用于制作冷冻食品的装置和方法.pdf

一种用于诸如冰激凌或冷冻酸奶产品的冷冻食品的装置生产经充气且经调味的基料混合料。基料混合料以液体形式提供给装置，且在该装置中与气体混合，以使基料混合料充气。将调味品添加到装置的湍流管中的经充气的基料混合料中，然后使经充气且经调味的基料混合料从湍流管中出来而堆放到装置的冷板上成薄层材料。冷板可设置成使得其可由顾客看见。可将一种或多种固态食物混合添加物添加到冷板上的经充气且经调味的基料混合料中。允许使经充气且经调味的基料混合料在其中散布有添加物的情况下在冷板上至少部分地冷冻，以生产冷冻食品，然后从冷板上人工地刮起该冷冻食品且分发给顾客。用于制作冷冻食品的装置(在人工操作员的协助下)可限定小的覆盖区，且可设计成便携式手推车或者活动的或固定的柜台。提供了一种利用该装置制作冷冻食品的方法。

1.  一种用于制作冷冻食品的装置，所述装置包括：
包括冷却机构的冷板，其中，在所述装置制作所述冷冻食品的操作期间，所述冷板可由顾客看见；
包含用于所述冷冻食品的基料混合料的至少一个基料混合料容器；
多个调味品容器，所述多个调味品容器各自包含调味品；
多个专用调味品导管，各个专用调味品导管自所述调味品容器中的一个延伸，且提供用于所述调味品从所述调味品容器中流出的通道；
与所述专用调味品导管联接且构造成以便接收从所述专用调味品导管中流出的调味品的调味品区块；
公共调味品导管，所述公共调味品导管与所述调味品区块联接，且构造成使得选定的调味品能够从所述专用调味品导管中的一个中流出，通过所述调味品区块而进入所述公共调味品导管中；以及
湍流管，所述湍流管与所述基料混合料容器流体连通，以便来自所述基料混合料容器的基料混合料流通过所述湍流管，其中，所述湍流管限定了内通道，且包括：
在所述内通道的第二端处限定排出口的排出端；以及
与所述公共调味品导管联接且限定了与所述湍流管中的内通道相连结的通道的调味品输入口；
其中，所述湍流管构造成以便使从所述调味品输入口流入所述湍流管中的调味品与从所述基料混合料导管流入所述湍流管中的基料混合料混合，且通过所述排出口排出该混合物。

2.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：
加压气体源；以及
用于充气的第一气体导管，所述第一气体导管与所述加压气体源联接，且构造成使得气体能够从所述加压气体源流出而通过所述第一气体导管，其中，所述第一气体导管与所述基料混合料导管连结，从而使得从所述第一气体导管流出的气体能够对流过所述基料混合料导管的基料混合料充气。

3.  根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述加压气体源包括空气歧管，所述装置进一步包括用于轻缓气流的第二气体导管，所述第二气体导管与所述空气歧管和所述调味品区块两者联接，其中，所述第二气体导管提供用于从所述空气歧管起、通过所述第二气体导管而到达所述调味品区块的气流的通道。

4.  根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述调味品区块限定邻接的通道，以使来自所述第二气体导管的气体与来自所述专用调味品导管的调味品混合。

5.  根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括与所述空气歧管和所述调味品区块两者联接的、用于吹扫的第三气体导管，其中，所述第三气体导管提供用于从所述空气歧管起、通过所述第三气体导管而到达所述调味品区块的气流的通道，并且其中，所述调味品区块限定了用以将来自所述第三气体导管的气体引导通过所述调味品区块以及引导出所述公共调味品导管而进入所述湍流管中的通道，从而使得所述气体可清洁所述调味品区块、所述公共调味品导管和所述湍流管。

6.  根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：
与所述第二气体导管联接以便控制通过所述第二气体导管进入所述调味品区块中的轻缓气流的第一止回阀；以及
与所述第三气体导管联接以便控制通过所述第三气体导管进入所述调味品区块中的用于吹扫的气流的第二止回阀。

7.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，多个基料混合料容器包括在所述装置中，其中，各个基料混合料容器包含基料混合料，其中，相应的基料混合料导管与各个基料混合料容器联接，并且其中，所述相应的基料混合料导管与所述第一气体导管联接，以使得能够由来自所述第一气体导管的气体使所述基料混合料充气，且使所述基料混合料能够流入所述湍流管中。

8.  根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括构造成以便从各个基料混合料容器中选择性地泵送所述基料混合料的一个或多个泵。

9.  根据权利要求8所述的装置，其特征在于，各个基料混合料导管包括柔性壁区段，并且其中，所述泵是与所述柔性壁区段接触以通过所述基料混合料导管从所述基料混合料容器中抽出基料混合料的蠕动泵。

10.  根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括所述装置上的基料混合料选择器，其中，所述基料混合料选择器包括用于所述基料混合料中的各个的输入。

11.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括构造成以便从各个调味品容器中选择性地泵送所述调味品的一个或多个泵。

12.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，各个专用调味品导管包括柔性壁区段，并且其中，所述泵是与所述柔性壁区段接触以通过所述专用调味品导管从所述调味品容器中抽出调味品的蠕动泵。

13.  根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括所述装置上的调味品选择器，其中，所述调味品选择器包括用于选择所述调味品中的各个的输入。

14.  根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述内通道具有在所述调味品输入口和所述排出口之间的限制部处基本变窄的截面。

15.  根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述内通道的在弯部处的截面为通过所述内通道的剩余部分的大部分的截面的大小的约30％至60％。

16.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述湍流管和所述调味品区块安装在枪中，所述枪可由所述装置的操作员在所述冷板的上方人工地握持、操作和移置。

17.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述湍流管安装在所述冷板上方的固定位置上。

18.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括分别包含可在所述冷板上混合到所述经调味及经充气的基料混合料中的不同固态食物混合添加物的多个容器。

19.  根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述固态食物混合添加物包括选自果仁、糖果、水果及其部分的添加物。

20.  根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述固态食物混合添加物容器包括可移除的盖子，且可由所述装置的操作员接近，以从所述容器中人工地舀出所述固态食物混合添加物，且将所述舀出的添加物放到所述冷板上。

21.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冷板的冷却机构包括在约0°F或更低的温度处熔化的易熔成分。

