とは、筐体５１内の圧力が筐体外の圧力に対して減少する場合にチューブ５３の柔軟部の容積が減少し、筐体が縮んで柔軟部を圧縮し、チューブ５３から腐敗性製品の大部分を押し出すような柔軟性を有している。こうして、筐体内の圧力を減少させることによって、腐敗性製品の流体のかなりの部分がチューブから押し出されるようにチューブ５３を圧縮することができる。筐体５１およびチューブ５３の容積の減少は、熱交換器の動作温度を変更する場合に有用である。また、熱交換システムのチューブ５３内の腐敗性製品の腐敗を防止するのにも有用である。
【００２２】
着脱可能な熱交換カートリッジ４９に、ベースユニット取付機構６７を用いてベースユニット４７にカートリッジを着脱可能に係合させる取付機構６９を設けてもよい。図示のように、取付機構は筐体５１の上側に設けられているが、代替的に筐体５１の側面に設けられてもよい。
【００２３】
チューブ５３の柔軟部は、筐体５１内の圧力がチューブ５３内の圧力よりも大きい場合に柔軟部の容積が減少するような柔軟性を有している。こうすると、柔軟部を圧縮して腐敗性流体のかなりの部分をチューブ５３から押し出すことができ、チューブ５３内での腐敗性製品の腐敗が防止される。
【００２４】
チューブの柔軟部を使用して、腐敗性製品の流体を分配することができる。例えばチューブ５３の圧縮によってチューブが実質的に空になる場合、これは有用である。したがって、チューブの柔軟部の容積は、一回の分配によってチューブを実質的に空にできるように、一回の分配よりも小さいか同等の容積を有していてもよい。最後の分配のときにチューブを実質的に空にすることによって、流体の遮断時の無駄を最小にすることができる。
【００２５】
チューブ５３を腐敗性製品流体入口５５およびチューブコネクタ８１に接続して、腐敗性製品をチューブ５３に提供することができる。ベースユニット腐敗性製品流体出口８５がチューブコネクタ８１に係合して、ベースユニット４７からチューブ５３に腐敗性製品の流体を供給することができる。チューブ５３から製品流体出口５７および製品出口コネクタ８３を介してベースユニット製品入口コネクタ８７に腐敗性製品の流体を供給してもよい。製品流体出口５８から容器内に腐敗性製品の流体を直接注いでもよい。選択的に、閉鎖弁（図示せず）を通してもよい。
【００２６】
ベースユニット４７に、筐体５１内の熱交換流体の量および／または圧力を制御してチューブ５３内の製品流体の量を制御するためのポンプ５９および／またはバルブを設けてもよい。ベースユニットは、上記ポンプおよび／またはバルブに接続された制御デバイス７１を有し、ベースユニットから熱交換カートリッジ４９への熱交換流体の供給を制御することによって、腐敗性製品の流体の適時の分配と筐体５１内のチューブ５３の柔軟部の容積とを制御してもよい。ベースユニット４７は、比較的温かい熱交換流体を貯蔵する高温貯蔵部と、比較的冷たい熱交換流体を貯蔵する冷温貯蔵部とを備えてもよい。制御デバイスは、筐体内の比較的温かい熱交換流体と筐体内の比較的冷たい熱交換流体との交換、および／またはその反対を制御するようにプログラムされてもよい。制御デバイスがポンプに接続されてもよい。上述した事項のさらなる詳細については、制御デバイス２３、ポンプ９、バルブ１７、高温貯蔵部２７および冷温貯蔵部２９のそれぞれについて図１を参照されたい。ベースユニット４７は、ポンプ５９および／またはバルブに接続され筐体５１内のチューブ５３への腐敗性製品の流体の供給の中断を制御する制御デバイス７１を備えてもよい。
【００２７】
熱交換システムの使用中に、以下の方法によって熱交換流体と腐敗性製品の流体との間で熱が交換される。この方法は、
熱交換器の筐体５１に熱交換流体を供給し、
筐体５１内に柔軟部を有するチューブ５３に腐敗性製品の流体を供給し、
筐体内の熱交換流体とチューブ５３内の腐敗性製品の流体との間で熱を交換し、
チューブ５３への腐敗性製品の流体の供給を中断し、
チューブ５３の柔軟部を圧縮して、チューブの容積を減少させるとともに腐敗性製品の流体のかなりの部分をチューブ５３から押し出す
