Sistema y método de refrigeración para dispensador de bebidas.

Un método de regulación de la temperatura del refrigerante de una máquina de bebidas congeladas (10),

teniendola máquina de bebidas congeladas un sistema de refrigeración (14) para producir en el mismo una bebidacongelada, comprendiendo el método:

enfriar el refrigerante con al menos un condensador (20),enfriar la bebida con al menos un evaporador (28), y

variar de modo controlable del caudal de refrigerante través del al menos un evaporador (28);

caracterizado porque dicha etapa de variar de modo controlable el caudal del refrigerante través del al menos unevaporador (28) comprende ajustar una válvula de derivación de deshielo (34) configurada para dirigir al menos algode refrigerante de una salida (46) del compresor a una salida (49) de una válvula de expansión aguas arriba de unaentrada del evaporador sin entrar en primer lugar en el al menos un condensador (20) o una válvula de derivación(30) del condensador.

Sistema y método de refrigeración para dispensador de bebidas La invención se refiere a un sistema y a un método para fabricar bebidas congeladas y, más concretamente, a un sistema y a un método para fabricar bebidas congeladas de contenido calórico reducido ("ligeras") y bebidas congeladas dietéticas.

Las bebidas congeladas con todas las calorías son conocidas en el estado de la técnica y han sido producidas durante años. Las bebidas congeladas se producen mediante dispositivos que congelan una mezcla de ingredientes que incluye jarabe, agua, y opcionalmente, dióxido de carbono, en una cámara de mezclado. La mezcla se congela sobre la superficie interna de una cámara de mezclado que está rodeada por un serpentín helicoidal a través del cual pasa un refrigerante. Un árbol giratorio está dispuesto dentro de la cámara, que tiene una pluralidad de palas que se proyectan hacia fuera que raspan la mezcla congelada de las paredes de la cámara de mezclado. Una vez que la bebida está en el estado congelado deseado, el producto es dispensado de la cámara mediante una válvula de producto.

Los productos de bebida congelada actuales están limitados generalmente a bebidas congeladas con todas sus calorías. Los productos calóricos contienen azúcares comunes, tales como sacarosa o jarabe de glucosa rico en fructosa ("HFCS") , que se utilizan como edulcorantes. Estos azúcares juegan un papel importante en la bajada del punto de congelación de las bebidas congeladas. Bajo condiciones de funcionamiento normales de las máquinas de bebidas congeladas, la adición de edulcorantes calóricos baja del punto de congelación del producto, haciendo que sea dispensable en un estado de hielo pastoso. Por el contrario, una bebida dietética (o bebida no calórica) no contiene azúcares comunes tales como sacarosa o jarabe de glucosa, y por tanto carece de un depresor del punto de congelación. Sin este punto de congelación modificado, el jarabe dietético se congela en bloques de hielo en una máquina de bebidas congeladas convencional.

El grado de dulzura de una bebida se lista generalmente, o se mide, mediante un valor Brix. Un valor Brix se define generalmente como el porcentaje de sólidos solubles consistente en azúcares. Una mezcla con un valor Brix elevado tiende generalmente a ser más dulce y más difícil de congelar. Por otro lado, una bebida que tiene un valor Brix bajo, por ejemplo, inferior a 10, puede tener demasiado hielo cuando se congela. Como el valor Brix de las bebidas dietéticas o de bajo contenido calórico se encuentra típicamente en el intervalo de, aproximadamente, 3, 5 a 5, 0, aproximadamente, el éxito comercial de la dispensación de bebidas congeladas dietéticas o de bajo contenido calórico ha sido mínimo.

En algunas máquinas de bebidas congeladas convencionales para bebidas dietéticas, de bajo contenido calórico, y de contenido calórico reducido, el punto de congelación del jarabe es disminuido añadiendo azúcares y HFCS. Esta solución, sin embargo, puede elevar el valor Brix de la bebida más allá del límite permisible para productos de bajo contenido calórico, dietéticos, y de contenido calórico reducido. Es deseable una máquina de bebidas congeladas capaz de producir una bebida congelada dietética o de bajo contenido calórico, que tenga un valor Brix inferior, aproximadamente, a 7, 5, y que tenga a la vez de la consistencia de una bebida congelada con todos sus calorías (esto es, sin grandes trozos de hielo) .