22.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冷板的所述冷却机构包括包含含氯氟烃流体的通道。

23.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当在所述冷板朝上的情况下定位在地面空间上时，所述装置占用不大于约30平方英尺的覆盖区。

24.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冷板是没有被围起来的，并且其中，所述装置构造成以便在没有围起所述冷板的情况下制作所述冷冻食品。

25.  一种用于制作冷冻食品的方法，所述方法包括：
使气体与液态基料混合料混合，以对所述基料混合料充气；
将调味品添加到所述液态基料混合料中；
在顾客看得见的情况下，将所述经充气且经调味的液态基料混合料分配到冷板上；
在顾客看得见的情况下，将固态食物混合添加物添加到所述冷板上的所述经充气且经调味的液态基料混合料中；
在顾客看得见的情况下，允许所述经充气且经调味的液态基料混合料在所述冷板上至少部分地冷冻，以形成其中散布有所述固态食物混合添加物的冷冻食品；以及然后
在顾客看得见的情况下，从所述冷板上刮起所述冷冻食品。

26.  根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括从顾客处接收包括由顾客从多个选项中选择的基料混合料、调味品和固态食物混合添加物中的至少一种的订单，以及用所述选定的基料混合料、调味品或添加物制作所述冷冻食品。

27.  根据权利要求26所述的方法，其特征在于，由顾客下的所述订单包括对所述基料混合料、调味品和添加物中的各个的选择，并且其中，所述冷冻食品由所述选定的基料混合料、调味品和添加物制成。

28.  根据权利要求27所述的方法，其特征在于，人工操作员从所述冷板上人工地刮起所述冷冻食品。

29.  根据权利要求25所述的方法，其特征在于，人工操作员将所述固态食物混合添加物人工地添加到所述冷板上。

30.  根据权利要求25所述的方法，其特征在于，人工操作员将所述经充气且经调味的液态基料混合料人工地分配到所述冷板上。

31.  根据权利要求25所述的方法，其特征在于，借助于通过所述冷板提取热以熔化所述冷板中的易熔成分，来至少部分地冷冻所述经充气且经调味的液态基料混合料。

32.  根据权利要求25所述的方法，其特征在于，通过蠕动泵从所述基料混合料容器中抽出所述基料混合料。

33.  根据权利要求25所述的方法，其特征在于，通过蠕动泵从所述调味品容器中抽出所述调味品。

34.  一种用于制作冷冻食品的方法，所述方法包括：
使气体与液态基料混合料混合，以对所述基料混合料充气；
将调味品添加到所述液态基料混合料中；
将所述经充气且经调味的液态基料混合料分配到冷板上；
将固态食物混合添加物添加到所述冷板上的所述经充气且经调味的液态基料混合料中；
允许所述经充气且经调味的液态基料混合料在所述冷板上至少部分地冷冻，以形成其中散布有所述固态食物混合添加物的冷冻食品；以及然后
从所述冷板上人工地刮起所述冷冻食品。

35.  一种用于制作冷冻食品的装置，所述装置包括：
包括冷却机构的冷板，其中，在所述装置制作所述冷冻食品的操作期间，所述冷板可由顾客看见；
包含用于所述冷冻食品的基料混合料的至少一个基料混合料容器；
多个液体配料容器，所述多个液体配料容器各自包含液体且至少一个包含调味品；
多个专用液体导管，各个专用液体导管自所述液体配料容器中的一个延伸，且提供用于所述液体从所述液体配料容器中流出的通道；
与所述专用液体导管联接且构造成以便接收从所述专用液体导管中流出的液体的调味品区块；
公共液体导管，所述公共液体导管与所述调味品区块联接，且构造成使得选定的液体能够从所述专用液体导管中的一个流出，通过所述调味品区块而进入所述公共液体导管中；以及
湍流管，所述湍流管与所述基料混合料容器流体连通，以使来自所述基料混合料容器的基料混合料流通过所述湍流管，其中，所述湍流管限定了内通道，且包括：
在所述内通道的第二端处限定了排出口的排出端；以及
与所述公共调味品导管联接且限定了与所述湍流管中的内通道相连结的通道的液体输入口；
其中，所述湍流管构造成以便使从所述液体输入口流入所述湍流管中的调味品与从所述基料混合料导管流入所述湍流管中的基料混合料混合，且通过所述排出口排出该混合物。

用于制作冷冻食品的装置和方法
在先专利申请
本专利申请是2007年5年21日提交的序号为No.60/939,255的美国临时专利申请的非临时专利申请，该申请的公开通过引用而整体地结合在本文中。
背景
用于完全自动化地制作食品的机器是已知的；但是，经历这种机器的顾客常常会受限制，因为交易将大体与个人无关，且顾客将只有有限的机会观察制作过程。因此，许多顾客更喜欢观察制备食品的步骤。
按消费者的选择使用诸如果仁、糖果和水果的混合配料来生产冰激凌产品在美国在普及性和可用性两方面有所增长。按传统的贮藏式手工方法，做好的冷冻冰激凌产品以贮藏的方式提供；而且期望的混合配料是通过人工搅和操作在冷的表面上人工地放入冰激凌中的。从而来到商店的顾客可得到具有他们想要的额外混合配料的冰激凌产品，且顾客可以观察到将配料混合到冰激凌中。