ことを含む。チューブの柔軟部を圧縮して、チューブの容積を減少させるとともに腐敗性製品の流体をチューブから押し出すことによって、チューブ内の腐敗性製品の流体の量を減らすことができる。最初に、腐敗性製品の流体の供給が中断され、次にチューブの柔軟部が圧縮される。
【００２８】
チューブの柔軟部の圧縮は、筐体内の熱交換流体の量を減らし、筐体を縮ませてチューブの柔軟部を圧縮することを含んでもよい。チューブの柔軟部の圧縮は、筐体内の熱交換流体の量を高めてチューブの柔軟部を縮ませることを含んでもよい。両方の場合とも、チューブ５３の柔軟部を圧縮するのにかなり簡潔な機構が使用されている。これを達成するためには、一つのポンプといくつかのバルブで十分である。
【００２９】
チューブ５３の柔軟部の圧縮は、筐体内の熱交換流体の圧力を高めてチューブの柔軟部を縮めることを含んでもよい。後者は、比較的柔軟性のない筐体５１を用いて行うことができる。チューブ５３の柔軟部の圧縮は、筐体内の熱交換流体の圧力を減らし、筐体を縮ませてチューブの柔軟部を圧縮することを含んでもよい。熱交換液体のために既にポンプが使用されているので、このポンプを用いて圧力を減らすことができる。代替的に、チューブの容積を減少させてチューブから腐敗性製品の流体を押し出すために、外力を使用してもよい。チューブの柔軟部の圧縮を使用して、腐敗性製品の流体の分配を行ってもよい。
【００３０】
熱交換システムの使用中に、熱交換流体と腐敗性製品の流体との間で熱を交換する方法は、
熱交換器の筐体に第１温度で熱交換流体を供給し、
筐体内のチューブに腐敗性製品の流体を供給し、
筐体内の第１温度の熱交換流体とチューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱を交換し、
チューブへの腐敗性製品の流体の供給を中断し、
第１温度の熱交換流体を、第１温度とは異なる第２温度の熱交換流体に変更し、
第２温度の熱交換流体を筐体に提供し、
筐体内の第２温度の熱交換流体とチューブ内の腐敗性製品の流体の残留物との間で熱を交換する
ことを含む。熱交換器内の熱交換流体の温度を変更することによって、チューブ内の腐敗性製品の流体をより長い間良好に保つことができる。この方法は、筐体内のチューブの柔軟部を圧縮することと組み合わせて使用してもよいし、独立して使用してもよい。第２温度は、腐敗性製品が第１温度よりも腐敗しにくい温度であってもよい。一例として、もはや腐敗が発生しない温度まで腐敗性製品の流体を冷却してもよいし、または例えば細菌の増殖がもはや生じない温度まで腐敗性製品の流体を加熱してもよい。こうして、チューブ内の腐敗性製品の流体をより長い間良好に保つことができる。チューブへの腐敗性製品の流体の供給を中断した後にチューブの柔軟部を圧縮することによって、チューブ内の腐敗性製品の流体の体積を最小にすることができる。腐敗性製品は、コーヒー製品、スープ、ソース、乳製品、チョコレート、スムージー、ジュース、グルコース、アイスクリームまたは血液のうち一つまたは複数を含んでもよい。上記方法は、チューブの柔軟部を圧縮することによって腐敗性製品の流体を分配することを含んでもよい。熱交換器は着脱可能な熱交換カートリッジであってもよく、上記方法はベースユニットから着脱可能な熱交換カートリッジを取り除くことを含んでもよい。
【００３１】
図３は、熱交換カートリッジで使用する、柔軟部を持つチューブ５３の模式図である。チューブには、チューブ入口５５とチューブ出口５７が設けられる。チューブには、熱交換を最適化するように迷路形状の屈曲部が設けられてもよい。チューブは、例えば食品または医療で認可されたゴム、シリコーンまたはプラスチックで作ることができる。プラスチック製品は、ポリプロピレンまたはポリエチレンであってもよい。チューブ５３は二枚のプラスチックフォイル５４から作られてもよい。二枚のフォイルを互いの上に置き、二枚のフォイルを部分的に接合し、フォイルが接合された場所とフォイルの間にチューブを形成することによって、チューブを作成してもよい。後者は、例えば、線の間にチューブが形成されるような二本の線に沿って二枚のフォイルを接合または溶接することによって実現されてもよい。熱交換カートリッジは生分解性であってもよい。
【００３２】
