Appareil pour débiter une boisson réfrigérée et imprégnée d'acide carbonique. La présente invention se rapporte à un appareil pour débiter une boisson réfrigérée et imprégnée d'acide carbonique, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend une chambre de traitement, dans laquelle le liquide est imprégné de gaz carbonique, une chambre de refroidissement du liquide située près de ladite chambre de traitement, un élé ment d'absorption de chaleur disposé entre ces deux chambres en relation intime d'échange de chaleur avec celles-ci et des moyens pour amener du liquide refroidi à partir de la chambre de refroidissement à liquide à ladite chambre de traitement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appaL- reil suivant l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale de cet appareil.
La fig. 2 en est une coupe horizontale sui vant la ligne II-II de la fig. 1, et La fig. 3 en est une coupe horizontale sui vant la ligne III-III de la fig. 1.
Cet appareil a la forme d'un réservoir cy lindrique vertical, isolé au point de vue ther mique, dans lequel est disposé, concentrique ment, un évaporateur, générateur de froid. Cet évaporateur entoure une chambre de traitement, dans laquelle le liquide est impré gné d'acide carbonique, et se présente lui- même comme une chambre annulaire conte nant l'agent frigorifique et reliée à un en semble moteur-compresseur.
Le liquide à trai ter est amené au réservoir à la partie supé rieure de celui-ci, où il est préalablement re froidi pour être ensuite amené, par un con duit traversant le fond de la chambre de trai tement de liquide, dans la partie supérieure de celle-ci où il se mélange avec du gaz car bonique et s'écoule ensuite vers le bas pour se déposer au fond de la chambre de traite ment d'où il est débité. L'évaporateur peut fonctionner au moyen de tout réfrigérant liquide convenable, tel que, par exemple, le dichloro-difluoro méthane.
En se rapportant au dessin, on voit que l'appareil comporte un cabinet 10 renfermant les différentes parties de l'appareil, à savoir un récipient A comprenant un réservoir 11 pour le refroidissement du liquide, que nous supposerons ici être de l'eau, un évaporateur réfrigérant 12 disposé à, l'intérieur du réser voir 11 et un récipient 13 servant à l'emma gasinage, au refroidissement et au traitement de l'eau au moyen de gaz carbonique, disposé à l'intérieur de l'évaporateur 12.
Un tube d'expansion du gaz carbonique 14, qui est ouvert à son extrémité supérieure, constitue une chambre d'expansion de gaz disposée à l'intérieur du récipient 13, un tuyau 15 pour de l'eau non chargée de gaz carbonique étant prévu dans le tube 14. Le tuyau 15 conduit de l'eau vers le haut et la décharge par dessus une plaque 16 ayant la forme d'un parapluie.
Ainsi sont formées plusieurs chambres annulaires entourant le tuyau 15, ces cham bres constituant, suivant leur ordre de dispo sition .à partir du tuyau 15, une chambre d'expansion .de gaz 18 disposée ù l'intérieur du tube 14, une chambre 19 d'emmagasinage, de refroidissement et de traitement au gaz carbonique à l'intérieur du récipient 13, une chambre évaporatrice 20 à l'intérieur de la paroi 12 et une chambre d'emmagasinage et refroidissement de liquide 21 à l'intérieur du récipient 11. Cette chambre est subdivisée en un compartiment supérieur 22, servant à l'emmagasinage d'eau, et en une pluralité de chambres d'emmagasinage 23, 24 et 25 pour d'autres liquides, tels que des sirops.
Cette subdivision est superflue si l'eau est destinée à être débitée sans l'addition d'un ingrédient quelconque, tel qu'un sirop ou un autre agent savoureux. Cette division de la chambre 21 est réalisée à l'aide de cloisons horizontales 26 et 27 (fig. 1) et d'une cloison verticale 28 (fig. 3). Le récipient A est pourvu d'une iso lation thermique 31.
