本發(fā)明涉及熱交換器，諸如具有用于混合內(nèi)容物的內(nèi)部刀片的熱交換器，本文中也稱為刮面式熱交換器。

背景技術(shù)：

刮面式熱交換器廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)，主要用于連續(xù)加熱和冷卻粘性食物產(chǎn)品。本領(lǐng)域中已知的常規(guī)熱交換器通常包括被夾套圍繞的圓柱形室，安裝在該室中的旋轉(zhuǎn)軸以及鉸鏈連接到該旋轉(zhuǎn)軸的一系列刀片刮刀，以便使刀片在操作期間刮除室的內(nèi)表面。

冷卻或加熱介質(zhì)諸如氨、甘油、熱水或蒸汽循環(huán)通過帶夾套的圓柱形室，并通過常見的熱交換程序提供熱交換。產(chǎn)品在壓力下穿過位于熱交換器一端的導(dǎo)管，并通過位于其相對(duì)端的導(dǎo)管離開熱交換器。在產(chǎn)品移動(dòng)通過這兩個(gè)導(dǎo)管之間的熱交換器(該運(yùn)動(dòng)還可用于限定縱向方向)的過程中，通過安裝到可旋轉(zhuǎn)軸上的刀片刮刀將產(chǎn)品從圓柱形室的內(nèi)表面刮除，從而根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)加熱或冷卻。

在常規(guī)的刮面式熱交換器中，刀片刮刀通過鉸接銷連接件連接到可旋轉(zhuǎn)軸，使得刀片刮刀從其連接處自由地以角運(yùn)動(dòng)樞轉(zhuǎn)出來。通常，刀片刮刀設(shè)計(jì)有孔和/或狹縫，并且通過合適的定位裝置諸如鉚釘、銷和/或螺釘固定到轉(zhuǎn)子上。

此外，在常規(guī)的刮面式熱交換器中，刀片刮刀與熱交換器的內(nèi)表面直接接觸。常規(guī)刀片的前緣與熱交換器的內(nèi)表面連續(xù)接觸，從內(nèi)表面連續(xù)刮除材料。

us7302999b2公開了一種刮面式熱交換器刮刀片，其中該刀片可相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸樞轉(zhuǎn)；其進(jìn)一步描述了刮面式熱交換器的刮刀片，其中該刀片具有第二端，該第二端帶有抵靠刮除表面而刮除接觸的邊緣，使得其在使用時(shí)接觸刮除表面。

gb2232469a公開了一種刮面式熱交換器，其中刀片刮刀通過使用鉸鏈裝置樞轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)子，并且刮刀片的刮刃在定子的熱交換表面上具有刀刃。

us3385354公開了通過銷連接到刮面式熱交換器的中心驅(qū)動(dòng)軸的刀片，然而這些刀片可自由地樞轉(zhuǎn)通過由帶夾套的熱交換筒和旋轉(zhuǎn)軸限定的環(huán)形空間。它進(jìn)一步描述了刮刀片的前緣被強(qiáng)制向外與熱交換表面的內(nèi)壁連續(xù)接觸，并且這些刀片鋒利的邊緣連續(xù)地將經(jīng)處理的材料從熱交換表面的內(nèi)壁上刮除。

在上述常規(guī)的刮面式熱交換器中，刀片相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸自由地繞軸旋轉(zhuǎn)，其中刀片隨著旋轉(zhuǎn)軸的每次旋轉(zhuǎn)向內(nèi)和向外樞轉(zhuǎn)，使得實(shí)現(xiàn)有效的熱交換。

但是所描述的現(xiàn)有樞轉(zhuǎn)刀片刮刀存在某些缺點(diǎn)。當(dāng)產(chǎn)品在熱交換器內(nèi)積聚時(shí)，樞轉(zhuǎn)刮刀片容易相對(duì)于軸徑向移動(dòng)和/或切向移動(dòng)，這會(huì)降低刮除效率，因此是不可取的。當(dāng)處理粘性產(chǎn)品諸如巧克力時(shí)，這個(gè)問題尤其嚴(yán)重。

此外，在所述的常規(guī)刮面式熱交換器中，刀片在產(chǎn)品通過熱交換器期間連續(xù)地從內(nèi)表面刮掉產(chǎn)品，以確保表面被刮除干凈，沒有任何靜電膜材料，同時(shí)補(bǔ)充追加材料，同樣處理。這使得能夠在熱交換器的內(nèi)表面和被處理的材料之間進(jìn)行有效的熱傳遞交換。

所描述的現(xiàn)有刮刀片存在某些缺點(diǎn)，因?yàn)楣蔚镀男屎艽蟪潭壬先Q于被處理材料的性質(zhì)和厚度。例如，粘性材料諸如巧克力，在熱交換器內(nèi)表面上留有不期望的厚靜電膜。

在熱交換器內(nèi)部圓柱形表面上的粘性產(chǎn)品的積聚也稱為產(chǎn)品結(jié)垢，其推動(dòng)刮刀片遠(yuǎn)離內(nèi)表面，導(dǎo)致加熱和冷卻不均，總傳熱效率降低。另外，積聚在刮刀片前緣上的產(chǎn)品向內(nèi)推動(dòng)刀片，從而對(duì)圓柱形室的熱交換表面造成磨擦損壞，并且對(duì)刮刀片造成過度磨損和損壞。

在熱交換器內(nèi)部圓柱形表面上的粘性產(chǎn)品的積聚也稱為產(chǎn)品結(jié)垢，其導(dǎo)致加熱和冷卻不均，總傳熱效率降低。

產(chǎn)品易于在刮刀片的前緣上積累，從而對(duì)圓柱形室的熱交換表面造成磨擦損壞，并且對(duì)刮刀片造成過度磨損和損壞。

產(chǎn)品結(jié)垢還導(dǎo)致另外的問題，因?yàn)樵谏a(chǎn)線中必須周期性地中斷制造程序，其中熱交換器被布置成清潔交換器、移除積聚的產(chǎn)品和/或替換刀片和/或熱交換器，或修復(fù)對(duì)刀片和/或熱交換器的內(nèi)表面的損壞。這樣將導(dǎo)致相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失。

因此，需要提供一種刮面式熱交換器刮刀片，其具有避免相對(duì)于軸的不期望的徑向和切向運(yùn)動(dòng)的特征，并且還提供更有效的刮除動(dòng)作以防止產(chǎn)品積聚，并且仍然保持所需的刮除性能并且延長刀片壽命。此外，需要開發(fā)出一種用于刮面式熱交換器刮刀的改進(jìn)的刀片，其防止和/或減少刮面式熱交換器的產(chǎn)品結(jié)垢和/或損壞，從而防止生產(chǎn)過程中不必要的停機(jī)時(shí)間。