概述
本发明提供了用于由未充气且未调味的基料混合料制作诸如冰激凌或冷冻酸奶产品的冷冻食品的装置和方法。基料混合料以液态形式提供，且与例如空气的气体混合，以使液态基料混合料充气。在湍流管中将调味品添加到液态基料混合料中，湍流管限定例如具有大体圆形截面的通道；经充气且经调味的基料混合料在顾客的观察下从湍流管中直接或间接地提供(例如从湍流管喷出或离开)到冷板上。可例如同样在顾客的观察下将固态食品添加物添加到冷板上的经充气且经调味的基料混合料中。经充气且经调味的基料混合料在冷板上形成薄层，且允许该基料混合料在其中散布有固态食品添加物的情况下在冷板上至少部分地冷冻，以产生冷冻食品，该冷冻食品从冷板上人工地刮起且分发给顾客。
冷板包括冷却机构，冷却机构包括即便是在比较热的基料混合料放在其上时遇到突然的热负荷也可保持一致的低温的易熔冷却成分。提供各自包含液态基料混合料的一个或多个基料混合料容器。例如，第一容器中的一种基料混合料可配制成用于优质冰激凌，而第二容器中的另一种基料混合料可配制成用于轻质冰激凌(即包括低脂和低糖成分)。在另一个实施例中，第二(或第三)基料混合料可为用于生产冷冻酸奶的酸乳酪成分。各个基料混合料容器与相应的基料混合料导管联接，基料混合料导管与蠕动泵操作性地联接，蠕动泵设计成以便从容器中抽出基料混合料，且有利于使基料混合料流入基料混合料导管中。自相应的基料混合料容器延伸的相应的基料混合料导管与第一气体导管连结，以使基料混合料充气。第一气体导管与加压气体源联接。因此，来自第一气体导管的气体可喷射到从基料混合料导管中流出的选定的基料混合料中，从而使得基料混合料充气。
在本公开的一个装置中，冷板沿着其暴露面包括陶瓷涂层，包括例如可从新泽西林登的General Magnaplate获得的陶瓷涂层。
在本公开的一个装置中，在多个调味品容器中分别提供不同的调味品。各个调味品容器与专用调味品导管联接，专用调味品导管与蠕动泵操作性地联接，蠕动泵设计成以便从容器中抽出调味品，且有利于使调味品流入专用调味品导管中。在各个专用调味品导管的与调味品容器相对的端部处，各个专用调味品导管与调味品区块联接。蠕动泵将会从选定的调味品的容器中抽出和泵送选定的调味品，且使选定的调味品通过其相关联的专用调味品导管而到达调味品区块。从第二气体导管流入调味品区块中的轻缓气流可有利于调味品流过调味品区块。更具体地，引入轻缓气流会以较快的速度将调味品推过调味品区块，从而使得在湍流管中的下游较好地混合调味品和基料混合料。各个选定的调味品流过其中的公共调味品导管提供用于调味品从调味品区块流到湍流管的通道，调味品在湍流管中与经充气基料混合料混合。湍流管在其内部包括限制体，该限制体构造成以便增大穿过其中的流体的湍流，且从而促进湍流管内的流体混合。
在该装置的另一个实施例中，符合以上描述的调味品容器由这样的其它液态配料容器代替：即，该其它液态配料容器包含以液体或液基(例如液体散布)形式提供的例如营养或能量补充物，诸如抗坏血酸(维生素C)，蛋白质分离物，螺旋藻，松果菊，瓜拉那，人参，白果(ginkgobiloba)，肌氨酸或者咖啡因。这些液态配料同样可由顾客选择，且可从容器中输送出，通过调味品区块，到达湍流管，这些液态配料在湍流管中与经充气基料混合料混合，如上所述。
在该装置上提供选择器，例如转盘、促动器和/或开关，且选择器可由操作员操作，以选择所需的基料混合料和调味品。选择器以电子的方式与可编程逻辑控制器联接，可编程逻辑控制器与为基料混合料和调味品所提供的泵联接。当促动选择器时，当前路径将会闭合，以将电子信号传送到可编程逻辑控制器。然后可编程逻辑控制器根据接收到的信号将开始命令发送到用于选定的配料的泵。
该装置和方法提供优于现有的系统和方法的重大的优点，因为该装置和方法使用了液态基料混合料。基料混合料可为用于生产诸如冰激凌、冷冻酸奶、意大利冰激凌、冷冻乳蛋糕等的各种食品的混合料。液态基料混合料比经充气冷冻食品占用少得多的体积。另外，本公开的装置中的保持在介于约35°F与约40°F之间的范围中的温度处的液态基料混合料，比冷冻基料产品需要少得多的制冷。液态基料混合料在其容器中是无菌的；因此，液态基料混合料可保持在非冷却状态中，例如保持在环境温度或室温下，直到其被刺破，或者以别的方式打开，且与装置联接，以便在食品生产中使用。
可在本公开的装置中供应多种液态基料混合料，选定的液态基料混合料在该装置中与期望的调味品混合，且使选定的液态基料混合料在分配到冷板上之前充气。然后可将选定的固态食物混合配料，例如果仁、水果及其部分，添加到冷板上的经充气、经调味的液态基料混合料中。冷板至少部分地冷冻液态基料混合料，以形成其中散布有调味品和混合配料的冷冻食品。因此，可按顾客要求来用基本配料(包括液态基料混合料)制作新鲜的、即时需要的冷冻食品。
装置可采用紧凑便携的食品手推车或柜台的形式。食品手推车或柜台可安置在例如自助餐厅中，或者位于交通密集的行人通道上，例如城市人行道、大型购物中心、机场等，从而限定相对小的操作覆盖区(footprint)。或者，该装置可采用可与永久地安装的服务台结合或者用作永久地安装的服务台的整体单元的形式。