Un conduit 32 amène de l'eau au sommet de la chambre 22. Cette eau provient d'une source convenable (non représentée) et est mise en circulation par une pompe 32a com mandée par un moteur 32b qui est mis en marche et à l'arrêt en dépendance de la pres sion de l'air au sommet de la chambre 21, au moyen d'un interrupteur sensible à. la. pres sion 32c. L'interrupteur est initialement ajusté, de façon que ladite pression soit tou jours plus élevée que la pression gazeuse dans la chambre de traitement au gaz car bonique 19, l'écoulement d'eau de la cham bre d'emmagasinage 21 à ladite chambre de traitement étant ainsi assuré.
L'eau s'écoule vers le bas à, travers des trous 33 décalés l'un par rapport à l'autre et prévus dans des plaques-entraves inondées pour empêcher un mélange de l'eau introduite avec l'eau déjà refroidie, l'eau refroidie s'en va par un tuyau de sortie 35 qui est relié avec le tuyau 15. Les plaques formant entraves 34, établies en métal, sont pourvues d'ouvertures centrales 34a et sont ajustées à frottement gras sur la paroi extérieure de l'évaporateur cylindrique 12. En établissant ces ouvertures, on peut produire un rebord redressé 34b près de ces ouvertures facilitant le centrage de ces pla ques sur la paroi extérieure de l'évaporateur 12.
Ces rebords redressés 34b peuvent être reliés métalliquement à la paroi extérieure de l'évaporateur, par exemple par voie de soudage ou de brasage, de façon à réaliser un bon contact thermique entre les plaques 34 et l'évaporateur 12. Ainsi, on voit que les plaques 34 ne servent pas que d'entraves pour l'eau qui arrive, mais font aussi office d'ailettes ou de surfaces étendues conduisant la chaleur de l'eau arrivant, à, l'évaporateur réfrigérant.
Une valve 36, commandée par un flotteur 37, règle l'écoulement de l'eau à travers le tuyau 15 pour maintenir, au fond de la chambre 19, le niveau de l'eau traitée au gaz carbonique à la hauteur désirée. De l'eau imprégnée de gaz carbonique s'échappe du fond de la. chambre 19 par un tuyau de sortie 40 et s'en va à une tuyère de débit 41, une valve 42 étant prévue pour régler l'écoulement. Du sirop est admis aux chambres d'em magasinage 23, 24 et 25 par des tuyaux d'ali mentation 43 pourvus de couvercles de fer meture 44.
Des plaques en métal 45 formant des entraves sont prévues dans la chambre d'emmagasinage supérieure de sirop 23, ces plaques étant soudées ou brasées, à leurs bords intérieurs, à la paroi adjacente du réservoir et servent ainsi d'ailettes ou de surfaces éten dues allant de la paroi extérieure de l'évapo rateur 12 vers l'intérieur de la chambre 23. Ces plaques sont pourvues, à leurs bords, de trous 46 décalés les uns par rapport aux autres. Le sirop du réservoir 23 s'écoule par un tuyau de sortie 47 pour arriver à l'ajutage de débit 41.
Le sirop du réservoir 24 s'écoule par un tuyau de sortie 51 et le sirop du ré servoir 25 par un tuyau de sortie 53, des valves 48, 52 et 54 étant prévues pour régler ces écoulements.
Les corps des valves 42, 48, 52 et 54 sont en métal lourd et sont, d'autre part, en con tact avec les parois de l'évaporateur 12, de sorte que les liquides passant par ces valves sont maintenus à une température basse jus qu'à l'ajutage de débit.
Le réfrigérant liquide est amené à la partie inférieure de la chambre évaporatrice 20 par un tube capillaire 57, tandis que le réfrigérant gazeux est enlevé de la partie supérieure de la chambre par un tuyau d'échappement 58. Le système réfrigérant re présenté comprend un ensemble moteur- compresseur 59 et un condenseur 60 relié à l'élément évaporateur 12. Le fonctionnement du système réfrigérant est réglé par un élé ment ià réaction thermique 62 disposé au fond de la chambre de refroidissement à eau 21.
