Verfahren zum Verbessern der Haltbarkeit einer Flüssigkeit Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern der Haltbarkeit einer zu lagern den oder zu transpoilierend@en Flüssigkeit durch vorgängigen Wärmeentzug im Behälter, in weleheni, sie gelagert oder transportiert werden soll, mittels mindestens eines in die Flüssigkeit cintauehenden Kühlorgans einer Kälteanlage.
Bekanntlich hält. sich eine leichtverderb- lielie Flüssigkeit um. so besser, je geringer die Temperatur ist, unter .der sie sieh befindet. Wo .es nicht möglich ist, die Umgebungstem- peraturen,welchen eine solche Flüssigkeit. bei der Lagerung oder beim Transport zeitweilig unterworfen wird, nach -#Vunseh niedrig zu halten, hat man schon bisher solche Flüssig keiten vor der Lagerung oder dem Transport in ihren Behältern durch Kälteeinwirkung von aussen, z.
B. in Kühlräumen oder durch Einbettung in Sole, Schnee oder Eis gekühlt.. Sowohl für die Lagerung als auch den Trans port sind diese Verfahren kostspielig und set zen schwere, umfangreiche und Raum bean spruchende Einrichtungen voraus. Auch in die Flüssigkeit eintauchende Vorriehtturgen Sind bekannt, mit denen die Flüssigkeiten ge kühlt. werden.
-Mit derartigen Vorrichtungen konnte oder durfte die Flüssigkeit nicht unter ihren Ge frierpunkt vorgekühlt. werden, da ein Gefrie ren eines Teils der Flüssigkeit, wenn Über haupt, nur so langsam erfolgte, dass sich in der örtlichen Konzentration der Bestandteile der Flüssigkeit zwischen dem gefrorenen und dein angefrorenen Teil derselben uner wünschte Unterschiede einstellten;
namentlich war ein A-iusschank der Flüssigkeit nicht an gängig, bevor der gefrorene Teil gänzlich auf getaut und mit dem Zuigefrorenen wieder ver mischt war, da sonst die ausgeschenkten Por tionen voneinander und von der ursprünglich im Behälter enthaltenen Flüssigkeit verschie dene Zusammensetzungen aufgewiesen hätten.
Auch das bekannte Verfahren, der Flüssig keit im Gefäss -Wassereis zuzusetzen, ist, nicht zweckmässig, da. das Eis nach dem Schmelzen die Zusammensetzung der Flüssigkeit ändert.
Diese Nachteile werden durch das Ver fahren gemäss der vorliegenden Erfindung vermieden.
Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlorgan ein Kühlmittelverdampfer verwen det wird, dass das Kühlmittel in diesem bei einer so tiefen Temperatur und so lange ver dampft wird!, dass ein Teil der Flüssigkeit in der Umgebung des Verdampfers ohne Ver änderung der Konzentration ihrer Bestand- teile zu einem Block gefriert., dass hierauf der Verdampfer mit einem Abtaumittel beschickt wird, bis der gefrorene Block von ihm abge taut, ist, worauf -der Verdampfer einerseits, der Behälter mit der Flüssigkeit. und dem in dieser verbleibenden abgetauten Block ander seits voneinander getrennt werden.
Der im Behälter verbleibende unterge kühlte Bleck hält. dann den nicht. gefrorenen Teil .der Flüssigkeit längere Zeit kühl und frisch. Die während des Lagerns oder Trans- portierens dem Gefäss unvermeidlich von au ssen zufliessende Wärme bewirkt zwar ein langsames Auftauen des Blockes, aber solange noch ein Rest von ihm vorhanden ist, keine wesentliche Erhöhung .der Flüssigkeitstempe ratur.
Die Zeichnung veranschaulicht, beispiels weise einige Ausführungsarten des Verfahrens nach der Erfindung.
F'ig. 1 veranschaulicht. :das Gefrieren eines Teils des in einem Fass enthaltenen Biers, Fig. 2 das Gefrieren eines Teils der in einer Transportkanne enthaltenen Milch mit Hilfe mehrerer Kühlmittelverdampfer, Fig. 3 zeigt einen Hau shaltungskühl- schrank mit einer Vorrichtung zum Gefrieren eines Teils der meiner Flasche enthaltenen Flüssigkeit und:
Fig. 4 in grösserem Massstabe die in Fig. 3 dargestellte Flasche nach beendigter Gefrier- operation.