En algunas máquinas de bebidas, la temperatura y viscosidad de los ingredientes en la cámara de mezclado se mantiene mediante un sistema de control que controla el sistema de refrigeración. La calidad del producto está controlada mediante el balance de ingredientes así como de presiones y temperaturas en la cámara.

El documento WO 2004/088220 divulga un método de regulación de la temperatura del refrigerante para una máquina de bebidas, incluyendo un sistema de refrigeración para producir una bebida congelada, que acciona al menos un compresor a una velocidad para hacer fluir el refrigerante a través del sistema de refrigeración de la máquina de bebidas y enfriar el refrigerante con al menos un condensador.

El documento US 6.681.594 divulga un aparato de refrigeración para enfriar una bebida que incluye un alojamiento con una cámara cerrada que forma un baño de refrigerante. Un conducto para la bebida es enrollado en la cámara y sumergido en el refrigerante para transferir calor de la bebida al refrigerante.

La presente invención puede superar uno o más de los problemas asociados con la producción de bebidas dietéticas congeladas mediante el uso de una configuración de refrigeración y/o uno o más esquemas de control que permiten ajustar la capacidad de refrigeración disponible a cargas de evaporación dinámicas, a la vez que se mantiene una saturación y/o inmersión uniforme del evaporador a una temperatura deseada controlada. Así pues, la presente invención puede permitir la congelación uniforme de un producto dietético o ligero y la dispensación consistente de un congelado inicial a través de condiciones de baja extracción prolongadas. Adicionalmente, la presente invención puede permitir un mayor nivel de control con relación a la formación de cristales de hielo, lo que puede permitir que el equipo produzca productos con una consistencia que es una representación cercana de los productos basados en HFCS.

Como se expuso anteriormente, una bebida con un valor Brix bajo puede tener demasiado hielo cuando se congela. El método de la presente invención permite, sin embargo, la producción de bebidas congeladas con una consistencia deseada que tienen un valor Brix global entre 0 y 7, 5, aproximadamente.

De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un método de regulación de la temperatura del refrigerante de una máquina de bebidas congeladas, teniendo la máquina de bebidas en la misma un sistema de refrigeración para producir una bebida congelada, método que comprende: enfriar el refrigerante con al menos un condensador; enfriar la bebida con al menos un evaporador; y variar de modo controlable un caudal de refrigerante través del al menos un evaporador; caracterizado porque dicha etapa de variar de modo controlable el caudal del refrigerante través del al menos un evaporador comprende ajustar una válvula de derivación de deshielo configurada para dirigir al menos algo de refrigerante de una salida del compresor a una salida de una válvula de expansión aguas arriba de una entrada del evaporador sin entrar en primer lugar en el al menos un condensador o en una válvula de derivación del condensador.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona una máquina de bebidas congeladas para dispensar una bebida congelada que tiene un sistema de refrigeración que comprende: al menos un compresor configurado para hacer circular un refrigerante través del sistema de refrigeración; al menos un condensador configurado para enfriar el refrigerante que fluye en el sistema de refrigeración; al menos un ventilador de condensación configurado para hacer fluir aire a través del al menos un condensador; y al menos un evaporador configurado para transferir energía térmica de una bebida al refrigerante, en el que la temperatura del refrigerante a través del evaporador se mantiene entre, aproximadamente, 15 °F (-9, 4 °C) y, aproximadamente, 30 °F (-1, 1 °C) ; caracterizado porque el sistema comprende además al menos una válvula de derivación de deshielo configurada para dirigir al menos algo de refrigerante de una salida del compresor hasta una salida de una válvula de expansión aguas arriba de una entrada del evaporador sin entrar en primer lugar en el al menos un condensador.

Cada uno del uno o más ventiladores de condensación puede funcionar a velocidades variables, dependiendo del flujo de aire deseado a través del condensador. Las velocidades variables pueden implicar bien utilizar un controlador de velocidad variable, que permite ajustar la velocidad de un ventilador incrementalmente a lo largo de muchas velocidades, o un controlador de ventilador de múltiples velocidades, que permite ajustar la velocidad de un ventilador entre un número finito de velocidades (por ejemplo, baja, media, o alta) . Alternativamente, el flujo de aire deseado que fluye a través del condensador puede ser conseguido alternando uno o más ventiladores de condensación entre un estado activado (esto es, encendido) y un estado desactivado (esto es, apagado) .