Cet élément commande l'ensemble moteur- compresseur 59 par l'intermédiaire d'un inter rupteur approprié 63. De l'eau glacée pro venant de la chambre de refroidissement et qui a été répartie au sommet de la chambre de traitement 19 rencontre le gaz carbonique s'échappant de l'extrémité supérieure du tube 14 et l'imprégnation commence. Au lieu d'amener le gaz au sommet de la chambre, il peut être amené à la partie inférieure de celle-ci pour s'échapper vers le haut à l'en contre du courant d'eau.
Des plaques 65, in clinées alternativement vers le haut et vers le bas, sont pourvues d'ouvertures 66 décalées l'une par rapport à l'autre, à travers les quelles passent le liquide et le gaz carboni que s'écoulant vers le bas, dans le réservoir. Les ouvertures sont prévues dans les bords plus hauts des plaques, grâce -à quoi sont formés de petits bassins de liquide qui ab sorbent facilement le gaz carbonique. Ces ou vertures sont produites en découpant des lan guettes 67 dans les plaques en métal.
Les plaques sont pourvues de rebords recourbés 68, au moyen desquels elles sont espacées l'une de l'autre, ces rebords étant soudés ou brasés à la paroi adjacente de l'évaporateur, si on le désire. Ils peuvent être aussi établis sous forme d'éléments de ressort qui s'ap puient contre la paroi du réservoir. Les pla ques alternantes sont semblables l'une à l'au tre. Ainsi, ces plaques 65 font office, tout comme les plaques 34 et 45, de surfaces éten dues servant à conduire la chaleur de l'inté rieur de la. chambre de traitement 19 à la paroi de l'évaporateur 12.
Le gaz carbonique est amené à la partie inférieure du tube d'expansion 14 par un tuyau d'alimentation 70 partant d'un réser voir à pression 71, tme ou plusieurs valves de réduction 72 et des manomètres 73 étant prévus sur la conduite. Une pression pour re fouler du sirop des chambres 23, 24 et 25 est établie en reliant des tuyaux d'alimentation 74, partant de la partie supérieure des cham bres, ià la conduite d'alimentation de gaz car bonique, une valve de réduction 75 et un manomètre 76 étant prévus sur la conduite 74.
Un support 80 est prévu au-dessous de l'ajutage de débit pour la réception de gobe lets 81 et comporte un tuyau de vidange 82 pour l'écoulement du liquide débordant.
En service, le réservoir externe supérieur 22 est maintenu plein d'eau qui est destinée à être imprégnée de gaz carbonique. Cette eau est refroidie par l'évaporateur 12 et les plaques 34 à une température prédéterminée, l'eau refroidie étant amenée dans la chambre de traitement 19 suivant les exigences, par exemple pour remplacer celle qui a été débi tée. Une quantité considérable d'eau est main tenue ainsi à l'état refroidi et peut en tout temps être soutirée aussi rapidement que le débit des boissons l'exige.
Les sirops contenus dans les récipients inférieurs sont aussi re froidis tant à leur état de réserve que lors qu'ils sont soutirés pour être consommés.
Un seul évaporateur réfrigérant en rela tion thermique d'absorption de chaleur avec toutes les chambres des liquides, la chambre de traitement et la valve de débit permet de réaliser, grâce à la disposition sus-décrite de toutes ces parties et au fait que celles-ci sont en métal, un ensemble échangeur de chaleur compact et relativement simple. Cet ensem ble est en outre efficace et économique et permet de maintenir tous les composants de la boisson dans des conditions de température uniformes.
Apparatus for dispensing a refrigerated drink impregnated with carbonic acid. The present invention relates to an apparatus for dispensing a refrigerated beverage impregnated with carbonic acid, this apparatus being characterized in that it comprises a treatment chamber, in which the liquid is impregnated with carbon dioxide, a cooling chamber of the liquid located near said treatment chamber, a heat absorption element disposed between these two chambers in intimate heat exchange relationship therewith and means for supplying cooled liquid from the cooling chamber to liquid to said processing chamber.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the apparatus according to the invention.