In das in Fig. 1 .dargestellte, mit. Bier ge füllte Fass 1, in welchem dieses Bier trans- portiert werden soll, wird gemäss einer Aus führungsart des Verfahrens ein an eine nicht dargestellte Kälteanlage a-ngeschlossenerKälte- mittelverda.mpfer 2 von oben durch das offene Spundloch des Fasses 1 eingeführt. Dieser Verdampfer 2 besteht ans zwei
koaxialen Roh ren, von denen das innere 2a der Zuführung des Kältemittels dient und an seinem untern Ende offen ist; das äussere Rohr 2b ist unten geschlossen und oben an eine Ableitung für das Kältemittel angeschlossen.
Zuerst wird durch d!aa innere Rohr 2a flüssiges Kältemittel, z. B. verflüssigter Am moniak, zugeführt und im Zwischenraum zwi- sehen den Rohren 2a und 2b bei einer Tem peratur verdampft, die erheblich unterhalb der Gefriertemperatur des Biers liegt.
Da durch wird dem den Verdampfer 2 umgeben den Bier so viel Wärme entzogen, dass es rasch und homogen gefriert, so dass also ein Aus tausch von Bestandteilen zwischen dem ge frierenden und dem benachbarten noch flüs- sigen Bier und somit eine Änderung der ört- liehen Konzentration dieser Bestandteile nicht stattfindet. Dadurch entsteht um den Ver dampfer 2 ein homogener Block gefrorenen Biers 3. Die Verdampfung des Kältemittels im Verdampfer 2 wird fortgesetzt., bis ein gewünschter Teil des im Fass 1 enthaltenen Biers gefroren ist.
Hierauf wird der Ver dampfer 2 durch das Rohr \?a mit einem warmen Abtaiunittel beschickt, das aus ver dichtetem gasförmigem, direkt vom Kompres sor der Kälteanlage kommendem Kältemittel besteht., und zwar so lange, bis der gefrorene Bierblock 3 vom Verdampferrohr 2b abgetaut ist. Dann wird das Fass 1 mit. dem Bier und dem in letzterem verbleibenden gefrorenen Block 3 nach unten vom Verdampfer 2 ab gezogen.
Das Fass 1. kann nun versehlossen und ver sandt werden. Es ist jedoch auch möglich, das Fass 1 derart wieder gegen den Verdampfer 2 zu heben, dass dieser den soeben erzeugten, im Fass verbliebenen und nunmehr frei im Bier schwimmenden gefrorenen Block 3 bei seitestösst und wieder in das flüssige Bier eintaucht. Hierauf können durch Wiederholen der beschriebenen Vorgänge ein zweiter und gewünschtenfalls noch weitere gefrorene Blöcke im Fass 1 erzeugt werden, bevor das Fa.ss 1 verschlossen und versandt wird.
In Fig. 1 der Zeichnung sind ausser dem Block 3, der gerade um den Verdampfer 2 fertig ge froren wurde, noch zwei etwas kleinere Blöcke 4 und 5 eingezeichnet., die vor dem Block 3 gefroren wurden.
Während des Transportes des Fasses 1 be wirkt die von aussen in dieses eindringende Wärme ein allmähliches Tauen der Blöcke 3, 4 undl 5. Solange diese. Blöcke nicht gänzlich aufgetaut sind, steigt die Temperatur des im Fass enthaltenen Biers nur wenig über den Gefrierpunkt-, so da.ss das Fass während meh rerer Stunden ohne äussere Kühlung bleiben kann, ohne dass das Bier sieh in unzulässiger Weise erwärmt. Da. das Bier homogen gefro ren wurde, hat. Glas Bier, das vor dem Auf tauen der gefrorenen Blöcke 3, 4 und 5 etwa.
dem Fass 1 entnommen wird, die gleiche Zu sammensetzung wie das ursprünglich in das Fass 1 eingefüllte; es ist weder an schwer gefrierbaren Bestandteilen angereichert. noch fehlen ihm leicht gefrierbare Bestandteile, wie das der Fall wäre, wenn das Bier so schwach gekühlt worden wäre, dass nur seine leichter gefrierbaren Bestandteile gefroren wurden.