本發(fā)明的另一方面解決了另一個(gè)問題。在常規(guī)的刮面式熱交換器中，由于交換器的設(shè)計(jì)，可旋轉(zhuǎn)軸以某種速度旋轉(zhuǎn)，通常為300rpm至350rpm，以實(shí)現(xiàn)這些交換器的最佳操作效率。這種高旋轉(zhuǎn)速度因增加刀片、產(chǎn)品和交換器內(nèi)表面(圓柱形料筒)之間的摩擦，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品劣化和燃燒的較高風(fēng)險(xiǎn)。然而，可旋轉(zhuǎn)軸如果以太低的旋轉(zhuǎn)速度操作，將因?yàn)楫a(chǎn)品不能從表面快速移除而導(dǎo)致不期望的產(chǎn)品積聚，并且發(fā)生效率較低的熱傳遞交換。因此，需要提供一種熱交換器，該熱交換器被設(shè)計(jì)成在混合粘性材料時(shí)以最佳的旋轉(zhuǎn)速度操作來實(shí)現(xiàn)良好的熱傳遞效率，并且基本上避免和/或減輕與產(chǎn)品積聚在刮面式熱交換器內(nèi)表面上相關(guān)聯(lián)的問題。

本發(fā)明的目的是解決本文所描述的一些或所有問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

廣義地，根據(jù)本發(fā)明提供了一種刮面式熱交換器，其包括熱交換表面和能夠相對(duì)于所述表面周期性運(yùn)動(dòng)的軸(優(yōu)選地，這種運(yùn)動(dòng)圍繞沿軸的軸線旋轉(zhuǎn))，所述軸具有至少一個(gè)用于接合清掃元件的安裝裝置，其中所述清掃元件包括刀片，所述刀片具有用于與所述安裝裝置接合的至少一個(gè)孔，使得清掃元件連接到安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面以周期性運(yùn)動(dòng)(優(yōu)選地旋轉(zhuǎn))移動(dòng)時(shí)，清掃元件相對(duì)于移動(dòng)(優(yōu)選地旋轉(zhuǎn))的軸基本上不運(yùn)動(dòng)。并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，清掃元件包括刀片，該刀片的前緣與熱交換器的內(nèi)表面的距離為0.05mm至10mm，優(yōu)選地為0.1mm至8mm，更優(yōu)選地為0.2mm至5mm。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，安裝裝置包括至少一個(gè)接合裝置，其接合清掃元件，使得清掃元件連接到安裝裝置，其中當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的刮面式熱交換器，其中所述安裝裝置包括至少一個(gè)接合裝置，其中該接合裝置包括以基本上與可旋轉(zhuǎn)軸成直角地的角度向外延伸的、用于與清掃元件接合的凸起，以便接合清掃元件，使得清掃元件連接到安裝裝置，其中當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，可旋轉(zhuǎn)軸的最佳旋轉(zhuǎn)速度為350rpm至1000rpm，更優(yōu)選400rpm至800rpm，甚至更優(yōu)選介于500rpm至700rpm之間，最優(yōu)選地550rpm至650rpm。

本發(fā)明的另一方面包括一種操作如本文所述的本發(fā)明的熱交換器的方法，其中所述軸是可旋轉(zhuǎn)軸；該方法包括以本文給出的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)軸的步驟。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有利的是，當(dāng)以此旋轉(zhuǎn)速度操作時(shí)，能夠克服本文中所指出的現(xiàn)有技術(shù)的一些或所有問題。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有用的實(shí)施方案中，清掃元件通過非樞轉(zhuǎn)連接件附接到可旋轉(zhuǎn)軸，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

通常在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，清掃元件包括具有多個(gè)接收裝置(優(yōu)選地包括縱向布置成穿過刀片主體的孔)的刀片，所述接收裝置位于沿刀片的最長軸線的不同位置(這樣的軸線在縱向方向上限定刀片)并且定向成使得該接收裝置能夠與安裝裝置接合以將刀片保持在熱交換器內(nèi)。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，清掃元件包括具有用于從熱交換表面清掃材料的邊緣(優(yōu)選地沿刀片的最長軸線)的刀片，其中該刀片包括用于與安裝裝置接合的至少一個(gè)孔，使得刀片連接到安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的清掃元件，其中該清掃元件包括刀片，該刀片具有被縱向布置成穿過刀片主體的多個(gè)大致t形的孔，用于與安裝裝置接合。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的清掃元件，其中所述基本上t形的孔被線性地布置成與刀片的后緣相鄰2mm至10mm，優(yōu)選地為3mm至8mm，更優(yōu)選地為5mm至7mm。

優(yōu)選地，根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的刮面式熱交換器，其中與可旋轉(zhuǎn)軸基本上成直角地向外延伸的大致t形的元件適于與清掃元件接合，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有縱向布置成穿過刀片主體的多個(gè)配合的大致t形的孔，使得刀片連接到大致t形的元件，其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀片相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述刀片基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

本發(fā)明還涉及一種用于刮面式熱交換器中的清掃元件，其中所述清掃元件包括至少一個(gè)孔，用于與安裝裝置接合，使得清掃元件連接到安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不移動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

本發(fā)明還涉及一種制備糖果的方法，該方法在刮面式熱交換器中加熱和攪拌脂肪基糖果混合物(諸如，巧克力混合物)，該刮面式熱交換器包括熱交換表面和旋轉(zhuǎn)軸和清掃元件，所述軸具有至少一個(gè)安裝裝置，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有至少一個(gè)孔，用于與安裝裝置接合，使得清掃元件連接到所述安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不移動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，對(duì)于本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，通過將清掃元件通過非樞轉(zhuǎn)連接件附接到根據(jù)本發(fā)明的可旋轉(zhuǎn)軸上，以及使所述清掃元件不與熱交換器的內(nèi)表面直接接觸，在熱交換器的內(nèi)表面上觀察到很少的產(chǎn)品結(jié)垢或沒有觀察到產(chǎn)品結(jié)垢，從而導(dǎo)致均勻且更平滑的溫度變化(無論是加熱還是冷卻)和/或改善的優(yōu)異的傳熱效率。