Fig. 1 is a vertical section of this device.
Fig. 2 is a horizontal section along the line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is a horizontal section along the line III-III of FIG. 1.
This apparatus has the form of a vertical cylindrical tank, thermally insulated, in which is arranged, concentrically, an evaporator, a cold generator. This evaporator surrounds a treatment chamber, in which the liquid is impregnated with carbonic acid, and itself presents itself as an annular chamber containing the refrigerating agent and connected to a motor-compressor unit.
The liquid to be treated is brought to the tank at the upper part of the latter, where it is cooled beforehand to be then brought, by a duct passing through the bottom of the liquid treatment chamber, into the upper part. of this where it mixes with carbon dioxide gas and then flows downwards to settle at the bottom of the treatment chamber from which it is discharged. The evaporator can be operated with any suitable liquid refrigerant, such as, for example, dichloro-difluoro methane.
Referring to the drawing, it can be seen that the apparatus comprises a cabinet 10 enclosing the various parts of the apparatus, namely a receptacle A comprising a reservoir 11 for cooling the liquid, which we will assume here to be water, a refrigerant evaporator 12 arranged inside the tank see 11 and a container 13 for storage, cooling and treatment of water by means of carbon dioxide, arranged inside the evaporator 12 .
A carbon dioxide expansion tube 14, which is open at its upper end, constitutes a gas expansion chamber disposed inside the container 13, a pipe 15 for water not loaded with carbon dioxide being provided. in the tube 14. The tube 15 leads water upwards and discharges it over a plate 16 in the shape of an umbrella.
Thus are formed several annular chambers surrounding the pipe 15, these chambers constituting, according to their order of arrangement. From the pipe 15, a gas expansion chamber 18 disposed inside the tube 14, a chamber 19. storage, cooling and treatment with carbon dioxide inside the container 13, an evaporator chamber 20 inside the wall 12 and a liquid storage and cooling chamber 21 inside the container 11 This chamber is subdivided into an upper compartment 22, serving for the storage of water, and into a plurality of storage chambers 23, 24 and 25 for other liquids, such as syrups.
This subdivision is superfluous if the water is intended to be discharged without the addition of any ingredient, such as syrup or other flavoring agent. This division of the chamber 21 is carried out using horizontal partitions 26 and 27 (fig. 1) and a vertical partition 28 (fig. 3). The container A is provided with thermal insulation 31.
A conduit 32 brings water to the top of the chamber 22. This water comes from a suitable source (not shown) and is circulated by a pump 32a controlled by a motor 32b which is started and operated. 'shutdown depending on the pressure of the air at the top of the chamber 21, by means of a switch sensitive to. the. pressure 32c. The switch is initially adjusted so that said pressure is always higher than the gas pressure in the gas treatment chamber as good 19, the flow of water from the storage chamber 21 to said storage chamber. treatment being thus ensured.
The water flows downwards through, through holes 33 offset from each other and provided in flooded barrier plates to prevent mixing of the introduced water with the already cooled water. The cooled water goes through an outlet pipe 35 which is connected with the pipe 15. The barrier plates 34, made of metal, are provided with central openings 34a and are fitted with a greasy friction on the outer wall of the tube. Cylindrical evaporator 12. By establishing these openings, a straightened rim 34b can be produced near these openings facilitating the centering of these plates on the outer wall of the evaporator 12.
These straightened edges 34b can be metallically connected to the outer wall of the evaporator, for example by welding or brazing, so as to achieve good thermal contact between the plates 34 and the evaporator 12. Thus, it can be seen that the plates 34 do not only serve as barriers for the incoming water, but also serve as fins or extended surfaces conducting the heat from the incoming water to the refrigerating evaporator.
A valve 36, controlled by a float 37, regulates the flow of water through the pipe 15 to maintain, at the bottom of the chamber 19, the level of the water treated with carbon dioxide at the desired height. Water impregnated with carbon dioxide escapes from the bottom of the. chamber 19 through an outlet pipe 40 and goes to a flow nozzle 41, a valve 42 being provided to regulate the flow. Syrup is admitted to the storage chambers 23, 24 and 25 by supply pipes 43 provided with metal lids 44.