図４ａは、さらなる実施形態に係る着脱可能な熱交換カートリッジの模式図である。チューブ５３が二枚のフォイル５４の間に設けられ、かつ筐体５１の内部に設けられる。腐敗性製品の流体は、製品流体入口５５から製品流体出口５７へと流れている。熱交換流体は、筐体入口６５から筐体出口６１へとほぼ同一の方向に流れている。双方の流れとも重力によって支持されるように、その方向がほぼ上から下であってもよい。
【００３３】
図４ｂは、さらなる実施形態に係る着脱可能な熱交換カートリッジの模式図である。チューブ５３が二枚のフォイル５４の間に設けられ、かつ筐体５１の内部に設けられる。腐敗性製品の流体は、製品流体入口５５から製品流体出口５７へと流れている。熱交換流体は、筐体入口６５から筐体出口６１へとほぼ反対の方向に流れている。製品流体に対して熱交換流体を反対向きに流すことで、デルタ温度がより一定になるため、エネルギー効率がより高くなる。
【００３４】
図５は、消費するために腐敗性液体を分配する熱交換システムを有する装置の模式図の一例である。この装置には、腐敗性製品の流体の流体を貯蔵する貯蔵空間２１が設けられており、チューブ入口８１と係合可能であるベースユニット腐敗性製品流体出口８５を通して、着脱可能な熱交換カートリッジ４９のチューブ５３に腐敗性製品の流体が供給される。チューブ５３から製品流体出口５７を通して飲用カップ７０に腐敗性製品の流体が供給される。選択的に、製品流体出口５７内の閉鎖弁（図示せず）を通してもよい。
【００３５】
熱交換流体を筐体５１に供給する筐体入口６５と、熱交換流体を筐体５１から出す筐体出口６１と、を有することで、腐敗性製品の流体と熱を交換することができる。筐体入口６５はベースユニット水出口と係合するように構成され、筐体出口６１はベースユニット水入口（図示せず）と係合するように構成される。
【００３６】
飲用カップ７０内への腐敗性製品の流体の分配がコントローラによって中断される場合、チューブ５３を空にするのが有利である。したがって、圧縮されるとチューブ５３の容積が減少するような柔軟性を持つ柔軟部をチューブ５３が備えていてもよい。チューブの柔軟部の圧縮は、筐体内の熱交換流体の量を減らして、柔軟な筐体を縮ませてチューブの柔軟部を圧縮することによって達成されてもよい。チューブ５３および筐体５１がほぼ空になった後、着脱可能な熱交換カートリッジ４９内の温度を、チューブ内の腐敗性製品の流体の残留物が腐敗しにくくなる温度に変更してもよい。熱交換液体とチューブ内の腐敗性製品の流体の残留物の温度を変更してもよい。例えば、腐敗性製品の流体が熱いまま消費される場合、比較的低い温度（例えば７°Ｃ未満。温度は、製品流体の腐敗しやすさによって決まる）まで冷却すると、腐敗性製品の流体は腐敗しにくくなる。中断が非常に長い（例えば一日。期間は腐敗性製品の流体の腐敗しやすさによって決まる）場合、熱交換カートリッジは、腐敗性製品の流体の残留物でいずれ汚染されることになる。したがって、装置のベースユニット４７から着脱可能な熱交換カートリッジを取り外してもよい。この目的のために、ベースユニット取付機構６７を用いてベースユニット４７にカートリッジを係合させる取付機構６９が熱交換カートリッジに設けられている。中断が終了した後、清潔な着脱可能な熱交換カートリッジ４９をベースユニット４７に配置することができる。ベースユニット腐敗性製品流体出口８５が新しい熱交換カートリッジに接続され、筐体入口６５と筐体出口６１が熱交換システムに接続される。
【００３７】
代替的に、チューブを水で洗い流すことによって熱交換カートリッジを洗浄してもよい。洗い流しを所定の位置で行ってもよいし、洗い流しのためにカートリッジを取り外してもよい。
【００３８】
図６ａおよび６ｂは、さらに別の実施形態に係る熱交換システムの模式図である。この装置には、腐敗性製品の流体を貯蔵する貯蔵空間２１が設けられており、腐敗性製品流体ポンプ１９を通して、着脱可能なカートリッジ４９のチューブ５３に腐敗性製品の流体を供給することができる。チューブ５３から製品流体出口５７を通して図示しない容器に腐敗性製品の流体を供給することができる。パイプ６０を通して、熱交換流体が筐体出口６１を通り筐体５１に提供される。筐体出口６１を通して、ポンプ５９を用いて熱交換流体がくみ出されてもよい。