附图简述
图1显示了正由操作员使用以为顾客制备冷冻食品的装置。
图2显示了将混合添加物添加到图1的装置的冷板上的冷冻食品中。
图3显示了操作员使用刮勺操纵冷板上的产品。
图4显示了在杯子中的具有混合添加物的冷冻食品。
图5是显示了用于生产冷冻食品的图1的装置的各种构件的示意图。
图6从另一个视角显示了装置。
图7显示了图1的装置的多个调味品容器和相关联的构件。
图8显示了没有容器的多个容器隔室以及多个导管和多个蠕动泵。
图9显示了联接有气体导管和调味品导管的调味品区块。
图10显示了调味品区块的底侧。
图11提供了湍流管的刚性部分的截面图。
图12显示了喇叭型阀(trumpet valve)的端视图。
图13显示了图12的喇叭型阀的侧视图。
图14显示了图12的喇叭型阀的剖视图。
根据以下更加具体的描述，本发明的前述和其它特征和优点将是显而易见的。在附图中，相同参考字符在不同视图中始终指相同或相似的部件。附图不一定是按比例绘制的，而是将重点放在说明下面论述的特定原理上。
详细描述
参看图1-4，可通过装置10人工地生产例如单份大小的冷冻食品12，装置10包括结合在例如手推车或柜台的形式的紧凑工作站16中的冷板14。工作站16可限定相对小的覆盖区，例如具有约30平方英尺或3英尺乘10英尺的覆盖区，而且工作站16可沿着其底部(例如其腿部的底部处)设有轮子，以便使工作站16可为便携式及可动式的，以便位于许多位置处，以招待顾客。
在一个实施例中，人工操作员22将经充气、经调味的液态基料混合料11直接放在冷板14上，或者放到中间容器25中，且然后将基料混合料11从中间容器25中倒到冷板14上。使用中间容器25限制经调味的基料混合料11溅出冷板14。冷板14没有被围起来，且操作员22可直接接近冷板14，从而使得操作员22可将他或她的手伸到冷板14的上方，以在操作期间将基料混合料或混合添加物放到冷板14上。另外，冷板14可与装置10结合，从而使得操作员22和顾客20可完全看见冷板14，如图1和3所示。
经充气、经调味的基料混合料11包括液态基料混合料(例如包括牛奶、乳脂、糖等)、一种或多种调味品(例如香草、巧克力、草莓等)，以及散布在其中的气体。冷板14使经充气、经调味的基料混合料11或其部分迅速冷冻，以形成冷冻食品12。用于公开本发明的“冷冻”食品指的是至少部分地冷冻的食品。
当在冷板14上形成食品12时，可使例如水果、果仁、糖果及其部分的一种或多种固态食物混合添加物24散布在冷冻食品12中。如图2所示，在一个实施例中，操作员22可从多个容器18中的任何一个中人工地舀出一种或多种混合添加物24，且当经充气且经调味的基料混合料13在冷板14上冷冻时，将添加物24倒在经充气且经调味的基料混合料13上。各个容器18包含不同的混合添加物24。可选地，操作员22可例如使用刮勺26将经充气且经调味的基料混合料11人工地摊铺在冷板14上。基料混合料11、调味品和混合添加物24全部由顾客20选择，顾客20在下他/她的订单时与操作员22沟通他/她的喜好。然后顾客20可例如通过与装置10相关联的或与装置10结合的透明玻璃窗19观看冷冻食品12的制作过程。
在其它实施例中，本文所述的制作冷冻食品12的进程是机械化的，例如由自动化机器执行，而不是由人工操作员22执行的。例如，可提供一个或多个机器人臂来将基料混合料11和/或混合添加物24分配到冷板14上，以及从冷板14上刮起冷冻食品12。在另外的实施例中，在下面详细地描述的湍流管和用于混合添加物24的多个容器18两者均安装在冷板14上方。在这种情况下，用于混合添加物24的容器18可例如安装在具有孔口的旋转板上方，当孔口在容器下面对准时，旋转板将会把混合添加物24分配到容器中。
如图3所示，在混入添加物24，且冷冻或者至少部分地冷冻基料混合料以生产冷冻食品12之后，在人操作的实施例中，操作员22用刮勺26从冷板14上刮起冷冻食品12。在刮起冷冻食品12时，操作员22就将冷冻食品12放入杯子28中，例如一次性纸杯，如图4所示，或者将冷冻食品12放入锥形物中，例如，常用于提供冰激凌、酸乳酪等的普通的、糖或奶蛋饼锥形物。当操作员22将产品12包到杯子28中时，冷冻食品12可成形为例如圆形或压实。在快速吹扫操作之后，如下面详细地描述的，操作员22和装置10准备好响应于从另一位顾客接收订单而生产另一个冷冻食品12，从而利用基料混合料11、调味品、混合添加物24和/或例如营养补充物的任何其它可行的配料的相同的或不同的选择、使用装置10来重复上述过程。
参看图5，显示了用于使基料混合料11充气以及将调味品添加到基料混合料11中并将经充气且经调味的基料混合料11放到冷板14上的装置10的部分的示意图。液态基料混合料存储在例如呈以别的方式密封的塑料袋的形式的、具有出口端口31的容器30中，例如呈食品级柔性管道的形式的基料混合料导管34联接到该出口端口31上。(其中在本发明的公开和权利要求中对与其它构件(诸如端口)联接或连结的构件(诸如导管)进行参照，联接的构件可为两个不连续的构件的形式，或者可为单一结构的部件)。使用蠕动泵32使基料混合料通过出口端口31从容器30中排出，蠕动泵32在其周边周围包括多个滑块(shoe)或辊子33，从而使得当泵32旋转时，滑块33驱动基料混合料，使之进入和通过柔性管道导管34。蠕动泵32的滑块33沿逆时针方向旋转(如图5中由箭头35显示)，以压缩柔性管道导管34的一部分，滑块33在任何给定时刻都与其接触，从而通过正位移将基料混合料推入第一基料混合料输入36中，同时在泵32的上游产生真空，真空通过出口端口31从容器30中抽出更多的基料混合料。使用蠕动泵32的一个优点在于，泵32不会污染流过导管34的流体，即基料混合料，而且因为该流体也不会污染泵32。柔性管道导管34联接到第一基料混合料输入36上。导管34可优选地具有约1/4英寸的内径。蠕动泵32实现优选约25毫升/分钟的流率，而该流率是从容器30中流出的基料混合料的粘度的函数。许多传统的冰激凌基料或混合料将在装置10中可用。
