[发明专利]热交换器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及用于冷冻和分配半冷冻产品的热交换器，更具体地涉及用于除去分配设备的产品冷冻室内的产品的热量的热交换器。

背景技术

软冰淇淋、酸奶、蛋奶冻和其它半冷冻食品以及半冷冻饮料(有时称为浆)通常通过具有冷冻圆筒形式的热交换器的分配设备来分配。冷冻圆筒(也称为冷冻桶)限定了纵向伸长的冷冻室。通常，未冷冻的液体产品混合物在冷冻圆筒的后端被添加至冷冻室，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，所述两个或更多个螺旋叶片由驱动电机以期望旋转速度驱动，当产品从液态转变为半冷冻态时，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。当热量从产品传递至流过围绕冷冻圆筒设置的蒸发器的制冷剂时，冷冻室内的产品从液态变为半冷冻态。蒸发器与常规制冷系统的一部分操作地关联，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，处于闭合的制冷剂回路中。这种类型的分配设备可具有用于分配单一口味产品的单个冷冻圆筒，或各容纳所选口味的产品的多个冷冻圆筒，用于分配每一种选口味，以及甚至是混合口味。

如前面所述，热量从冷冻圆筒中的产品被去除并且被循环通过围绕冷冻圆筒设置的蒸发器的制冷剂带走。在具有一个以上冷冻圆筒的分配设备中，围绕每个冷冻圆筒设置蒸发器。在用于分配半冷冻产品的常规设备中，蒸发器通常被构造为围绕冷冻圆筒的外壁缠绕并与之接触的管，或者被构造为冷冻圆筒的外壁与围绕冷冻圆筒同轴设置的外圆筒的内壁之间的环形室。已公布的国际专利公开案WO2010/151390公开了具有包括围绕内圆筒的外表面设置的多个通道的蒸发器的冷冻圆筒。虽然本设计很适合其预期目的，但是这种冷冻圆筒的改进在本领域将非常受欢迎。

发明内容

根据本发明的实例实施方案，热交换器包括内管，其沿着中心轴纵向延伸并具有限定产品室边界的内表面和具有多个通道的外表面，多个通道以周向隔开的间隔与多个翅片以交替关系围绕内管的外表面的圆周设置；和纵向延伸的外管，其围绕内管同轴设置并且以径向隔开的关系围住内管，外管具有接触内圆筒的多个翅片的内表面，外表面在多个焊接位置焊接至翅片。

根据本发明的另一个实例实施方案，制造热交换器的方法包括获得内管，所述内管沿着中心轴纵向延伸并具有限定产品室边界的内表面和具有多个通道的外表面，多个通道以周向隔开的间隔与多个翅片以交替关系围绕内管的外表面的圆周设置；将外管置于内管上方，所述外管围绕内管同轴设置并且以径向隔开的关系围住内管，外管具有接触内圆筒的多个翅片的内表面；以及在多个焊接位置将外管焊接至内管。

本发明的其它方面、特征和技术将从以下结合附图的描述变得更显而易见。

附图说明

现在参考附图，其中在多个图中相同元件的标号相同：

图1是图示了体现本发明的用于冷冻并分配半冻结产品的设备的示例性实施方案的示意图；

图2是根据本发明的冷冻桶的示例性实施方案的透视图；

图3是图2的冷冻桶的内圆筒的示例性实施方案的透视图；

图4是图3的内圆筒的截面侧视图；

图5是图3的内圆筒沿线5-5获取的横截面正视图，其中外圆筒围绕内圆筒周向地组装；

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是根据本发明一方面的冷冻桶的另一个实施方案的一段的放大视图；

图8描绘了示例性实施方案中的焊接的热交换器；以及

图9描绘了另一示例性实施方案中的焊接的热交换器。

具体实施方式

首先参见图1，示意性地描绘了体现本发明的用于冷冻并分配半冷冻食品的设备10的示例性实施方案，所述食品包括例如，但不限于软冰淇淋、冰牛奶、酸奶、蛋奶冻、奶昔、碳酸和/或非碳酸冰凌饮料。

在所描绘的实施方案中，设备10包括用于分配不同口味或类型的食品的两个冷冻室C1和C2。冷冻室C1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，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口味或类型的产品或者混合口味的三个或更多桶。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以及在内圆筒30与外圆筒40之间形成的蒸发器50。致冷剂从制冷系统60提供至各个桶20-1、20-2的蒸发器50以对位于各个冷冻室C1和C2内的产品进行制冷。