【００３９】
ベースユニットには、カートリッジ４９の筐体５１の外壁と接触するように構成された表面を持つ接触部材が設けられてもよい。接触部材の表面は、着脱可能な熱交換カートリッジ４９の筐体の形状を変えるように変形可能である。これは、開口部を持つ固定第１プレート８９と、筐体５１の形状を変更するための穴を通したピンを提供する可動プッシュ部材９１と、有することで行うことができる。プッシュ部材が筐体５１に対して移動し、筐体５１の流体力学特性を層流（図６ａ）から乱流（図６ｂ）に変更する。筐体５１を空にすることなく、第１温度の熱交換流体を、第１温度と異なる第２温度の熱交換流体に変更してもよい。冷たい温度から熱い温度に変更する場合、冷たい方の熱交換流体の上に比較的温かい熱交換流体を持ってきて混合を避けることが有利である。熱い温度から冷たい温度に変更する場合、熱い熱交換流体の下に比較的冷たい熱交換流体を持ってきて混合を避けることが有利である。その場合、例えば、筐体入口６５を介して上部に温水を供給しつつ、同時に比較的冷たい熱交換流体を水出口６１を通してくみ出すような筐体内の層流流体力学特性にすると有用である。水は層流として振る舞うので、比較的冷たい水と比較的温かい水とはそれほど混じり合わない。筐体内の第１温度の熱交換流体とチューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱を交換している間は、筐体５１内の流体とチューブ５３内の腐敗性製品の流体との間の熱伝達を高めるように、筐体５１内を乱流にすると有利なこともある。
【００４０】
図７ａは、一実施形態に係る着脱可能なカートリッジの断面図である。着脱可能な熱交換カートリッジには、比較的柔軟性のある壁部９５に接続された二つの比較的柔軟性のない壁部９４を備える壁を持つ筐体が設けられる。チューブの柔軟部９３は、柔軟性のない壁部９４の間に少なくとも部分的に配置される。筐体の内部９６の圧力を減じるか、または外側から柔軟性のない壁部９４に与える圧力を高めることによって、比較的柔軟性のない壁部９４の間でチューブの柔軟部９３が圧縮されてチューブの容積が減少し、腐敗性製品の流体のかなりの部分をチューブから押し出すことができる。
【００４１】
図７ｂは、一実施形態に係る着脱可能なカートリッジの断面図である。着脱可能な熱交換カートリッジには、比較的柔軟性のある壁部９５に接続された二つの比較的柔軟性のない壁部９４を備える壁を持つ筐体が設けられる。チューブの柔軟部９８は、柔軟性のない壁部９４の間に少なくとも部分的に配置される。筐体の内部９７の圧力を減じることによって、比較的柔軟性のない壁部９４の間でチューブ９８が圧縮され折り畳まれて、チューブの容積が減少し、腐敗性製品の流体のかなりの部分をチューブから押し出すことができる。
【００４２】
開示された実施形態は本発明の例示に過ぎず、これらは様々なかたちで実現できることを理解すべきである。以下の条項によって、実施形態をさらに記載することができる。
【００４３】
１．第１流体と第２流体の間で熱交換する熱交換器であって、
チューブが設けられた筐体を備え、
前記筐体と前記チューブが柔軟性を有し、
前記筐体内の第１流体の体積を制御して前記チューブ内の第２流体を制御する制御デバイスが設けられていることを特徴とする熱交換器。
【００４４】
２．前記制御デバイスを用いて前記筐体内の第１流体の体積を制御することによって、前記チューブ内の第２流体の体積を制御可能であることを特徴とする条項１に記載の熱交換器。
【００４５】
３．前記制御デバイスを用いて前記筐体内の第１流体の体積を制御することによって、前記チューブを通る第２流体の流れを制御可能であることを特徴とする条項１に記載の熱交換器。
【００４６】
４．前記筐体に第１流体を流出入させる第１流体ポンプが前記制御デバイスに設けられることを特徴とする条項１ないし３のいずれかに記載の熱交換器。
【００４７】
５．前記熱交換器から第１および／または第２流体を押し出す外力発生器が前記制御デバイスに設けられることを特徴とする条項１に記載の熱交換器。