如图5所示，第一基料混合料输入36是流体交汇处42(例如鸦足形流体交汇处)的一个入口。流体交汇处42例如由金属或塑料制成，且为在其中流动的流体限定交叉通道或入口36、38和40以及出口39。同样，包括一个或多个额外的基料混合料输入38，或者该输入38与鸦足形流体交汇处42联接在一起。各个额外的输入口38可与诸如由食品级柔性管道形成的导管34′联接，如上所述，以及与蠕动泵32′和装有不同的基料混合料的第二基料混合料容器30′联接，如上所述。如与第一基料混合料输入口36联接的第一组构件30、32和34那样来构造及布置额外的入口38、泵32′、导管34′和容器30′。因此，在一个实施例中，第一容器30可通过第一基料混合料输入36供应“优质”冰激凌基料混合料，而“轻质”或低脂型基料混合料可通过第二基料混合料输入38从第二基料混合料容器30′中泵送。轻质型冰激凌基料混合料可具有低脂含量，例如脂肪为“优质”混合料的一半或者更少，且除了在基料配料中天然发现的那些(例如牛奶中的乳糖)之外没有额外的糖，但其可包括糖醇，例如或加甜剂。或者，或另外，用于其它类型的冷冻食品(例如冷冻酸奶或非乳制品食品，例如豆基制品)的一种或多种基料混合料可相应地存储在一个或多个基料混合料容器中，例如基料混合料容器30和30′。
除了基料混合料输入36和38之外，鸦足形流体交汇处42还包括空气输入40。空气输入40与第一气体导管50和止回阀48联接，以接收充气气体。止回阀48设计成以便控制气体自空气歧管52流过空气输入40的流动，以使基料混合料充气。在一个实施例中，空气歧管52包括(例如)诸如由美国密歇根本顿港的Gast Manufacturing，Inc公司制造的无油活塞泵。歧管52可设计成以便优选地为装置10提供气体，例如大约每平方英寸40磅的空气，而且更特别地，为气体导管50和空气输入40提供气体，以及为装置10的任何数量的导管提供气体，将在下面详细地描述。止回阀48还阻止流体从鸦足形流体交汇处42朝空气歧管52回流。在一个实施例中，来自空气歧管52的充气空气例如以每分钟约70标准立方英尺流过第一气体导管50，流过止回阀48，且流过空气输入40，进入流体交汇处42中，充气空气在流体交汇处42处与来自容器30和/或来自与流体交汇处42联接的一个或多个其它容器30′的基料混合料混合。
各个基料混合料导管34和34′与相应的基料混合料输入36和38联接，例如操作性地连接到相应的基料混合料输入36和38上。第一气体导管50与相应的空气输入40联接，例如操作性地连接到相应的空气输入40上。流体交汇处42的出口39与例如由食品级柔性管道形成的导管44联接，例如操作性地连接到该导管44上。导管44接收流过流体交汇处42和出口39的经充气基料混合料。柔性管道导管44是湍流管68的一部分，其与湍流管68的刚性部分46联接，从而使得导管44接收来自流体交汇处42的经充气基料混合料，而刚性部分46接收来自导管44的经充气基料混合料。湍流管68的刚性部分46包括调味品输入口66，自调味品区块58延伸的、例如由食品级柔性管道形成的公共调味品导管64联接到调味品输入口66上。湍流管的刚性部分46可由硬塑料形成。湍流管68的刚性部分46限定了内部构造，将在下面详细地描述，该内部构造允许湍流管68结合基料混合料、气体(例如空气)，以及一种或多种选定的调味品，以在湍流管68的孔或输出86处产生经充气且经调味的基料混合料11。
调味品区块58与多个专用调味品导管62联接。例如为食品级柔性管道的形式的各个导管62与例如为以别的方式密封的塑料袋的形式的相应的调味品容器60联接，且各个导管62与蠕动泵32A接触。蠕动泵32A构造成以便通过专用调味品导管62及通过调味品区块58从调味品容器60中抽出选定的调味品。优选地，蠕动泵32A以每分钟约25毫升的速度抽取调味品。蠕动泵32A以与用于基料混合料的蠕动泵32类似的方式运行，如上所述，且蠕动泵32A包括逆时针旋转(如图5中由箭头35A显示)的多个滑块或辊子33A，以压缩专用调味品导管62的一部分，滑块33A在任何给定时刻都与其接触。从而滑块33A通过正位移将选定的调味品推入专用调味品导管62中，专用调味品导管62将选定的调味品供应到调味品区块58，同时在泵32A的上游产生真空，该真空将更多的调味品从容器60中抽出而送入导管62中。
选定的调味品从调味品区块58起流过公共调味品导管64，且然后流过调味品输入口66，进入湍流管68的刚性部分46中。在一个实施例中，提供了多个调味品容器60，但图5中只显示了单个调味品容器60。各个调味品容器60与相应的专用调味品导管62联接，专用调味品导管62与调味品区块58上的相应的调味品输入口78联接，下面参照图10进行了显示和描绘。各个专用调味品导管62通过连接器(例如---)与相应的调味品输入口78联接。相应的容器60中的各种调味品是液基溶液或分散剂。包含在容器30中的不同的调味品可包括天然和/或人造调味品，例如香草、巧克力、草莓、香蕉、焦糖、开心果、黄油山核桃、槭糖、咖啡、芒果、饼糊、黑莓、棉花糖等。
在另一个实施例中，上述调味品容器60和/或基料混合料容器30和30′中的一个或多个由其它液态配料容器代替，这种其它液态配料容器包含液体或液基(例如液体散布)形式的例如营养或能量补充物，诸如抗坏血酸(维生素C)，蛋白质分离物，螺旋藻，松果菊，瓜拉那，人参，白果，肌氨酸或者咖啡因。在又一个实施例中，将例如营养或能量补充物的一种或多种其它配料添加到调味品区块58中，且以与将干粉添加到液体(例如，在这种情况下，水)中的方法(例如2004年7月1日提交的名称为“Dry-Base Aerated Food Product DispensingMethod and Apparatus(干基料充气食品分配方法和装置)”(PaulKateman)的序号为No.10/884,683的共同未决的美国申请中所公开的那些，该申请通过引用而整体地结合在本文中)相同或相似的方式，作为粉末形式最终添加到湍流管68中的经充气基料混合料中。