發(fā)明人還驚奇地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案，通過將清掃元件通過非樞轉(zhuǎn)連接件附接到根據(jù)本發(fā)明的可旋轉(zhuǎn)軸上，以及使所述清掃元件不與熱交換器的內(nèi)表面直接接觸，有利地在刮除元件的前緣上觀察到很少的產(chǎn)品結(jié)垢或沒有觀察到產(chǎn)品結(jié)垢，從而導(dǎo)致對(duì)熱交換器的熱交換表面造成很少的磨損或不造成磨損，以及很少或沒有對(duì)刮刀造成過度磨損或損壞，進(jìn)而延長刀片的壽命。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，通過鎖定刀片的運(yùn)動(dòng)，使得刀片相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸的徑向和切向運(yùn)動(dòng)被阻礙，進(jìn)而避免刀片的錯(cuò)誤取向的風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，將刀片附接到可旋轉(zhuǎn)軸上所需的可拆卸緊固件的數(shù)量減少，這導(dǎo)致緊固裝置松脫和污染食品材料的風(fēng)險(xiǎn)降低。

在本領(lǐng)域中眾所周知，刮刀片的前緣與熱交換器的內(nèi)表面連續(xù)接觸，使得這些刀片連續(xù)地從熱交換器的內(nèi)表面刮掉經(jīng)處理的材料。這樣會(huì)導(dǎo)致有效的熱傳遞，因?yàn)閷⒉牧蠌谋砻婀胃蓛粢员愦_保沒有產(chǎn)品積聚和/或燃燒，并且被追加材料迅速替換，進(jìn)一步經(jīng)歷熱交換程序。

在本領(lǐng)域中還眾所周知的是，隨著軸旋轉(zhuǎn)，刮刀片的樞轉(zhuǎn)性質(zhì)隨著每個(gè)向內(nèi)和向外的擺動(dòng)施加捏合作用，并且這些動(dòng)作的組合在環(huán)形空間內(nèi)產(chǎn)生較高的湍流，而且還充分地混合材料以獲得良好的熱傳遞。

發(fā)明人還驚奇地發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)的教導(dǎo)相反，通過使用根據(jù)本發(fā)明的固定的非樞轉(zhuǎn)和非接觸清掃刀片，使得刀片的前緣基本上不與熱交換器的內(nèi)表面直接接觸，從而觀察到以下優(yōu)點(diǎn)：觀察到高湍流和充分的混合作用，實(shí)現(xiàn)良好的熱傳遞，由此觀察到很少的產(chǎn)品積聚或燃燒或觀察不到產(chǎn)品積聚或燃燒。

不受理論的約束，據(jù)信，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的刀片(其中刀片與熱交換器的內(nèi)表面之間沒有直接接觸)在與由可旋轉(zhuǎn)軸和熱交換器內(nèi)表面限定的環(huán)形空間內(nèi)正被處理的材料的接觸點(diǎn)處產(chǎn)生壓力波。據(jù)信該壓力波攪動(dòng)混合物，從而實(shí)現(xiàn)有效的加熱和/或冷卻。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，存在很少或不存在常規(guī)刀片具有的相關(guān)聯(lián)的問題的風(fēng)險(xiǎn)，例如產(chǎn)品積聚在刀片的后面或后表面上從而導(dǎo)致產(chǎn)品燃燒。

發(fā)明的第一方面

在本發(fā)明的第一方面，提供了一種刮面式熱交換器，其包括熱交換表面、可旋轉(zhuǎn)軸和刮除元件，所述軸具有至少一個(gè)安裝裝置，其中所述刮除元件包括刀片，該刀片具有至少一個(gè)孔，用于與安裝裝置接合，使得刮除元件連接到所述安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，刮除元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明第一方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，提供了一種刮面式熱交換器，其中安裝裝置包括至少一個(gè)接合裝置，其中該接合裝置包括基本上與可旋轉(zhuǎn)軸成直角地向外延伸的、用于與刮除元件接合的凸起，以便接合刮除元件，使得刮除元件連接到安裝裝置，其中當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，刮除元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)。

在本發(fā)明的第一方面的另一有用實(shí)施方案中，刮面式熱交換器可以可選地包括以下優(yōu)選的或可選的特征、元件和其部件中的一個(gè)或多個(gè)，和/或其一種或多種組合，如下所述：

凸起可以包括大致t形的元件，其與可旋轉(zhuǎn)軸基本成直角地向外延伸，用于與刮除元件接合。

可旋轉(zhuǎn)軸可包括能夠在350rpm至1000rpm，更優(yōu)選地400rpm至800rpm，甚至更優(yōu)選地500rpm至700rpm，最優(yōu)選地550rpm至650rpm的旋轉(zhuǎn)速度下(和/或在本發(fā)明的方法中)旋轉(zhuǎn)的軸。

刮除元件可包括刀片，該刀片具有與熱交換表面刮除接觸的邊緣，其中該刀片包括用于與安裝裝置接合的至少一個(gè)孔，使得該刀片連接到安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，刮除元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)。刮除元件可包括刀片，該刀片具有被縱向布置成穿過刀片主體的多個(gè)大致t形的孔，用于與安裝裝置接合，并且可選地，大致t形的孔可以線性地布置成與刀片的后緣相鄰2mm至10mm，優(yōu)選地為3mm至8mm，更優(yōu)選地為5mm至7mm。大致t形的元件可與可旋轉(zhuǎn)軸基本成直角地向外延伸并且適于與刮除元件接合，其中所述刮除元件包括刀片，該刀片具有縱向布置成穿過刀片主體的多個(gè)大致t形的嚙合孔，使得刀片連接到大致t形的元件，其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀片相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)。

用于本發(fā)明第一方面的刮面式熱交換器的刮除元件，其中所述刮除元件包括用于與安裝裝置接合的至少一個(gè)孔，使得刮除元件連接到安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，刮除元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明第一方面的一個(gè)實(shí)施方案提供了一種制備食物產(chǎn)品的方法，該方法包括在刮面式熱交換器(例如本發(fā)明第一方面的刮面式熱交換器)中加熱和/或攪拌食物混合物的步驟，該刮面式熱交換器包括熱交換表面、可旋轉(zhuǎn)的軸和刮除元件，所述軸具有至少一個(gè)安裝裝置，其中所述刮除元件包括刀片，該刀片具有至少一個(gè)孔，用于與安裝裝置接合，使得刮除元件連接到安裝裝置，并且其特征在于，在加熱和/或攪拌步驟期間，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，刮除元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)。加熱和/或攪拌步驟可以同時(shí)進(jìn)行和/或順次進(jìn)行，并且優(yōu)選地都在刮面式熱交換器(例如本發(fā)明的第一方面的刮面式熱交換器)中進(jìn)行。