【００４８】
６．前記外力発生器は、前記熱交換器から第１および／または第２流体を押し出すように構成された可動プレスであることを特徴とする条項５に記載の熱交換器。
【００４９】
７．前記熱交換器から第１および／または第２流体を押し出す受動的な外力が作用することを特徴とする条項１ないし４のいずれかに記載の熱交換器。
【００５０】
８．受動的な外力を与えるバネまたは形状記憶材料が前記熱交換器に設けられることを特徴とする条項７に記載の熱交換器。
【００５１】
９．前記筐体に第１流体を流出入させるバルブに接続された第２開口部が前記筐体に設けられることを特徴とする条項１ないし８のいずれかに記載の熱交換器。
【００５２】
１０．前記チューブは第２流体ポンプを経由して容器に接続され、容器からチューブ内に第２流体をくみ上げることを特徴とする条項１ないし９のいずれかに記載の熱交換器。
【００５３】
１１．前記チューブが前記筐体の内部に設けられることを特徴とする条項１ないし１０のいずれかに記載の熱交換器。
【００５４】
１２．前記筐体内の第１流体の体積を制御するコントローラが前記制御デバイスに設けられることを特徴とする条項１ないし１１のいずれかに記載の熱交換器。
【００５５】
１３．前記熱交換器は、前記筐体から第１流体を取り除くことによって前記チューブ内の第２流体の体積を減少させるように構成されることを特徴とする条項１ないし１２のいずれかに記載の熱交換器。
【００５６】
１４．前記筐体は、高温流体貯蔵部および／または冷温流体貯蔵部を備える流体回路の一部であることを特徴とする条項１ないし１３のいずれかに記載の熱交換器。
【００５７】
１５．前記流体回路は、前記筐体から前記高温流体貯蔵部または冷温流体貯蔵部に第１流体を導くバルブを備えることを特徴とする条項１４に記載の熱交換器。
【００５８】
１６．前記流体回路は、前記流体貯蔵部または冷温流体貯蔵部から前記筐体に第１流体を導くバルブを備えることを特徴とする条項１４に記載の熱交換器。
【００５９】
１７．前記チューブは該チューブから第２流体を出すバルブに接続されることを特徴とする条項１ないし１６のいずれかに記載の熱交換器。
【００６０】
１８．第１流体と第２流体の間で熱交換する方法であって、
筐体に第１流体を提供し、
前記筐体に設けられたチューブに第２流体を供給し、前記筐体内の第１流体と前記チューブ内の前記筐体内の第１流体と前記チューブ内の第２流体との間で熱交換させ、
前記筐体内の第１流体の体積を制御することによって第２流体を制御する
ことを含む方法。
【００６１】
１９．前記流体の制御は、前記チューブ内の第２流体の体積を制御することを含む、条項１８に記載の方法。
【００６２】
２０．第１温度の第１流体を前記筐体に提供し、
前記筐体内の第１流体の体積を減少させ、
第１温度とは異なる第２温度の第１流体を前記筐体に提供し、該筐体内の第１流体の体積を増加させる
ことをさらに含む、条項１８または１９に記載の方法。
【００６３】
２１．前記筐体内の第１流体の体積を減少させることによって前記チューブ内の第２流体の体積を減少させることを含む、条項２０に記載の方法。
【００６４】
２２．第１温度の第１流体が高温貯蔵部から受け取られ、第２温度の第１流体が冷温貯蔵部から受け取られるか、またはその反対である、条項２０または２１に記載の方法。
【００６５】
２３．前記筐体内の第１流体の体積を制御することによる第２流体の制御は、第２流体を分配することを含む、条項１８に記載の方法。
【００６６】
したがって、本明細書に開示された特定の構造および機能の細部は限定と解釈されるべきではなく、請求項の基礎に過ぎず、事実上あらゆる適切な細部を持つ構造において当業者が本発明を多様に利用できるように教示する代表的な基礎と解釈されるべきである。さらに、本明細書で使用される用語および言い回しは限定ではなく、本発明の分かりやすい説明を与えるものとみなされるべきである。
【００６７】