El dispensador bebidas congeladas puede comprender al menos una válvula de derivación de deshielo. La una o más posiciones de las válvulas de derivación de deshielo puede ser ajustada para provocar que al menos algo de refrigerante... [Seguir leyendo]

1. Un método de regulación de la temperatura del refrigerante de una máquina de bebidas congeladas (10) , teniendo la máquina de bebidas congeladas un sistema de refrigeración (14) para producir en el mismo una bebida congelada, comprendiendo el método:

enfriar el refrigerante con al menos un condensador (20) ,

enfriar la bebida con al menos un evaporador (28) , y

variar de modo controlable del caudal de refrigerante través del al menos un evaporador (28) ;

caracterizado porque dicha etapa de variar de modo controlable el caudal del refrigerante través del al menos un evaporador (28) comprende ajustar una válvula de derivación de deshielo (34) configurada para dirigir al menos algo de refrigerante de una salida (46) del compresor a una salida (49) de una válvula de expansión aguas arriba de una entrada del evaporador sin entrar en primer lugar en el al menos un condensador (20) o una válvula de derivación (30) del condensador.

2. El método de la reivindicación 1, que comprende además producir una bebida parcialmente congelada con un valor Brix de, aproximadamente, 0 a, aproximadamente, 7, 5.

3. El método de las reivindicaciones 1 o 2, que comprende además ajustar una carga de refrigerante.

4. El método de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que comprende además regular la temperatura del refrigerante a través del evaporador de, aproximadamente, 15 °F (-9, 4 °C) a, aproximadamente, 30 °F (-1, 1 °C) .

5. Una máquina de bebidas congeladas para dispensar una bebida congelada que tiene un sistema de refrigeración que comprende:

al menos un compresor (18) configurado para hacer circular un refrigerante través del sistema de refrigeración,

al menos un condensador (20) configurado para enfriar el refrigerante que fluye en el sistema de refrigeración,

al menos un ventilador de condensación (22) configurado para hacer fluir aire a través del al menos un condensador (20) , y

al menos un evaporador (28) configurado para transferir energía térmica de una bebida (56) al refrigerante;

en el que la temperatura del refrigerante a través del evaporador se mantiene entre, aproximadamente, 15 °F (-9, 4 °C) y, aproximadamente, 30 °F (-1, 1 °C) ;

caracterizado porque el sistema comprende además al menos una válvula de derivación de deshielo (34) configurada para dirigir al menos algo de refrigerante de una salida (46) del compresor hasta una salida (49) de una válvula de expansión aguas arriba de una entrada del evaporador sin entrar en primer lugar en el al menos un condensador (20) .

6. La máquina de bebidas congeladas de la reivindicación 5, en la que el al menos un compresor (18) comprende un control de velocidad variable.

7. La máquina de bebidas congeladas de las reivindicaciones 5 o 6, en la que el al menos un ventilador de condensación (22) comprende un control de velocidad variable.

8. La máquina de bebidas congeladas de las reivindicaciones 5, 6 o 7, que comprende además al menos una válvula de derivación (30) del condensador configurada para dirigir al menos algo de refrigerante de una entrada del condensador a una salida (50) del condensador sin entrar en primer lugar en el al menos un condensador (20) o la al menos una válvula de derivación (30) del condensador.

9. La máquina de bebidas congeladas de cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, que comprende además al menos una rejilla de ventilación (24) configurada para ajustar el flujo de aire a través del al menos un condensador (20) .

10. La máquina de bebidas congeladas de cualquiera de las reivindicaciones 5 al 9, que comprende además al menos una válvula de derivación (58) de gas caliente y al menos un acumulador (38) , estando configurada la válvula de derivación (58) de gas caliente para dirigir al menos algo de refrigerante de una salida (46) del compresor al acumulador (38) sin entrar en primer lugar en el al menos un condensador (20) o el al menos un evaporador (28) .

11. La máquina de bebidas congeladas de cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, en la que el refrigerante puede ser cargado.

12. La máquina de bebidas congeladas de cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9 y 11, que comprende además al menos un acumulador (38) .

13. La máquina de bebidas congeladas de la reivindicación 12, que comprende además una válvula de derivación

(36) de la tubería de líquido configurada para dirigir al menos algo de refrigerante de una salida (56) del condensador al acumulador (38) sin entrar en el al menos un evaporador (28) .