本發(fā)明第一方面的另一個(gè)實(shí)施方案提供了一種通過在(例如本發(fā)明的第一方面所述的)刮面式熱交換器中冷卻和/或攪拌混合物來制備食物產(chǎn)品的方法，該刮面式熱交換器包括熱交換表面、可旋轉(zhuǎn)的軸和刮除元件，所述軸具有至少一個(gè)安裝裝置，其中所述刮除元件包括刀片，該刀片具有至少一個(gè)孔，用于與安裝裝置接合，使得刮除元件連接到安裝裝置，并且其特征在于，在加熱和/或攪拌步驟期間，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，刮除元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)。冷卻和/或攪拌步驟可以同時(shí)進(jìn)行和/或順次進(jìn)行，并且優(yōu)選地都在刮面式熱交換器(例如本發(fā)明的第一方面的刮面式熱交換器)中進(jìn)行。

本發(fā)明的第一方面的其他實(shí)施方案包括，刮面式熱交換器的組成元件或備用部件，例如刮除元件。

本發(fā)明的第一方面的其他細(xì)節(jié)在申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)ep14184086.8中有所描述，本申請(qǐng)要求其優(yōu)先權(quán)，并且該申請(qǐng)的內(nèi)容以引用方式并入本文。

本發(fā)明的第二方面

在本發(fā)明第二方面，提供了一種刮面式熱交換器，其包括熱交換表面、可旋轉(zhuǎn)軸和清掃元件，所述軸具有至少一個(gè)安裝裝置，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有至少一個(gè)孔，用于與安裝裝置接合，使得清掃元件連接到所述安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

在本發(fā)明的第二方面的另一實(shí)用實(shí)施方案中，刮面式熱交換器可以可選地包括以下優(yōu)選項(xiàng)或可選特征、元件和其部件中的一個(gè)或多個(gè)，和/或其一種或多種組合，如下所述：

清掃元件可以可選地包括刀片，該刀片具有與熱交換器的內(nèi)表面的距離為0.05mm至10mm，優(yōu)選地為0.1mm至8mm，更優(yōu)選地為0.2mm至5mm的前緣。安裝裝置可以可選地包括至少一個(gè)接合裝置，其中該接合裝置包括基本上與可旋轉(zhuǎn)軸成直角地向外延伸的、用于與清掃元件接合的凸起，以便接合清掃元件，使得清掃元件連接到安裝裝置，其中當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。凸起可以任選地包括大致t形的元件，其與可旋轉(zhuǎn)軸基本成直角地向外延伸，用于與清掃元件接合。

可旋轉(zhuǎn)軸可包括能夠在350ppm至1000ppm，更優(yōu)選地400rpm至800rpm，甚至更優(yōu)選地500rpm至700rpm，最優(yōu)選地550rpm至650rpm的旋轉(zhuǎn)速度下(和/或在本發(fā)明的方法中)旋轉(zhuǎn)的軸。

清掃元件可以可選地包括刀片，該刀片具有與熱交換表面掃掠接觸的邊緣，其中該刀片包括用于與安裝裝置接合的至少一個(gè)孔，使得刀片連接到安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。清掃元件可以包括具有縱向布置成穿過刀片主體的多個(gè)大致t形的孔的刀片，用于與安裝裝置接合。大致t形的孔可以線性布置成與刀片的后緣相鄰2mm和10mm，優(yōu)選地為3mm和8mm，更優(yōu)選地為5mm至7mm。

在本發(fā)明的第二方面的另一個(gè)實(shí)施方案中，刮面式熱交換器可包括大致t形的元件，該元件與可旋轉(zhuǎn)軸基本上成直角地向外延伸，并且適于與清掃元件接合，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有縱向布置成穿過刀片主體的多個(gè)大致呈t形的嚙合孔，使得刀片連接到大致t形的元件，其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

在本發(fā)明的第二方面的另一個(gè)實(shí)施方案中，清掃元件包括用于與安裝裝置接合的至少一個(gè)孔，使得清掃元件連接到安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

本發(fā)明第二方面的另一個(gè)實(shí)施方案提供了一種通過在(例如本發(fā)明的第二方面所述的)刮面式熱交換器中加熱和攪拌混合物來制備食物產(chǎn)品的方法，該刮面式熱交換器包括熱交換表面、可旋轉(zhuǎn)的軸和清掃元件，所述軸具有至少一個(gè)安裝裝置，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有至少一個(gè)孔，用于與安裝裝置接合，使得刮除元件連接到安裝裝置，并且其特征在于，在加熱和/或攪拌步驟期間，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。加熱和/或攪拌步驟可以同時(shí)進(jìn)行和/或順次進(jìn)行，并且優(yōu)選地都在刮面式熱交換器(例如本發(fā)明的第二方面的刮面式熱交換器)中進(jìn)行。

本發(fā)明第二方面的又一個(gè)實(shí)施方案提供了一種用于制備食物產(chǎn)品的方法，該方法包括在刮面式熱交換器中冷卻和/或攪拌混合物的步驟，該刮面式熱交換器包括熱交換表面、可旋轉(zhuǎn)軸和清掃元件，所述軸具有至少一個(gè)安裝裝置，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有至少一個(gè)孔，用于與安裝裝置接合，使得清掃元件連接到所述安裝裝置，并且其特征在于，在冷卻和/或攪拌步驟期間，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。冷卻和/或攪拌步驟可以同時(shí)進(jìn)行和/或順次進(jìn)行，并且優(yōu)選地都在刮面式熱交換器(例如本發(fā)明的第二方面的刮面式熱交換器)中進(jìn)行。

本發(fā)明的第二方面的其他實(shí)施方案包括，刮面式熱交換器的組成元件或備用部件，例如清掃元件。

本發(fā)明的第二方面的其他細(xì)節(jié)在申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)ep14184089.2中有所描述，本申請(qǐng)要求其優(yōu)先權(quán)，并且該申請(qǐng)的內(nèi)容以引用方式并入本文。

本發(fā)明的第三方面

本發(fā)明的第三方面提供了本發(fā)明的第一方面和第二方面的組合。

在本發(fā)明第三方面的一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種刮面式熱交換器，其包括熱交換表面、可旋轉(zhuǎn)軸和清掃元件，所述軸具有至少一個(gè)安裝裝置，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有至少一個(gè)孔，用于與安裝裝置接合，使得清掃元件連接到所述安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

在本發(fā)明的第三方面的另一實(shí)用實(shí)施方案中，刮面式熱交換器可以可選地包括以下優(yōu)選的或可選的特征、元件和其部件中的一個(gè)或多個(gè)，和/或其一種或多種組合，如下所述：