本明細書で使用される「a」、「an」という語は、一つでまたは一つより多いことを定義している。本明細書で使用される「もう一つの（another）」という語は、少なくとも二つ以上であることを定義している。本明細書で使用される「含む（including）」または「有する（having）」という語は、「備える（comprising）」（すなわち、他の要素またはステップを除外しない）ことを定義している。請求項内の参照符号は、請求項または本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。相異なる従属項内で特定の寸法が参照されているというただの事実は、これらの寸法の組み合わせを用いて利益を得ることができないことを表しているわけではない。本発明の範囲は、以下の請求項によってのみ限定される。
【図１】
2014517905.tif 000003
【図２】
2014517905.tif 000004
【図３】
2014517905.tif 000005
【図４ａ】
2014517905.tif 000006
【図４ｂ】
2014517905.tif 000007
【図５】
2014517905.tif 000008
【図６ａ】
2014517905.tif 000009
【図６ｂ】
2014517905.tif 000010
【図７ａ】
2014517905.tif 000011
【図７ｂ】
2014517905.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月5日(2014.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度制御された腐敗性製品の流体を供給する熱交換システムであって、
前記熱交換システムは、ベースユニットと、該ベースユニットと係合可能である交換可能な熱交換カートリッジと、を備え、
前記ベースユニットは、
前記熱交換カートリッジの熱交換筐体入口と係合して該カートリッジの筐体に熱交換流体を供給するベースユニット熱交換出口と、
前記熱交換カートリッジの熱交換筐体出口と係合して熱交換流体を前記筐体から出すベースユニット熱交換入口と、を備え、
前記熱交換カートリッジは、
腐敗性製品の流体を受け入れる製品流体入口と、
温度制御された腐敗性製品の流体を供給する製品流体出口と、
前記製品流体入口から前記筐体を通して前記製品流体出口に腐敗性製品の流体を供給するチューブであって、使用中に前記筐体内の熱交換流体と前記チューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱交換させるチューブと、を備え、
前記チューブは、圧縮されると該チューブの容積が減少するような柔軟性を持つ柔軟部を備えることを特徴とする熱交換システム。
【請求項２】
前記筐体入口はベースユニット熱交換出口と係合するように構成され、前記筐体出口はベースユニット熱交換入口と係合するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換システム。
【請求項３】
前記筐体が柔軟な壁を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換システム。
【請求項４】
前記チューブの柔軟部と前記筐体の柔軟な壁は、筐体外部の圧力に対して前記筐体内の圧力が減少する場合に前記チューブの柔軟部の容積が減少し、前記筐体を縮ませて前記柔軟部を圧縮して腐敗性製品のかなりの部分を前記チューブから押し出すような柔軟性を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の熱交換システム。
【請求項５】
前記筐体には、比較的柔軟性のある壁部と接続された二つの比較的柔軟性のない壁部を備える壁が設けられており、前記チューブの柔軟部は前記柔軟性のない壁部の間に少なくとも部分的に配置されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の熱交換システム。
【請求項６】
前記熱交換カートリッジに、該カートリッジをベースユニットに係合させる取付機構が設けられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の熱交換システム。
【請求項７】
