具有温度控制的食物产品分配器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月15日提交的共同待审的第62/745,851号美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本公开涉及产品分配器，并且更具体地涉及用于分配可消费食品或饮料产品(诸如经搅打的顶料)的温度受控的产品分配机器。

传统的经搅打的顶料的分配机器通常包括用于储存大量待分配产品的容器、箱或其他贮存器。彻底清洁和重新填装贮存器可能是困难并且耗时的。此外，为了使贮存器中的产品保持冷却，传统的经搅打的顶料的分配机器通常采用压缩制冷系统，该压缩制冷系统通常是复杂的、生产成本相对较高并且需要定期维护。

发明内容

在一个方面，本公开提供了一种分配器，该分配器被配置为从产品包装分配产品。该分配器包括：入口，被配置为从产品包装接收产品；在入口的下游的分配喷嘴；泵，该泵与入口流体连通并且可操作以将产品从产品包装泵送到分配喷嘴；以及包括温度控制元件的温度控制组件，该温度控制元件与产品包装和分配喷嘴热传导接触以加热或冷却产品包装和分配喷嘴。

在另一方面，本公开提供了一种分配器，该分配器被配置为分配产品包装中的产品。该分配器包括：外壳，该外壳包括被配置为接收产品包装的第一隔间和与第一隔间隔开的第二隔间；定位在第二隔间中的电机，该电机包括限定轴线的输出轴；入口，被配置为从产品包装接收产品；在入口的下游的分配喷嘴；定位在第一隔间中的泵，该泵与入口流体连通并且由输出轴驱动以将产品从产品包装泵送到分配喷嘴；以及温度控制组件，该温度控制组件被配置为当产品包装被接收在第一隔间中时加热或冷却产品包装。

在另一方面，本公开提供了一种拆卸分配器的方法，该分配器包括被配置为接收产品包装的第一隔间和被配置为通过曝气器将产品从产品包装泵送到分配喷嘴的泵。该方法包括：打开盖以接近第一隔间；使分配喷嘴从曝气器分离；使保持器从泵脱离接合；以及从第一隔间移除泵和曝气器。

在另一方面，本公开提供了一种被配置为从产品包装分配产品的分配器，该分配器包括：入口，被配置为从产品包装接收产品；在入口的下游的分配喷嘴；泵，该泵与入口流体连通并且可操作以通过流体流动路径将产品从产品包装泵送到分配喷嘴；以及温度控制组件，该温度控制组件包括被配置为加热或冷却流体流动路径的第一区域和被配置为加热或冷却产品包装的第二区域。该第二区域比第一区域具有更强的加热或冷却能力。

通过考虑以下详细的描述和附图，本公开的其他特征和方面将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本公开的一个实施例的分配器的立体图。

图2A是沿线2A-2A截取的图1的分配器的剖视图，其中省略了内部部件。

图2B是沿线2B-2B截取的图1的分配器的剖视图，其中省略了分配器的盖。

图3是图1的分配器的分解立体图。

图4是图1的分配器的另一分解立体图。

图5是图1的分配器的立体图，示出了分配器的盖组件的实施例。

图6是剖视图，示出了根据另一实施例的并且能够与图1的分配器一起使用的盖组件的一部分。

图7是立体图，示出了根据另一实施例的并且能够与图1的分配器一起使用的盖组件的一部分。

图8是立体图，示出了根据另一实施例的并且能够与图1的分配器一起使用的盖组件的一部分。

图9是图1的分配器的流体传递组件的立体图。

图10是根据另一实施例的并且能够与图1的分配器一起使用的流体传递组件的立体图。

在详细地解释本公开的任一实施例之前，应当理解，本公开的应用不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的构造的细节和部件的布置。本公开能够具有其他实施例并且能够以各种方式被实践或执行。并且，应当理解，本文所使用的措辞和术语是出于描述的目的，并且不应当理解为限制性的。

具体实施方式

图1示出了根据本公开的一个实施例的分配器10。示出的分配器10是台式分配器，并且包括：具有主体18的外壳14，被配置为设置在桌子或其他支撑表面上的基座22，以及联接至主体18的盖26。在各种实施例中，分配器10可以是独立式的(free-standing)或者可以集成到或以其他方式安装到另一结构(诸如柜子、外壳等)内。示出的外壳14包括前侧30、后侧34以及在前侧30和后侧34之间延伸的顶侧38和底侧42。在本文中参照图1中示出的分配器10的定向来使用诸如前、后等的方位词，但是应当理解，分配器10可以以其他定向定位，并且这种术语不应当理解为限制性的。