清掃元件可以可選地包括刀片，該刀片具有與熱交換器的內(nèi)表面的距離為0.05mm至10mm，優(yōu)選地為0.1mm至8mm，更優(yōu)選地為0.2mm至5mm的前緣。安裝裝置可以可選地包括至少一個(gè)接合裝置，其中該接合裝置包括基本上與可旋轉(zhuǎn)軸成直角地向外延伸的、用于與清掃元件接合的凸起，以便接合清掃元件，使得清掃元件連接到安裝裝置，其中當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。凸起可以包括大致t形的元件，其與可旋轉(zhuǎn)軸基本成直角地向外延伸，用于與清掃元件接合。

可旋轉(zhuǎn)軸可包括能夠在350ppm至1000ppm，更優(yōu)選地400rpm至800rpm，甚至更優(yōu)選地500rpm至700rpm，最優(yōu)選地550rpm至650rpm的旋轉(zhuǎn)速度下(和/或在本發(fā)明的方法中)旋轉(zhuǎn)的軸。

清掃元件可以可選地包括具有與熱交換表面掃掠接觸的邊緣的刀片，其中該刀片包括用于與安裝裝置接合的至少一個(gè)孔，使得刀片連接到安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

清掃元件可以包括具有縱向布置成穿過刀片主體的多個(gè)大致t形的孔的刀片，用于與安裝裝置接合。大致t形的孔可以可選地線性布置成與刀片的后緣相鄰2mm和10mm，優(yōu)選地為3mm和8mm，更優(yōu)選地為5mm至7mm。

在本發(fā)明的第三方面的一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種刮面式熱交換器(任選地如本發(fā)明的第三方面所述)，其中與可旋轉(zhuǎn)軸基本上成直角地向外延伸的大致t形元件適于與清掃元件接合，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有縱向布置成穿過刀片主體的多個(gè)大致呈t形的嚙合孔，使得刀片連接到大致t形的元件，其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

在本發(fā)明的第三方面的另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種用于刮面式熱交換器的清掃元件，其中所述清掃元件包括至少一個(gè)孔，用于與安裝裝置接合，使得清掃元件連接到安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

本發(fā)明第三方面的另一個(gè)實(shí)施方案提供了一種用于制備食物產(chǎn)品的方法，該方法包括在刮面式熱交換器中加熱和/或攪拌混合物的步驟，該刮面式熱交換器包括熱交換表面、可旋轉(zhuǎn)軸和清掃元件，所述軸具有至少一個(gè)安裝裝置，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有至少一個(gè)孔，用于與安裝裝置接合，使得清掃元件連接到所述安裝裝置，并且其特征在于，在加熱和/或攪拌步驟期間，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。加熱和/或攪拌步驟可以同時(shí)進(jìn)行和/或順次進(jìn)行，并且優(yōu)選地都在刮面式熱交換器(例如本發(fā)明的第三方面的刮面式熱交換器)中進(jìn)行。

本發(fā)明第三方面的又一個(gè)實(shí)施方案提供了一種用于制備食物產(chǎn)品的方法，該方法包括在刮面式熱交換器中冷卻和/或攪拌混合物的步驟，該刮面式熱交換器包括熱交換表面、可旋轉(zhuǎn)軸和清掃元件，所述軸具有至少一個(gè)安裝裝置，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有至少一個(gè)孔，用于與安裝裝置接合，使得清掃元件連接到所述安裝裝置，并且其特征在于，在冷卻和/或攪拌步驟期間，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。冷卻和/或攪拌步驟可以同時(shí)進(jìn)行和/或順次進(jìn)行，并且優(yōu)選地都在刮面式熱交換器(例如本發(fā)明的第三方面的刮面式熱交換器)中進(jìn)行。

本發(fā)明的第三方面的其他實(shí)施方案包括，刮表面熱交換器的組成元件或備用部件，例如清掃元件。

本發(fā)明的第三方面的其他細(xì)節(jié)在申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)ep14184092.6中有所描述，本申請(qǐng)要求其優(yōu)先權(quán)，并且該申請(qǐng)的內(nèi)容以引用方式并入本文。

本發(fā)明的其他方面

本發(fā)明的另一方面包括，使用如本文所述或要求權(quán)利的本發(fā)明的任何刮面式熱交換器，以制備食物產(chǎn)品，例如甜食，例如基于脂肪的甜食(例如巧克力)、或基于脂肪的產(chǎn)品或飲料(例如咖啡，茶)、或冰淇淋甜食，或乳制品或烘焙產(chǎn)品。

本發(fā)明的又一方面包括制備如本文所述的食物產(chǎn)品的程序，該程序包括使用如本文所述或要求權(quán)利的本發(fā)明的刮面式熱交換器，來加熱/冷卻和/或攪拌中間組合物例如脂肪中間體(例如巧克力料團(tuán))，以獲得食品產(chǎn)品(例如，基于脂肪的甜食，例如巧克力)的步驟，其中所述中間組合物是食物產(chǎn)品(例如基于脂肪的甜食)的前體。

本發(fā)明的又一方面包括通過和/或可通過本發(fā)明的方法和/或裝置獲得的食物產(chǎn)品和/或其中間體(例如基于脂肪的甜食(例如巧克力)、或基于脂肪的產(chǎn)品或飲料(例如咖啡，茶)、或冰淇淋甜食，或乳制品或烘焙產(chǎn)品)。優(yōu)選的食物產(chǎn)品是巧克力和咖啡。

如本文所用，術(shù)語食物產(chǎn)品包括可由人或動(dòng)物食用的任何產(chǎn)品(優(yōu)選地可由人食用)，因此包括飲料或其他液體食物產(chǎn)品，以及固體或其他形式(在標(biāo)準(zhǔn)條件下)的產(chǎn)品。優(yōu)選地，食物產(chǎn)品表示可以被動(dòng)物(優(yōu)選人類)代謝以產(chǎn)生能量并構(gòu)建組織的任何物質(zhì)。

如本文所用，術(shù)語“巧克力”表示符合任何司法范圍中巧克力的法律定義的任何產(chǎn)品，并且還包括全部或部分可可脂被可可脂等同物(cbe)和/或可可脂替代物(cbr)所替代的產(chǎn)品。巧克力涂層在本文中也稱為巧克力殼。本文使用的術(shù)語“巧克力化合物”或“化合物”表示巧克力類似物(上下文另有明確說明的情況除外)，其特征在于存在任何量的可可固體(其包括可可液/料團(tuán)、可可脂和可可粉)，盡管在一些司法范圍中，化合物可以通過存在最小量的可可固體來合法地定義。本文使用的術(shù)語“巧克力甜食”表示包含如本文所定義的巧克力和/或化合物，并且任選地包含其他成分的食品。