前記チューブの柔軟部は、前記筐体内の圧力が前記チューブ内の圧力よりも大きい場合に、柔軟部の容積が減少するような柔軟性を有していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の熱交換システム。
【請求項８】
前記チューブの柔軟部は、腐敗性製品の流体を分配するように構成されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の熱交換システム。
【請求項９】
前記ベースユニットは、前記カートリッジの筐体の外壁と接触するように構成された表面を持つ接触部材を備え、該接触部材の表面は、前記熱交換カートリッジの筐体の形状を変更するように変形可能であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の熱交換システム。
【請求項１０】
前記ベースユニットは、前記筐体内の熱交換流体の量および／または圧力を制御して前記チューブ内の腐敗性製品の流体の量を制御するポンプおよび／またはバルブを備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の熱交換システム。
【請求項１１】
前記ベースユニットは、前記ポンプおよび／またはバルブに接続された制御デバイスを備え、前記ベースユニットから前記熱交換カートリッジへの熱交換流体の供給を制御することによって、前記腐敗性製品の流体の適時の分配と筐体内のチューブの柔軟部の容積とを制御することを特徴とする請求項１０に記載の熱交換システム。
【請求項１２】
前記ベースユニットは、比較的熱い熱交換流体を貯蔵する熱貯蔵部を備えることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の熱交換システム。
【請求項１３】
前記ベースユニットは、比較的冷たい熱交換流体を貯蔵する冷温貯蔵部を備えることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の熱交換システム。
【請求項１４】
前記制御デバイスは、前記筐体内の比較的熱い熱交換流体と前記筐体内の比較的冷たい熱交換流体の交換、またはその逆の交換を制御するようにプログラムされることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の熱交換システム。
【請求項１５】
前記ベースユニットは、前記ポンプおよび／またはバルブに接続され前記筐体内のチューブへの腐敗性製品の流体の供給の中断を制御する制御デバイスを備えることを特徴とする請求項１０に記載の熱交換システム。
【請求項１６】
ベースユニットと係合して請求項１ないし１５のいずれかに記載の熱交換システムを形成する、交換可能な熱交換カートリッジ。
【請求項１７】
ベースユニットと係合して熱交換システムを形成し、温度制御された腐敗性製品の流体を供給する交換可能な熱交換カートリッジであって、
ベースユニット熱交換出口と係合して前記熱交換カートリッジの筐体に熱交換流体を供給するカートリッジの熱交換筐体入口と、
ベースユニット熱交換入口と係合して熱交換流体を前記筐体から出すカートリッジの熱交換筐体出口と、
腐敗性製品の流体を受け入れる製品流体入口と、
温度制御された腐敗性製品の流体を供給する製品流体出口と、
前記製品流体入口から前記筐体を通して前記製品流体出口に腐敗性製品の流体を供給するチューブであって、使用中に前記筐体内の熱交換流体と前記チューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱交換させるチューブと、を備え、
前記チューブは、圧縮されると該チューブの容積が減少するような柔軟性を持つ柔軟部を備えることを特徴とする熱交換カートリッジ。
【請求項１８】
前記筐体入口はベースユニット熱交換出口と係合するように構成され、前記筐体出口はベースユニット熱交換入口と係合するように構成されることを特徴とする請求項１７に記載の熱交換カートリッジ。
【請求項１９】
前記筐体が柔軟な壁を備えることを特徴とする請求項１７または１８に記載の熱交換カートリッジ。
【請求項２０】