示出的分配器10包括形成在前侧30中的凹入部46，以在基座22上提供平台50。参考图2A，外壳14包括在平台50上方的分配开口52。用于从分配器(通过分配开口)接收产品的杯或其他接纳装置可以定位在平台50上。平台50可以包括具有一个或多个可移除部件以便于清洁的滴漏盘。

继续参考图2A，示出的外壳14包括上部隔间54和下部隔间58。隔间54和58可以由一个或多个壁或其他结构至少部分地隔开，或彼此是开放式的。可移动地联接至主体18以在打开位置(例如，图3)和关闭位置(例如，图1和图2A)之间移动的盖26，在处于打开位置时提供进入上部隔间54的通路。在示出的实施例中，壁62至少部分地隔开上部隔间54和下部隔间58。侧壁66围绕上部隔间54的周边延伸。在示出的实施例中，盖26和侧壁66每个均具有多层构造，包括第一壳层70a和第二壳层70b以及限定在壳层70a和壳层70b之间的空间70c。侧壁66和盖26的多层构造可以使上部隔间54与围绕分配器10的环境状况隔热。在一些实施例中，空间70c可以填装有隔热材料(例如，聚氨酯泡沫或任何其他合适的隔热材料)。

参考图4至图8，外壳14和盖26可以以各种不同的方式配置。例如，在一些实施例中，外壳14可以包括联接至框架14e的多个面板14a、14b、14c、14d。在一些实施例中，面板14a-d中的一个或多个可以可移除地联接至框架14e以便于出于保养、维修或其他目的而接近下部隔间58和其中的部件。

在各种实施例中，盖26可以通过沿外壳14的横向侧定位的铰链28a(图5)、在外壳14的前侧30处定位的铰链28c(图5)或在外壳14的后侧34处定位的类似的铰链(未示出)可枢转地联接至外壳14的主体18。在其他实施例中，盖26可以通过滚动铰链或滑动铰链29(图7)联接至主体18。在这种实施例中，盖26可以可旋转地联接至主体18和/或相对于主体18在盖26的打开位置和关闭位置之间滑动。在其他实施例中，盖26可以包括两个片或门26a、26b，每个都可枢转地联接至主体18(图8)。

现在参考图3的示出的实施例，分配器10包括驱动组件74、流体传递组件78和温度控制组件82。示出的驱动组件74包括具有电机轴或转子90的电动机86(例如，经磨毛的或未磨毛的直流电机或交流感应电机)和联接至电机轴90的驱动轴98。电机轴90和驱动轴98限定可以围绕旋转轴线94旋转的电机86的输出轴。在一些实施例中，电机轴90和驱动轴98可以一体形成为单个轴。

优选地，电机86容纳在下部隔间58内并且因此与隔热的上部隔间54隔开。在示出的实施例中，电机86竖直定向。也就是说，旋转轴线94大体上横向于外壳14的顶侧38和底侧42(图1)延伸。示出的驱动轴98与电机轴90同轴，并且与电机轴90共同围绕轴线94旋转。然而，在其他实施例中，传动装置、齿轮减速、传送带等可以设置在电机轴90和驱动轴98之间。此外，驱动组件74可以包括设置在电机轴90和驱动轴98之间的一个或多个中间轴，并且电机轴90和驱动轴98的定向可以变化。仅作为示例，在其他实施例中，电机86和电机轴90水平地定向，并且仍然通过诸如齿轮箱、传送带或链条等合适的机械动力传动部件机械地连接至流体传递组件。

继续参考图3，示出的流体传递组件78包括：可驱动地联接至驱动轴98(例如，经由泵102的输入轴163)的泵102；联接至泵102的出口的曝气器(aerator)106；以及设置在曝气器106的下游的分配喷嘴110。泵102可以是齿轮泵或任何其他相对紧凑的液体泵。在示出的实施例中，泵102通过保持器或夹子165联接至外壳14。使用者可以使保持器165从泵102脱离接合(例如，通过枢转保持器165)，以允许出于清洁或维修目的将泵102从外壳14移除。