除非本文中的上下文另有清楚說明，否則本文所用的優(yōu)選巧克力包含以下任一種：黑巧克力、烘焙巧克力、牛奶巧克力、甜巧克力、半甜巧克力、酪乳巧克力、脫脂牛奶巧克力、混合乳制品巧克力、低脂巧克力、白巧克力、巧克力層、巧克力類似物，化合物和/或它們的任何混合物。

通常，巧克力包含連續(xù)脂肪相，優(yōu)選地包含至少一種可可和/或可可樣組分。脂肪相的合適組分和其他組分是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。

本發(fā)明的巧克力的脂肪相可以包含：可可脂、乳脂、其他脂肪或油，和/或其混合物。當(dāng)用等效組分全部或部分地替代這些組分中的一種或多種以產(chǎn)生類似的感官和/或風(fēng)味特性時(shí)，會(huì)得到非標(biāo)準(zhǔn)巧克力，這意味著該組合物盡管味道與標(biāo)準(zhǔn)巧克力很相似，但不再符合標(biāo)準(zhǔn)巧克力的法律定義。

中間體

如本文所用，術(shù)語中間體和/或脂肪中間體和/或前體表示，在制備食物產(chǎn)品(例如制備基于脂肪的甜食產(chǎn)品)的程序中形成的材料，此類中間體為未完成形式，其仍需要進(jìn)行進(jìn)一步的加工，才能適于作為產(chǎn)品而銷售(例如，這是因?yàn)槿魶]有進(jìn)行進(jìn)一步加工，其表現(xiàn)出的風(fēng)味、外觀、形態(tài)和/或其他性質(zhì)對(duì)于最終消費(fèi)者來說仍然是不期望的，并且/或者該材料需要進(jìn)行進(jìn)一步加工，才能受人們所操控和/或包裝成合適的產(chǎn)品形式)。

脂肪

本文所用的術(shù)語脂肪優(yōu)選地指，適用于可食用食品，如基于脂肪的甜食產(chǎn)品(如巧克力)的三甘油酯，二甘油酯和/或單甘油酯。這種脂肪是眾所周知的，并且可從常見的商業(yè)來源廣泛獲得，并且例如包含天然存在和/或合成改性的脂肪和油：例如可可脂(包括壓制可可脂、通過溶劑萃取排出的可可脂和/或精制的形式、等同物和/或替代物)、乳脂肪(包括其脫水和/或分餾形式和/或其替代物)、黃油(包括其分餾形式)、植物脂肪(包括其天然改性和/或合成改性形式)。脂肪可以是固體或液體，并且優(yōu)選地彼此相容。如果使用液體脂肪或油，則它們可以包括源自植物的那些脂肪或油；例如大豆油、棉籽油、花生油、葵花籽油、菜籽油、橄欖油、棕櫚油、椰子油，棕櫚仁油和/或其合適的混合物。

脂肪含量

本發(fā)明中使用的脂肪中間體的脂肪含量有效地為至少26重量％，更有效地為至少27重量％，最有效地為至少28重量％。

用于本發(fā)明的脂肪中間體的脂肪含量通常不超過30重量％，更合宜地不超過29重量％。

優(yōu)選地，用于本發(fā)明的脂肪中間體的脂肪含量為27％至29％，更優(yōu)選地為28％至29％，最優(yōu)選地為約28.5％。

本發(fā)明的其他方面在本文的權(quán)利要求中描述。

應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的某些特征為了清楚起見而在單獨(dú)的實(shí)施方案的上下文中進(jìn)行描述，但也可以在本發(fā)明的單個(gè)實(shí)施方案和/或(單個(gè)或多個(gè))方面中組合起來提供。相反，為了簡(jiǎn)明起見而在單個(gè)實(shí)施方案的上下文中所描述的本發(fā)明的各種特征，也可以單獨(dú)地或以任何合適的子組合提供。

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的一些或所有問題或缺點(diǎn)(例如本文所指出的)。

除非上下文另有明確指示，否則如本文所使用的術(shù)語的復(fù)數(shù)形式將被解釋為包括單數(shù)形式，反之亦然。

本文使用的術(shù)語“包括”將被理解為，意指其后所列項(xiàng)是非窮盡性的，并且可以包括或可以不包括任何其他另外的合適項(xiàng)目，例如酌情而定的一個(gè)或多個(gè)另外的特征、組分、成分，和/或取代基。

在本文對(duì)本發(fā)明的討論中，除非有相反的說明，否則對(duì)于參數(shù)的允許范圍的上限和下限備選值的公開，外加所述值中的一個(gè)比另一個(gè)更為優(yōu)選這一指示，被解釋為以下說明暗示：即所述參數(shù)處于更優(yōu)選的和次優(yōu)選的所述備選項(xiàng)之間的的每個(gè)中間值，本身優(yōu)選于所述次優(yōu)選值，并且還優(yōu)選于每個(gè)次優(yōu)選值和所述中間值。

對(duì)于本文給出的任何參數(shù)的所有上限和/或下限，邊界值均包括在每個(gè)參數(shù)的值中。還將理解，在本發(fā)明的各種實(shí)施方案中，本文所述的參數(shù)的優(yōu)選的、和/或中間的最小邊界值和最大邊界值的所有組合，也可用于定義本發(fā)明的各種其他實(shí)施方案和/或優(yōu)選項(xiàng)的每個(gè)參數(shù)的替代范圍，無論這些值的組合是否已經(jīng)在本文中有具體公開。

應(yīng)當(dāng)理解，本文中以百分比表示的任何量的總和不能(允許舍入誤差)超過100％。例如，當(dāng)表示為組合物(或其相同部分)的重量(或其他)百分比時(shí)，本發(fā)明(或其部分)所包含的所有組分的總和可以總計(jì)為100％，允許舍入誤差。然而，在組分列表是非窮舉性的情況下，這些組分中的每個(gè)百分比的總和可以小于100％，以允許本文中未明確描述的任何額外組分的額外量的一定百分比。

如本文所用，術(shù)語“基本上”可以指表示大量或大部分的數(shù)量或?qū)嶓w。當(dāng)在其使用的上下文中相關(guān)時(shí)，“基本上”可以被理解為定量地表示(關(guān)于在說明書的上下文中其涉及的任何數(shù)量或?qū)嶓w)，其包括相關(guān)整體的至少80％、優(yōu)選至少85％、更優(yōu)選至少90％、最優(yōu)選至少95％、特別是至少98％、例如約100％的比例。類似地，術(shù)語“基本上不含”可以類似地表示其所涉及的數(shù)量或?qū)嶓w包含不超過相關(guān)整體的20％、優(yōu)選不超過15％、更優(yōu)選不超過10％、最優(yōu)選不超過5％、特別是不超過2％、例如約0％。