调味品区块58还包括分别与第二气体入口导管54和第三气体入口导管56联接的相应的止回阀48A和48B，第二气体入口导管54和第三气体入口导管56供应来自空气歧管52的气体，例如以供应轻缓气流(将在下面描述)，以及吹扫调味品区块58和装置10。在一个实施例中，通过一个或多个气体入口导管50、54和56从空气歧管52中供应的气体是空气。第二气体导管54设计成例如以每分钟约10立方英尺将轻缓气流提供到调味品区块58。轻缓气流以低的体积与设置在调味品区块58中的调味品混合，以帮助推动调味品通过调味品区块58。联接止回阀48A和48B且自止回阀48A和48B延伸的以及联接调味品输入口78且自调味品输入口78延伸的、限定在调味品区块58内的内部通道，在调味品区块52内部形成交汇处，该交汇处构造成允许例如轻缓气流或空气流的气体与流过其中的一种或多种调味品相互混合。第二气体入口导管54和第三气体入口导管56中的各个与调味品区块58联接，例如操作性地连接到调味品区块58上。
参看图6A，工作站16的操作员侧显示成使得看得见冷板14。冷板14包括暴露的冷冻表面14A(出于说明目的，显示了其上形成有霜，从而表明冷板14被启动)。冷板14包括一个或多个空腔15，空腔15可装有适于使冷板14和/或暴露的冷冻表面14A快速冷却的易熔成分17。易熔成分17包括在基料混合料和/或经充气且经调味的基料混合料11的冻结温度以下的温度处熔化的任何易熔成分。例如，易熔成分17可具有约0°F的熔点，且可为乙二醇基溶液的形式。或者，易熔成分17可为盐溶液或具有期望熔点的任何成分。冷板14还包括管道201(例如铜管)，以包含和循环冷却的制冷剂，诸如FREON或HFC-404A制冷剂。铜管201横穿其中包含易熔成分17的空腔15，以重新冷冻易熔成分17的液相，或者将易熔成分17保持为固态。合适的冷板14由18规格不锈钢(例如可从密歇根芒特普莱森特Delfield公司获得的、可以商标获得的不锈钢)制成。
在本发明的一个实施例中，冷板14进一步包括沿着冷冻表面14A的陶瓷涂层，诸如，例如可从新泽西林登的General Magnaplate获得的陶瓷涂层。
参看图6B，且进一步参看图6A，显示了用于冷却包含在铜管201中且在其中循环的制冷剂的蒸气压缩制冷系统200的示意图。系统200包含在工作站16内，例如在冷板14下面，且系统200通过铜管201连接。离开冷板14的铜管201与压缩机203联接，当制冷剂气体离开冷板14时，压缩机203会压缩制冷剂气体。然后被压缩的制冷剂气体被引导到冷凝器205中，热量在该冷凝器205中从该气体传递到例如环境空气中；且当制冷剂气体冷却时，其液化。在液化之后，使制冷剂穿过膨胀阀207，由于随后的压降，从而进一步冷却制冷剂。然后冷却的制冷剂穿过冷板14内的铜管201，借此冷却的制冷剂从易熔成分17中提取热，以重新冷冻易熔成分，且使制冷剂气体汽化。
冷板14具有一定温度，该温度高于易熔成分的温度，但足够冷以快速冷冻放在冷板14上以进行冷冻的基料混合料和/或经充气且经调味的基料混合料11，以在冷板上形成薄层。冷板14可具有在从约-15°F至约+15°F的范围中(或者在特定实施例中，在从约-10°F至+10°F的范围中)的温度。当应用到冷板上时，经充气且经调味的基料混合料11的至少一部分形成可具有在从约0.005英寸至约0.05英寸的范围内的厚度的薄层。在此范围内，可以比较小的难度获得约0.02英寸至0.05英寸的薄层厚度。当例如在室温下将经充气且经调味的基料混合料11倒到或喷射到冷板14的暴露的冷冻表面14A上，或者倒入或喷入中间容器25中且然后再倒到暴露的冷冻表面14A上时，冷板14会经受热冲击，热冲击可能会以别的方式使冷板14和/或暴露的冷冻表面14A的温度升高。在这种情况下，包含在冷板14的空腔15内的易熔成分17会从经充气且经调味的基料混合料11中提取热，且冷板14利用热能来使易熔成分17从固态转化成液态，其中易熔成分17的温度变化很小。同时，从经充气且经调味的基料混合料11和/或暴露的冷冻表面14A中提取热会冷冻经充气且经调味的基料混合料11。随着进一步的热提取，进一步的易熔成分17熔化会引起易熔成分17的温度和/或暴露的冷冻表面14A的温度的很小变化。
进一步参看图6A和6B，电阻温度检测器(RTD)208监视冷板14的温度。检测器208插入延伸到易熔成分17中的管中。如图6A所示，电子显示器74显示冷板14的温度，且以电子的方式与热电偶(未示出)联接。显示器74还包括用于提高或降低冷板14的温度的控制器输入。
参看图7，各个调味品容器60包含不同的调味品。调味品的名称可在选择器72(例如可旋转的选择器)的周边周围指示，或者可在与选择器72相关联或与其结合的任何其它构造或布置中显示。当操作员促动选择器72，例如使选择器72旋转，以识别例如由顾客选择的调味品名称时，进行电接触，且一个或多个信号被发送到安装在工作站中的可编程逻辑控制器(PLC)。可编程逻辑控制器编程有存储在与处理器联接的计算机可读介质上的软件。软件使从选择器72中接收到的信号与多个蠕动泵32中的与专用调味品导管62联接的一个匹配，专用调味品导管62与包含选定的调味品的调味品容器60联接。处理器遵从软件指令，将信号发送到那个泵32，以启动该泵32，以便开始从容器60中泵送选定的调味品。当启动时，用于选定的调味品的蠕动泵32从容器60中抽出选定的调味品，以将该选定的调味品传送到调味品区块58。
参看图8，且进一步参看图7，用于调味品容器60的蠕动泵32A容纳在多个隔室62中。如图所示，各个调味品容器60容纳在限定在基础平台63上的竖直间隔物61之间的相应的隔室62中。在一个实施例中，如图7和8所示，提供了上排和下排调味品容器隔室62。本发明在这方面不受限制，且本发明预想了多个调味品容器60和/或多个隔室62或竖直间隔物61的其它构造和布置。专用调味品导管62包括上游段65和下游段67。在一个实施例中，两段65和67可形成连续的整体，而在另一个实施例中，这两段65和67可限定操作性地连接的单独的构件。当各个专用调味品导管62的包括上游段65的部分与调味品容器60联接且缠绕到相应的蠕动泵32的侧面(例如右侧)时，其供馈通过如最佳地看到沿着下部基础平台63限定的多个槽口64其中之一。各个专用调味品导管62的包括下游段67的部分自蠕动泵32的侧面(例如左侧)向后延伸，且供馈通过限定在各个相应的隔室62的后壁68中的相应的端口66。