示出的曝气器106提供了从泵102到喷嘴110的流体流动路径，并且包括：细长的混合腔室114；设置在混合腔室114的下游端处的前塞118；以及支撑混合腔室114的支撑件122。在一些实施例中，分配器10可以包括联接至曝气器106的气体源(例如，氮气、二氧化碳、空气等)。在其他实施例中，曝气器106可以省略，并且流体传递组件78可以包括用于将流体从泵102传递到喷嘴110的合适的流体通路。在其他实施例中，流体传递组件78可以包括多个曝气器106。

示出的流体传递组件78还包括设置在泵102的入口处的快速释放连接入口126。连接入口126与可互换产品包装130接合，该产品包装130包含大量待分配的液体产品。例如，产品包装130可以包含乳制品或非乳制品奶油、咖啡、热巧克力、茶、奶酪产品或任何其他期望的待分配的产品。任何可泵送的产品可以储存在产品包装130中并且由分配器10分配。

在图3中示出的实施例中，产品包装130包括可联接至连接入口126的配件134，以在产品包装130和泵102之间建立流体连通。特别地，连接入口126的尺寸和形状被设计为能够插入到配件134中以经由连接入口126在泵102和产品包装130的内部之间建立流体连通。在一些实施例中，连接入口126可以包括与产品包装130上的配件134配合的卡口式配件127(图9)。因此，当产品包装130联接至连接入口126时，泵102可以在产品不需要与任何其他贮存器接触或储存在其他贮存器中的情况下直接从产品包装130抽吸液体产品。

在示出的实施例中，产品包装130是柔性的袋子。袋子130可以由任何合适的食品安全材料(诸如聚丙烯、聚乙烯等)制成，并且在一些情况下，袋子130包括一层或多层导热材料(诸如金属箔)。产品包装130上的配件134可以包括阀(未示出)、罩、密封件、或者防止产品从包装130流出直到配件134联接至连接入口126的类似物。在一些实施例中，产品包装130是用完可丢弃的一次性包装，使得产品包装130的内容物一旦被分配器10分配则不被重新填装。在其他实施例中，产品包装130可以是可重复使用、可重复填装的包装。分配器10还可以能够接受其他类型的产品包装130，包括但不限于纸盒、无菌砖包装等。

参考图9，在示出的实施例中，连接入口126可从泵102移除，这可以便于清洁连接入口126和泵102。例如，连接入口126可以通过一个或多个保持夹子或其他分配器10的使用者可接近的紧固件可移除地联接至泵102，或者连接入口126可以经由过盈配合或任何其他合适的连接(诸如螺纹连接)联接至泵102。在示出的实施例中，连接入口126包括把手129以便于从泵102移除连接入口126和/或将连接入口126联接至泵102。

连接入口126能够与其他连接入口互换，诸如图10中所示出的连接入口126a。这可以有利地允许泵102联接至各种各样的产品包装。在示出的实施例中，连接入口126a包括把手129以便于从泵102移除连接入口126a和/或将连接入口126a联接至泵102。示出的连接入口126a还包括能够插入到产品包装(诸如产品包装130或其他类型的产品包装)中的管127a。在一些实施例中，管127a可以被配置为插入到无菌产品砖包中(例如，通过产品包装中的孔)。在一些实施例中，管127a可以由柔性材料制成以便于使管127a与产品包装对齐并将管127a插入产品包装中。在一些实施例中，管127a可以包括用于刺穿产品包装的尖端。在其他实施例中，管127a可以被配置为从打开的贮存器中抽吸产品。

参考图2B和图3，现在将描述温度控制组件82。温度控制组件82可操作以调节上部隔间54、其中的部件以及产品包装130(当安装在其中时)的温度。温度控制组件82可以包括与温度控制元件或导热体142(诸如导热板、条或其他主体)具有热传递关系的热电装置138(例如，帕尔贴(Peltier)装置)。热电装置138可以被配置为加热和/或冷却导热体142。在一些实施例中，热电装置138可以由任何其他合适的温度控制装置替换，包括但不限于蒸汽压缩制冷装置、冷和/或热水循环装置等。