如本文所用，除非上下文另外指明，標(biāo)準(zhǔn)條件表示相對(duì)濕度為50％(±5％)，環(huán)境溫度為23℃(±2℃)，空氣流量小于或等于0.1m/s。

附加特征在本文中進(jìn)行了描述，并且通過以下優(yōu)選實(shí)施方案和附圖的描述將顯而易見，這些描述并不旨在限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的許多其他變型實(shí)施方案對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的，并且這樣的變化被設(shè)想在本發(fā)明的廣泛范圍內(nèi)。

不能將本說明書中對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中的任何參考視為承認(rèn)此類現(xiàn)有技術(shù)為眾所周知的技術(shù)或構(gòu)成本領(lǐng)域普遍常識(shí)的一部分。

現(xiàn)在將參考以下僅作為示例的附圖和非限制性實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的刮面式熱交換器的整體外觀的透視圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的刮面式熱交換器的更詳細(xì)的部分截面圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的刀片的透視圖。

圖4a是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的t形元件相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸和具有t形孔的刀片的正視圖。

圖4b與圖4a一樣，但示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的在熱交換器的表面上鎖定到位的刀片的正視圖。

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的刮面式熱交換器的整體外觀的透視圖。

圖6是示出磨損和燃燒產(chǎn)物積累的刀片的視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案提供了一種刮面式熱交換器，其包括具有熱交換表面4的圓柱形室，使混合物通過該熱交換表面行進(jìn)。該室被夾套(x)圍繞，加熱或冷卻裝置可循環(huán)通過該夾套，從而通過常見的熱交換程序提供熱交換。在室的一端設(shè)置有入口(x)，在其相對(duì)端設(shè)置有混合物可以通過的出口(x)。在室內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)地安裝可旋轉(zhuǎn)軸2，并且在可旋轉(zhuǎn)軸上固定地安裝用于清掃混合物的縱向刀片3。

圖2示出了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，其中具有非接觸刀片邊緣(x)的刀片3與熱交換表面(x)的內(nèi)表面相距一段距離。可旋轉(zhuǎn)軸2和熱交換表面(x)的內(nèi)表面在其中限定了環(huán)形空間(x)。

圖2a示出了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，其中刀片3具有支承在熱交換表面(x)的內(nèi)表面上的刀片邊緣(x)。可旋轉(zhuǎn)軸2和熱交換表面(x)的內(nèi)表面在其中限定了環(huán)形空間(x)。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的刀片3的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的幾何形狀。刀片包括縱向布置成穿過刀片主體的多個(gè)基本上t形的孔(x)，用于接合安裝裝置1。

圖4a和圖4b示出了刀片3如何附接到可旋轉(zhuǎn)軸2。將刀片3提供給安裝裝置1，使得軸上的安裝裝置能夠穿過刀片，直到刀片擱置在安裝裝置的最寬的平坦表面上。然后使刀片在平行于可旋轉(zhuǎn)軸的主軸線的方向上滑動(dòng)，直到刀片中的孔與突出的安裝裝置對(duì)準(zhǔn)。插入固定螺栓并擰緊。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的熱交換器的照片。

圖6示出了來自現(xiàn)有技術(shù)熱交換器的損壞的刮刀片，其中刀片不以本文所述的用于本發(fā)明熱交換器的方式布置，從而刮除熱交換器的內(nèi)表面并相對(duì)于軸切向地和徑向地運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明，“刮面式熱交換器”包括任何具有熱交換表面、可旋轉(zhuǎn)軸和清掃元件的熱交換器。在一個(gè)實(shí)施方案中，刮面式熱交換器可以是非圓柱形熱交換器，例如橢圓形。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，刮面式熱交換器是圓柱形熱交換器。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，可旋轉(zhuǎn)軸可以與熱交換器同心地或偏心地安裝，更優(yōu)選地，可旋轉(zhuǎn)軸優(yōu)選地相對(duì)于圓柱形熱交換器同心地安裝。

如本文所用，可旋轉(zhuǎn)軸被定義為傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)桿。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，可旋轉(zhuǎn)軸承載至少一個(gè)用于與刮除元件接合的安裝裝置，優(yōu)選3至15個(gè)用于與刮除元件接合的安裝裝置，更優(yōu)選5至10個(gè)用于與刮除元件接合的安裝裝置。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，可旋轉(zhuǎn)軸的最佳旋轉(zhuǎn)速度為350至1000rpm，更優(yōu)選400至800rpm，甚至更優(yōu)選介于500至700rpm之間，最優(yōu)選550至650rpm，例如575至625rpm，例如約600rpm。

本發(fā)明的另一方面包括一種操作如本文所述的本發(fā)明熱交換器的方法，其中軸是可旋轉(zhuǎn)軸；該方法包括以如本文給出的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)軸的步驟。

如本文所用，基本上無運(yùn)動(dòng)被定義為不運(yùn)動(dòng)，優(yōu)選地被定義為針對(duì)力矩被鎖定，更優(yōu)選地被定義為刀片沒有相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸的徑向運(yùn)動(dòng)和切向運(yùn)動(dòng)。