泵32、导管34和基料混合料容器30(在图7和8中看不到)例如通过在门75(图6A中示出)后面将基料混合料容器30安装在制冷室中的单独的保持隔室中，以与安装调味品系统构件(如图7和8所示)类似的方式安装在手推车16内部，门75提供用以使操作员能够触到基料混合料容器且更换用尽的基料混合料容器的入口。
进一步参看图6A，工作站16包括用于选择基料混合料11的开关70。开关70可被促动到“开/关”位置或模式，以及可被促动成以便选择具体类型的基料混合料。例如，在一个实施例中，开关70可被促动到三个位置，即顶部或第一位置、中间或第二位置，以及底部或第三位置。当开关70设置在中间或第二位置处时，开关70定位或启动到“关”模式，其中，至基料混合料容器30和30′的蠕动泵32和32′未启动，且没有泵送基料混合料。因此，当开关70在“关”位置上时，只可将调味品泵入湍流管68中，以便使系统16“预先准备好”最近选择的调味品。当开关70设置在顶部或第一位置处时，开关70定位成或启动为以便选择“优质”或“高质”基料混合料，其中，进行电接触，以将电子信号发送到可编程逻辑控制器。可编程逻辑控制器中的软件包括用于使从开关70接收到的信号与开关70的位置及其信号所指示的适当的基料混合料容器30的蠕动泵32相匹配的代码。在这种情况下，控制器中的软件匹配从处于顶部或第一位置的开关70接收到的、指示选择“优质”基料混合料的信号。可编程逻辑控制器中的处理器发送信号，以启动相应的蠕动泵32，以便开始在与“优质”基料混合料容器30联接的导管34上进行泵送。当开关70设置在底部或第三位置处时，开关70定位成或启动为以便选择备选的基料混合料，例如，诸如“轻质”基料混合料，其中，进行电接触，以将电子信号发送到可编程逻辑控制器。控制器中的软件匹配从处于底部或第三位置的开关70接收到的、表明选择“轻质”基料混合料的信号。可编程逻辑控制器中的处理器发送信号，以启动相应的蠕动泵32′，以便开始在与“轻质”基料混合料容器30′联接的导管34′上进行泵送。
存储在可编程逻辑控制器中的软件进一步包括待发送到蠕动泵32、32′和32A的定时指令，以在将例如适于提供5.5盎司的份大小，以及/或者所需或期望的量或体积的调味品的所需或期望的量或体积的基料混合料11输送到湍流管68中所需的给定量的时间过去之后，用信号通知泵32、32′和32A停止泵送。另外，可编程逻辑控制器进一步包括待发送到充气歧管52和/或相应的止回阀48、48A和48B的定时指令，以在将适于实现通过调味品区块58的轻缓气流、基料混合料的充气或者对调味品区块58和湍流管68的吹扫(如本文所述)所需体积或期望体积的气体输送到调味品区块58、流体交汇处42和/或湍流管68中所需的给定量的时间过去之后，停止气体输送。
工作站16可进一步包括沿着工作站16(例如在开关70附近)安装的启动/开始促动器76，以为可编程逻辑控制器提供信号，以便启动充气和混合过程。在一个实施例中，当被促动时，例如被压按或被置于某个位置上，启动促动器76将信号发送到可编程逻辑控制器，以启动(initiate)控制器和/或处理器来将相应的信号传送到相应的泵32、32′和32A，以便开始泵送基料混合料11和调味品，而且还将信号传送到空气歧管52，以开始输送气流(例如轻缓气流)，使其从空气歧管52起，通过例如第二气体导管54，到达调味品区块58，以及开始输送用于充气的气体，使其从空气歧管52起，通过第一气体导管50，到达流体交汇处42。
或者，其它类型的选择器/开关可用作开关70、调味品选择器72和启动/开始促动器76，以启动开关70、选择器72和促动器76其中各个进行构造所针对的相应的过程和选择，包括但不限于按钮式开关、选择器、促动器，以及具有安装到工作站16上且显示开关70、调味品选择器72和启动/开始促动器76以及各自被构造为以便选择和/或启动的选项和过程的图形用户界面的触摸屏式显示器。
参看图9，显示了从工作站16中移除了或未安装湍流管68和调味品区块58。图9中显示了调味品区块58，第三气体导管56将气体输送到调味品区块58以吹扫调味品区块58和其它构件。第二气体导管54(未示出)输送轻缓气流且在调味品区块58下面。第三气体导管56在调味品区块58周围形成环，其中辐条导管56A自导管56的环向内延伸到止回阀48。在一个实施例中，气体以约每平方英寸40磅和约每分钟70标准立方英尺通过第三气体导管56而输送到调味品区块58中。在一个实施例中，多个专用调味品导管62可由干净的柔性管道制成，例如食品级管道，以及/或者各个导管62可限定具有3/32英寸的内径的内部通道。专用调味品导管62可沿着其长度限制在柔性护套76内，如图9所示，优选地介于蠕动泵32和调味品区块58之间。另外，第二气体导管54可限制在柔性护套76内。
参看图10，显示了相应的气体导管的多个止回阀48和多个调味品输入口78，以及安装在壳体80的下半部中的调味品区块58。壳体80可与湍流管86一起安装在冷板14上方。各个调味品输入口78包含构造成以便防止调味品或气体离开调味品区块58而回流的隔膜(未示出)。
在另一个实施例中，调味品区块是紧凑的，且构造和布置成具有以机械的方式促动的阀的一系列的喇叭型阀，例如每种调味品一个喇叭型阀。参看图12-14，各个喇叭型阀90通过连接器92与指定的调味品导管62联接，连接器92安装在阀主体94的端部中的端口102上。因此，当向下压柱塞96，以产生通过阀主体94的内部的流径时，选定的调味品从右到左(如图14中由箭头99A和99B显示)从指定的调味品导管62流过连接器92和阀90。调味品通过流过阀主体94的相对侧上的第二端口103离开阀主体94，如图14中由箭头99B显示，其中第二端口102与第二连接器100联接。第二连接器100又与通向流体交汇处且之后进入湍流管68中的额外的管道联接。如图14所示，当柱塞96升起时，多个O形圈密封件98密封通过阀主体94的内部通道，以防止调味品流过阀90。