在示出的实施例中，主体142被配置为在上部隔间54内横向地延伸的板。导热体142可以大体定位在上部隔间54的底部附近并且在流体传递组件78的部件下方。换句话说，导热体142设置在流体传递组件78的部件和下部隔间58之间。在这方面，导热体142可以定位在混合腔室114、塞子118和泵102中的任何一个或所有部件与上部隔间的底部或下部隔间58之间。在一些实施例中，导热体142还可以定位在支撑件122与上部隔间的底部或下部隔间58之间。在一些实施例中，温度控制组件82还包括板142下方的散热器146。

可以提供控制器(例如，基于微处理器的控制器，未示出)以控制温度控制组件82的操作，并且一个或多个温度传感器(例如，热敏电阻、热电偶等，未示出)可以向控制器提供反馈。在一些实施例中，取决于控制器向热电装置138施加正电压还是负电压，热电装置138可操作以冷却或加热导热体142。在这种实施例中，当热电装置138冷却导热体142，通过散热器146将余热排除到周围环境，并且当热电装置138加热导热体142时，散热器146可以从周围环境吸取热。

在示出的实施例中，流体传递组件78的整体和可互换产品包装130容纳在隔热的上部隔间54内。此外，示出的实施例的产品包装130、曝气器支撑件122和泵86均与温度控制组件82的导热体142热传导接触(例如，直接邻接接触)，尽管在其他实施例中，比流体传递组件78中所有这些部件少的部件处于与导热体142的这种热传导接触中。

在示出的实施例中，导热体142包括孔隙150，并且喷嘴110至少部分地在孔隙150内延伸或延伸穿过孔隙150，使得喷嘴110与孔隙150的内壁的至少一部分热传导接触(例如，直接邻接接触)。在其他实施例中，喷嘴110与导热体142的一个或多个其他表面热传导接触。因此，热电装置138可以通过传导将热传递到包括喷嘴110的流体传递组件78以及产品包装130中包含的产品，或者传递来自该流体传递组件78以及产品包装130中包含的产品的热。热电装置138还可以通过对流将热传递到流体传递组件78和产品包装130或传递来自该流体传递组件78和产品包装130的热，例如，通过加热或冷却在隔热的上部隔间54内包含的空气。

继续参考图3，在一些实施例中，热电装置138包括布置在导热体142下方的多个加热/冷却元件139。每个加热/冷却元件139可以提供局部加热和/或冷却，以加热或冷却导热体142在热点元件139附近的对应区域。在示出的实施例中，热电装置138包括布置在曝气器106下方的三个加热/冷却元件139和布置在主体142下方的一个加热/冷却元件139，其中产品包装130可以定位在主体142上。在其他实施例中，加热/冷却元件139可以不同地布置，并且在一些实施例中，热电装置可以只包括单个加热/冷却元件139。在一些实施例中，主体142可以作为单个区域被加热或冷却。

尽管图3示出了单个导热体142，但是在其他实施例中，分配器10可以包括具有与图3中所示出的形状相同或不同的形状的两个或多个导热体(未示出)。导热体可以定位成一个位于另一个上方，以使得两个或多个产品包装130放置成与位于产品包装上方和/或下方(例如，以堆叠关系)的各个热导体热传导接触。可替代地，导热体可以以并排的关系定位，以传导地冷却各个产品包装130。两个或多个导热体(以及它们各自的产品包装)之间的任何其他位置关系都是可能的，并且落入本发明的精神和范围内。在相同分配器10中使用两个以上导热体142可以使得分配器10能够将不同的产品包装130(例如，包含不同的待分配的食物产品)维持处于不同的温度。例如，一个导热体142可以使一个食物产品包装保持冷却，而另一个导热体142可以使另一个食品包装130保持温热或热。作为另一示例，两个导热体142可以使两个相应的食品包装保持处于不同的低温。

参考图3，在操作过程中，使用者打开盖26并且将产品包装130连接到连接入口126。这在产品包装130和泵102之间建立流体连通。使用者然后可以启动分配操作。驱动组件74驱动泵102，这从产品包装130抽吸产品，并且可选地从其他包装、贮存器等(未示出)抽吸诸如香料或其他产品之类的添加剂。产品和任何添加剂在通过喷嘴110被分配之前可以在混合腔室114中混合在一起。在一些实施例中，气体(例如，二氧化碳、氮气、空气等)在穿过混合腔室114时可以被添加到产品，并且在一些实施例中，混合腔室114可以包括流动通道和限制部以便于提供乳化均质化。换句话说，从产品包装130抽吸的液体产品可以由曝气器106搅打并且作为经搅打的产品(诸如经搅打的奶油或其他经搅打的顶料)通过喷嘴110排出。在一些实施例中，一种或多种液体(包括，例如，着色或调味添加剂)可以附加地或可替代地在穿过混合腔室114时与产品混合。