Metal plates 45 forming barriers are provided in the upper syrup storage chamber 23, these plates being welded or brazed, at their inner edges, to the adjacent wall of the reservoir and thus serve as fins or extended surfaces. going from the outer wall of the evaporator 12 towards the inside of the chamber 23. These plates are provided, at their edges, with holes 46 offset from one another. The syrup from the reservoir 23 flows through an outlet pipe 47 to arrive at the flow nozzle 41.
The syrup from the reservoir 24 flows through an outlet pipe 51 and the syrup from the reservoir 25 through an outlet pipe 53, valves 48, 52 and 54 being provided to regulate these flows.
The bodies of the valves 42, 48, 52 and 54 are made of heavy metal and are, on the other hand, in contact with the walls of the evaporator 12, so that the liquids passing through these valves are kept at a low temperature. up to the flow nozzle.
Liquid refrigerant is supplied to the lower part of the evaporator chamber 20 through a capillary tube 57, while gaseous refrigerant is removed from the upper part of the chamber through an exhaust pipe 58. The refrigerant system shown comprises an assembly. motor-compressor 59 and a condenser 60 connected to the evaporator element 12. The operation of the refrigerant system is regulated by a thermal reaction element 62 placed at the bottom of the water cooling chamber 21.
This element controls the motor-compressor assembly 59 via an appropriate switch 63. Ice water coming from the cooling chamber and which has been distributed at the top of the treatment chamber 19 meets the gas. carbon dioxide escaping from the upper end of tube 14 and impregnation begins. Instead of bringing the gas to the top of the chamber, it can be brought to the bottom of the chamber to escape upwards against the stream of water.
Plates 65, inclined alternately upwards and downwards, are provided with openings 66 offset from one another, through which the liquid and carbon dioxide flowing downwards pass. , in the tank. The openings are provided in the higher edges of the plates, whereby small pools of liquid are formed which easily absorb carbon dioxide. These or vertures are produced by cutting lan guettes 67 in the metal plates.
The plates are provided with curved flanges 68 by means of which they are spaced apart from one another, these flanges being welded or brazed to the adjacent wall of the evaporator, if desired. They can also be established in the form of spring elements which rest against the wall of the tank. The alternating plates are similar to each other. Thus, these plates 65 act, like the plates 34 and 45, of extended surfaces serving to conduct heat from the interior of the. treatment chamber 19 at the wall of the evaporator 12.
The carbon dioxide is brought to the lower part of the expansion tube 14 by a supply pipe 70 from a pressure tank 71, one or more reduction valves 72 and manometers 73 being provided on the pipe. Pressure to return syrup from chambers 23, 24 and 25 is established by connecting supply pipes 74 from the upper part of the chambers to the carbon gas supply line, a reducing valve 75 and a pressure gauge 76 being provided on the pipe 74.
A support 80 is provided below the flow nozzle for receiving cups 81 and has a drain pipe 82 for the flow of the overflowing liquid.
In service, the upper external tank 22 is kept full of water which is intended to be impregnated with carbon dioxide. This water is cooled by the evaporator 12 and the plates 34 to a predetermined temperature, the cooled water being brought into the treatment chamber 19 as required, for example to replace that which has been discharged. A considerable quantity of water is thus kept in a cooled state and can be withdrawn at any time as quickly as the flow of drinks requires.
The syrups contained in the lower containers are also cooled both in their reserve state and when they are withdrawn for consumption.
A single refrigerant evaporator in thermal heat absorption relation with all the liquid chambers, the treatment chamber and the flow valve makes it possible to achieve, thanks to the above-described arrangement of all these parts and to the fact that they These are made of metal, a compact and relatively simple heat exchanger assembly. This assembly is moreover efficient and economical and makes it possible to maintain all the components of the beverage under uniform temperature conditions.