在此实施例中，调味品区块58与湍流管68紧密对准。调味品区块和湍流管68的刚性部分46包括在枪状促动器中，例如喇叭型阀或类似于苏打水枪的喷嘴，借此促动器构造成以便输送经充气且经调味的基料混合料11。促动器可构造成手持式促动器，借此操作员可将促动器握在手中，且通过在冷板14上方移动他或她的手，以及/或者通过在冷板14上方更改促动器的倾斜程度，来引导促动器将经充气且经调味的基料混合料11喷射到冷板14上。或者，操作员可将促动器指向中间容器25，且将经充气且经调味的基料混合料11喷射到中间容器25中，且之后将基料混合料11从中间容器25中倒到冷板14上。
参看图11，显示了湍流管68的刚性部分46的内部结构的截面。该内部结构限定了沿着刚性部分46的内壁限定的或者备选地安装在刚性部分46的内部的一对限制体82和84。限制体82和84可位于湍流管68内、刚性部分46中的可选弯部67处，正好在调味品通过调味品输入口66从调味品区块58供给到湍流管68的刚性部分46中所处的位置的下游。限制体82和84帮助在刚性部分46的内部产生紧缩，其会产生所得的文丘里效应，其中调味品和基料混合料的流动速度通过紧缩而增大，从而通过伯努利效应由紧缩降低压力且产生局部真空。局部真空还有助于抽取调味品通过调味品输入口66，且进入湍流管68中。限制体82和84与刚性部分46中的弯部67共同帮助使调味品与经充气基料混合料在调味品和基料混合料通过湍流管68的孔或输出86从湍流管68的刚性部分46排出之前充分混合，而不会显著地损害基料混合料的充气。
在一个实施例中，湍流管68的通道的内径在限制体82和84之前和之后优选地为约0.375英寸，且在限制体82和84之间为约0.170英寸。如图11所示，在一个实施例中，限制体上的导入角和离开角可为约30度。在另一个实施例中，省略了湍流管68的刚性部分46中的弯部67，且限制体82和84被限定在邻近调味品输入口66且在调味品输入口66和排出口86之间的湍流管68内部区段(例如笔直区段)中，或沿着该内部区段安装。
因为选择了所有不同的调味品，且将其供馈通过调味品区块58，通过公共调味品导管64，以及通过湍流管68的刚性部分46中的公共调味品区域，所以在制作冷冻食品的各次过程之间，例如在不同的顾客订单之间，通过使加压气体从其中通过来优选地清洁这些构件中的各个，下面会进行论述。因此，有利的是使湍流管68的刚性部分46的公共调味品区域尽可能地短，以便限制需要清洁的内部表面积，同时使能和保持调味品和基料混合料在湍流管68的刚性部分46中的充分混合。在一个实施例中，刚性部分的公共调味品区域为约3英寸，而湍流管68的全长为约30英寸。
例如在制备冷冻食品的各个过程之间，通过在例如约40PSI的高压下引导气体从空气歧管52起通过第二气体导管54，进入且通过调味品区块58，且然后通过湍流管68的刚性部分46，来执行对调味品区块58、公共调味品导管64和湍流管68的刚性部分46(从调味品输入口66直通排出口86)的清洁。例如当泵32和32A停止工作或关闭时，可编程逻辑控制器通过具有指令的软件代码将开始信号发送到空气歧管，以触发从空气歧管52起用于吹扫上述构件的气流开始。在吹扫期间，在气体进入湍流管68之前，气体例如在调味品区块58和公共调味品导管64内沿着其移动路径从通道壁上扫走大部分残余调味品。然后被气体吹扫过的构件就准备好处理包括受在先产品的调味品污染很小(如果有的话)的不同的调味品的另一冷冻食品。
本文所述的构件中的许多在完全自动化的机器(其中冷冻食品的制作由机器执行)中同样有用。2005年5月27日提交的共同未决的USSN 11/140,624中描述了这种自动化的机器，该申请通过引用而整体地结合在本文中。例如，蠕动泵32A可与柔性管道62联接，柔性管道62与自动化的机器中的调味品容器60联接。作为另一个实例，本文所述的调味品区块58可适用于USSN 11/140,624中所述的装置中的调味品选择组件。另外，本文所述的湍流管68在USSN 11/140,624的装置中同样有用，且同样可联接到替代调味品区块58(例如)上，以及安装在工作站16中包围暴露的冷冻表面14A的食品制备盖中，以将经充气且经调味的基料混合料分配到冷冻的表面14A上。而且，本文所述的易熔成分17同样可包含在USSN 11/140,624中描述的食物表面组件中。同样，USSN 11/140,624的系统中描述的构件也可结合到本公开的工作站16中，或者代替其中对应的构件。
在USSN 11/140,624的自动化的机器的另一个实施例中，结合本文所述的湍流管68使用了其内通道具有较大的截面的第二湍流管。例如，在一些实施例中，巧克力或摩卡调味品具有较高的粘度，且与其它调味品(例如香草、草莓、香蕉等)的所需体积相比，需要较大的体积来制作冷冻食品。因此，从装有巧克力或摩卡调味品的容器60中引出的专用调味品导管62与专用蠕动泵32A联接，且导管62单独通到第二湍流管的调味品输入口66。从而该机器如本文描述的那样至少包括对某种(些)调味品(例如巧克力或摩卡)专用的单独的湍流管，以便防止调味品在制作冷冻食品的过程之间混合。相同的基料混合料容器30和30′同样与湍流管68和某种(些)调味品专用的第二湍流管两者联接。
在描述本发明的实施例时，为了简洁起见，使用了特定的术语。为了描述的目的，各个特定的术语意图至少包括以类似的方式操作以实现类似目的的所有技术和功能等效物。另外，在本发明的特定实施例包括多个系统元件或方法步骤的一些情况下，那些元件或步骤可用单个元件或步骤代替；同样，单个元件或步骤可用适于同样目的的多个元件或步骤代替。另外，当在本文中针对本发明的实施例指定各种属性的参数时，除非另作规定，那些参数可在本发明的范围内向上或向下调节1/20、1/10、1/5、1/3、1/2或其四舍五入的近似值。另外，虽然已经参照本发明的特定实施例显示和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不偏离本发明的范围的情况下，可在形式和细节方面做出各种替换和修改，再者，其它方面、功能和优点也处在本发明的范围内。贯穿本申请所引用的所有参照的内容，包括专利和专利申请，均通过引用而以其整体结合在本文中。可为本发明和本发明的实施例选择那些参照的合适的构件和方法。另外，背景技术部分中标识的构件和方法与本公开是成整体的，且在本发明的范围内，可与在本公开的别处描述的构件和方法结合使用，或者代替这些构件和方法来使用。