温度控制组件82提供了对产品包装130中的产品以及经由传导与产品接触的流体传递组件78的所有下游部件的精确的温度控制。当分配器10被用来分配温度敏感的产品(诸如基于乳制品的产品)时，这种精确的温度控制是特别有利的。

当产品通过曝气器106在高压下泵送时，曝气器106会产生热。例如，泵102在曝气器106的入口处的排放压力，在一些实施例中可以是至少40psi，在一些实施例中在40psi和200psi之间，或者在一些实施例中在80psi和160psi之间。对于曝气器106的通气/搅打性能，这些高压可能是期望的。

因此，在示出的实施例中，温度控制组件82可以提供不同的温度受控区域。例如，邻近曝气器106的区域可以比邻近产品包装130的区域具有更强的加热/冷却能力，以应对曝气器106产生的更高的热负荷。控制器可以被配置为独立地控制这些区域的温度(例如，通过独立地控制每个加热/冷却元件139)。因为示出的实施例中的热电装置138包括邻近曝气器106的大量加热/冷却元件139，所以示出的温度控制组件82能够提供更强的冷却能力以快速并且有效地移除曝气器106产生的热。这可以有利地在分配器10操作期间和/或之后将曝气器106维持处于食品安全温度。

参考图2B至图3，上部隔间54中的流体传递组件78的部件的定位还便于接近这些部件，以容易地清洁(即，仅仅通过打开盖26)。通过使用可互换的产品包装130(图3)，清洁也变得更加有效和便捷。当产品用完，可以使现有的产品包装130与入口126断开连接，并且快速地替换为新的产品包装130，而无需清洁任何贮存器。此外，对流体传递组件78的部件的加强的接近使得使用者在一些情况下能够仅仅通过使喷嘴110从曝气器106的前塞118断开连接并且使泵102的输入轴163从驱动轴98断开连接来从分配器10移除泵102、混合腔室14、塞子118、喷嘴110和/或支撑件122。在一些实施例中，可以在喷嘴110和前塞118之间和/或输入轴163和驱动轴98之间提供快速连接接口。这种方便的移除和替换使得使用者能够在分配器10的适当位置或外部(诸如在清洁区域(例如，水槽)、洗碗机或其他清洁机器)清洁这些部件中的任何或所有部件。

例如，在一些实施例中，本公开可以提供一种拆卸分配器10的方法(例如，出于清洁或维修目的)，该方法可以包括：(a)打开盖26以接近上部隔间54，(b)使分配喷嘴110从曝气器106分离，(c)使保持器165从泵102脱离接合，以及(d)从上部隔间54移除泵102和曝气器106。在一些实施例中，泵102和曝气器106可以作为组件一起从上部隔间54移除。

最后，电机86、散热器146、导热体142、产品包装130和流体传递组件78的竖直堆叠布置允许导热体142和分隔壁62在空间上使产生热的部件(即，电机86和散热器146)在沿轴线94的方向上与上部隔间54中的温度受控部件隔开。并且，这种竖直堆叠布置为分配器10节省了大量的空间。例如，借助于泵102、混合腔室114和/或塞子118位于公共面中和/或竖直地位于导热体142上方(该导热体142本身位于竖直方向上远离电机86设置的平面)，分配器10具有紧凑且有效的设计。通过使产品包装130位于竖直方向上远离导热体142所在平面以及泵102、混合腔室114和/或塞子118所在平面设置的平面，这种效率进一步加强。这种空间效率还降低了将部件和产品包装130维持在与环境温度不同的期望温度所必须的能量。

在一些实施例中，为了清洁分配器10，具有与产品包装130相同类型的配件134的清洁溶液的包装可以联接至连接入口126。分配器10然后可以在自动清洁循环中运行，在该自动清洁循环中，清洁溶液从包装泵出并通过流体传递组件78。为了加强清洁和消毒，温度控制组件82可以操作以加热导热体142，从而通过传导加热清洁溶液和流体传递组件78。

所附权利要求中阐述了本发明的各种特征。