前記熱交換カートリッジに、該カートリッジを前記ベースユニットに係合させる取付機構が設けられることを特徴とする請求項１７ないし１９のいずれかに記載の熱交換カートリッジ。
【請求項２１】
熱交換流体と腐敗性製品の流体との間で熱交換する方法であって、
ベースユニット熱交換出口をカートリッジの熱交換筐体入口と係合させ、ベースユニット熱交換入口をカートリッジの熱交換筐体出口と係合させることによって、交換可能な熱交換カートリッジをベースユニットに設置し、
前記ベースユニット熱交換出口および前記カートリッジの熱交換筐体入口を介して、前記カートリッジの筐体に熱交換流体を供給し、
前記筐体内に柔軟部を有するチューブに腐敗性製品の流体を供給し、
前記筐体内の熱交換流体と前記チューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱を交換し、
前記熱交換筐体出口および前記ベースユニット熱交換入口を介して、前記カートリッジの筐体から熱交換流体を出し、
前記チューブへの腐敗性製品の流体の供給を中断し、
前記チューブの柔軟部を圧縮して、該チューブの容積を減少させるとともに腐敗性製品の流体のかなりの部分を該チューブから押し出し、
前記ベースユニットから前記交換可能なカートリッジを取り外し、別のカートリッジで置き換える
ことを含む方法。
【請求項２２】
前記チューブの柔軟部の圧縮は、前記筐体内の熱交換流体の量を調整することによって該筐体の容積を調整することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記筐体の容積の調整は、該筐体内の熱交換流体の量を減じて、該筐体を縮ませて前記チューブの柔軟部を圧縮することを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記筐体の容積の調整は、該筐体内の熱交換流体の量を増やして前記チューブの柔軟部を縮ませることを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記チューブの柔軟部の圧縮は、前記筐体内の熱交換流体の圧力を高めて前記チューブの柔軟部を縮ませることを含む、請求項２１、２２または２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記チューブの柔軟部の圧縮は、前記筐体内の熱交換流体の圧力を減じて、該筐体を縮ませて前記チューブの柔軟部を圧縮することを含む、請求項２１、２２または２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記チューブの柔軟部の圧縮は、外力を用いて熱交換器を圧縮し、前記チューブの容積を減少させるとともに該チューブから腐敗性製品の流体を押し出すことを含む、請求項２１ないし２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記チューブの柔軟部の圧縮によって腐敗性製品の流体を分配することをさらに含む、請求項２１ないし２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記筐体に第１温度で熱交換流体を供給し、
前記筐体内の前記チューブに腐敗性製品の流体を供給し、
前記筐体内の第１温度の熱交換流体と前記チューブ内の腐敗性製品の流体との間で熱を交換し、
前記チューブへの腐敗性製品の流体の供給を中断し、
前記チューブの柔軟部を圧縮して、該チューブの容積を減少させるとともに腐敗性製品の流体のかなりの部分を該チューブから押し出し、
前記第１温度とは異なる第２温度で熱交換流体を前記筐体に提供し、該筐体内の熱交換流体と前記チューブ内の腐敗性製品の流体の残留物との間で熱を交換させる
ことをさらに含む、請求項２１ないし２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
請求項２１ないし２９のいずれかに記載の方法を実行する、請求項１ないし１５のいずれかに記載の熱交換システム。
【国際調査報告】
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