如本文所用，基本上無接觸被定義為沒有接觸，或者沒有刮除接觸或非接觸或沒有接觸。

如本文所用，清掃元件被定義為刀片，優(yōu)選具有前緣的刀片(其中前緣不與熱交換器的內(nèi)表面直接接觸)，或者甚至更優(yōu)選前緣與熱交換器的內(nèi)表面的距離為0.05mm至10mm、優(yōu)選地為0.1mm至8mm、更優(yōu)選地為0.2至5mm的刀片。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，清掃元件包括刀片，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀片在更優(yōu)選地95％至99％的時(shí)間、更優(yōu)選地100％的時(shí)間內(nèi)沒有相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，清掃元件包括刀片，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀片在更優(yōu)選地95％至99％的時(shí)間、更優(yōu)選地100％的時(shí)間內(nèi)不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，清掃元件包括至少一個(gè)刀片，所述刀片的前緣與熱交換器的內(nèi)表面的距離為0.1mm至10mm，優(yōu)選地為0.1mm至5mm，更優(yōu)選地為0.2mm至3mm，最優(yōu)選地為0.25mm至2mm。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，安裝裝置包括至少一個(gè)接合裝置，以便接合刮除元件，優(yōu)選地，安裝裝置包括3至15個(gè)接合裝置，更優(yōu)選5至10個(gè)接合裝置。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，接合裝置包括與可旋轉(zhuǎn)軸基本成直角地向外延伸的凸起，用于與清掃元件接合。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，接合裝置為凸起，其中所述凸起為大致t形的元件。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，接合裝置包括大致t形的元件，其與可旋轉(zhuǎn)軸基本成直角地向外延伸，用于與清掃元件接合。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，與可旋轉(zhuǎn)軸基本成直角地向外延伸的大致t形的元件適于與清掃元件接合，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有被縱向布置成穿過刀片主體的多個(gè)大致t形的嚙合孔。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，與可旋轉(zhuǎn)軸基本成直角地向外延伸的大致t形的元件適于與清掃元件接合，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有被縱向布置成穿過刀片主體的多個(gè)大致t形的嚙合孔，使得刀片連接至大致t形的元件，其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面周期性運(yùn)動(dòng)(優(yōu)選地旋轉(zhuǎn))時(shí)，清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，與可旋轉(zhuǎn)軸基本成直角地向外延伸的大致t形的元件與具有多個(gè)大致t形的嚙合孔的刀片接合，使得當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件基本上被鎖定而不能相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，與可旋轉(zhuǎn)軸基本成直角地向外延伸的大致t形的元件與具有多個(gè)大致t形的嚙合孔的刀片接合，使得當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件基本上被鎖定而不能相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件不接觸熱交換器的內(nèi)表面。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，與可旋轉(zhuǎn)軸基本成直角地向外延伸的大致t形的元件與具有多個(gè)大致t形的嚙合孔的刀片接合，使得當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件基本上被鎖定而不能相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件與熱交換器的內(nèi)表面脫離。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，清掃元件包括刀片，該刀片具有被縱向布置成穿過刀片主體的多個(gè)孔，用于與安裝裝置接合。

更優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，清掃元件包括刀片，該刀片具有被縱向布置成穿過刀片主體的多個(gè)大致t形的孔，用于與安裝裝置接合。

優(yōu)選地，孔靠近刀片的后緣，所述孔鄰近刀片的后緣線性布置。

優(yōu)選地，孔為大致t形且靠近刀片的后緣，所述大致t形的孔鄰近刀片的后緣線性布置。

更優(yōu)選地，大致t形的孔線性地布置在距刀片后緣2至10mm、優(yōu)選3至8mm、更優(yōu)選5至7mm處。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，孔包括長度介于10和30mm之間、優(yōu)選地介于15和25mm之間、更優(yōu)選地介于17和20mm之間的縱向部分。

優(yōu)選地，t形孔包括寬度介于3和15mm之間、優(yōu)選地介于5和10mm之間、最優(yōu)選地介于6和8mm之間的豎直部分。

優(yōu)選地，t形孔包括寬度為30至50mm、優(yōu)選地為20至40mm、更優(yōu)選地為15至20mm的垂直于可旋轉(zhuǎn)軸的橫向部分。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，清掃元件包括刀片，優(yōu)選細(xì)長刀片，更優(yōu)選多個(gè)細(xì)長刀片。

用作刀片的合適材料包括金屬，優(yōu)選鋼或任何聚合材料。

如本文所用，基本上無接觸被定義為沒有接觸，或者沒有刮除接觸或非接觸或沒有接觸或無刮除。

如本文所用，基本上無運(yùn)動(dòng)被定義為不運(yùn)動(dòng)，優(yōu)選地被定義為針對(duì)力矩被鎖定，更優(yōu)選地被定義為刀片沒有相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸的徑向運(yùn)動(dòng)和切向運(yùn)動(dòng)。

如本文所用，非樞轉(zhuǎn)連接被定義為相對(duì)于連接點(diǎn)沒有切向或徑向運(yùn)動(dòng)的連接。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，不存在刀片相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸的切向運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，不存在刀片相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸的徑向運(yùn)動(dòng)。

如此處所用，基本成直角地被定義為90度。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案還涉及一種用于刮面式熱交換器中的清掃元件，其中所述清掃元件包括至少一個(gè)用于與安裝裝置接合的孔，使得清掃元件連接到安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案還涉及一種通過在刮面式熱交換器中加熱和攪拌混合物來制備食品的方法，所述刮面式熱交換器包括熱交換表面、可旋轉(zhuǎn)軸，所述軸具有至少一個(gè)安裝裝置和清掃元件，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有至少一個(gè)用于與安裝裝置接合的孔，使得清掃元件連接到所述安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案還涉及一種通過在刮面式熱交換器中冷卻和攪拌混合物來制備食品的方法，所述刮面式熱交換器包括熱交換表面、可旋轉(zhuǎn)軸，所述軸具有至少一個(gè)安裝裝置和清掃元件，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有至少一個(gè)用于與安裝裝置接合的孔，使得刮除元件連接到所述安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

根據(jù)本發(fā)明的方法，其中所述食品可包括甜食產(chǎn)品或基于脂肪的產(chǎn)品或飲料，例如咖啡、茶或冰淇淋甜食或乳制品或烘焙產(chǎn)品。

更優(yōu)選的方法通過在刮面式熱交換器中加熱和攪拌巧克力混合物來制備甜食產(chǎn)品，所述刮面式熱交換器包括熱交換表面、可旋轉(zhuǎn)軸，所述軸具有至少一個(gè)安裝裝置和清掃元件，其中所述清掃元件包括刀片，該刀片具有至少一個(gè)用于與安裝裝置接合的孔，使得清掃元件連接到所述安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

更優(yōu)選的方法通過在刮面式熱交換器中冷卻和攪拌巧克力混合物來制備甜食產(chǎn)品，所述刮面式熱交換器包括熱交換表面、可旋轉(zhuǎn)軸，所述軸具有至少一個(gè)安裝裝置和刮除元件，其中所述刮除元件包括刀片，該刀片具有至少一個(gè)用于與安裝裝置接合的孔，使得刮除元件連接到所述安裝裝置，并且其特征在于，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于熱交換表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，清掃元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸基本上不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且所述清掃元件基本上不與熱交換器的內(nèi)表面接觸。

本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點(diǎn)通過詳細(xì)說明書將顯而易見，并且所附權(quán)利要求書旨在覆蓋落入本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的本發(fā)明的所有這些特征和優(yōu)點(diǎn)。此外，由于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地想到許多修改形式和變化形式，不期望將本發(fā)明限制為所示出和描述的確切構(gòu)造和操作，因此可以采用落入本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有合適的修改形式和等同物。