Fig. ? veranschaulicht den Wärmeentzug von Milch in einer Blechkanne 6, in der die Milch beispielsweise bereits hert.ra.nsportiert und dann in dieser Kanne 6 selbst durch Er wärmen auf etwa 70 C pasteurisiert -erde. Der Milch wird nun in derselben Kanne 6 Wärme entzogen, wobei als Kühlorgane drei Kältemittelverdampfer 7 verwendet werden,
deren jeder wie der in Fig. 1 dargestellte Ver dampfer \? ausgebildet ist. In diesen Ver dampfern 7 wird nun ein Kältemittel bei so tiefer Temperatur und so lange verdampft., class ein Teil der in der Kanne 6 enthaltenen Mileh homogen zu einem Block gefriert. Auf diese Weise ist. es möglieh, in den ersten 3 bis Minuten den genannten Inhalt. der z. B.
40 bis 50 Liter fassenden Kanne 6 auf +l C abzukühlen und innert. 15 Minuten einen Block 8 gefrorener Mileh von etwa 10 ein Durchmesser in der Kanne 6 zu erzeugen. Dieser Block 8 gefrorener Milch wird wie bei der mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Aus- führungsart abgetaut und hält dann beim Weitertransport auch den Rest der in der Kanne 6 enthaltenen Milch kühl und frisch.
Sowohl bei der mit Bezug auf Fig. 1 als auch bei der mit Bezug auf Fig. 2 beschrie benen Ausführungsart wird zweekmä.ssig ein unterhalb des bzw. der Verdampfer angeord#- neter, heb- und senkbarer Tisch 9 verwendet, auf den die gefüllten Bierfässer bzw.
Milch kannen abgestellt werden können und der dann in den Bereich :der hängenden Kälte mittelverdampfer so weit angehoben werden kann, dass diese bis nahe an den dem Spund loch gegenüberliegenden Boden des Fasses bzw. der Kanne reicht..
Dieser Tisch 9 kann auch, wie in Fing. 2 schematisch angegeben, um eine vertikale Achse drehbar sein und während des Kühl vorganges in Umdrehung versetzt werden, um eine diesen Vorgang fördernde Relativbewe gung zwischen Flüssigkeit - hier Milch und Verdampfer herbeizuführen. Zum glei chen.
Zweck könnte auch der Verdampfer schwenkbar oder .drehbar gelagert sein, in welchem Falle er zweckmässig durch biegsame Rohre mit der Kälteanlage verbunden ist.
Fig. 3 und 4 veranschaarliehen eine Aus- führungsart des Verfahrens zum Verbessern der Haltbarkeit eines in einer Flasche 12 ent haltenen Getränkes mit Hilfe einer an einem automatischen Haushaltungs-Kühlschrank vor handenen Tauchkühlvorrichtung.
An der Aussenseite einer .Seitenwand eines solchen Kühlschrankes 10 ist ein Kältemittel- verdampfer 11 der in Fig. 1 dargestellten Ausführung, aber von so kleinen Abmessun- gen angeordnet., dass er, wie Fig. 3 zeigt, durch den Hals einer gewöhnlichen Flasche 12 eingeführt und in die in der Flasche 12 enthaltene Flüssigkeit eingetaucht werden kann.
Dieser Verdampfer 11 ist diZrch zwei im Schrankinnern befindliche Rohre (nicht dargestellt) über Steuerorgane an die im Schrankinnern untergebrachte, ebenfalls nicht dargestellte Kälteanlage des Kühlschrankes 10 angeschlossen. Unterhalb dieses Verdampfers 11 ist, in Fig. 3 nur schematisch angedeutet,
ein Tisch 13 am Kühlschrankgehäuse heb- und senkbar und drehbar gelagert. Die Kältemit.- telzirkulation im Verdampfer 11 kann mit tels zweier auf die erwähnten Steuerorgane wirkender Druckknöpfe 14, 15 wahlweise auf Gefrieren bzw. Abtauen geschaltet wer den.
Zum Kühlen eines in der Flasche 12 ent haltenen Getränkes wird der Tisch 13 in seine untere Endstellring gesenkt, die Flasche 12 auf ihn gestellt und der Tisch 13 gegen den Verdampfer 11 gehoben, so dass ,dieser bis nahe an den Boden d!er Flasche 12 in das Getränk eintaucht.
Dann wird durch Betäti gen des Druckknopfes 14 der Verdampfer 11 auf Gefrieren geschaltet und der Tisch 13 in Drehung tun seine vertikale Achse versetzt, so dass die Flüssigkeit relativ zum Verdamp fer 11 bewegt wird -Lind rascher gefriert. Ein Teil des Getränkes wird dann am Verdampfer 11 zu einem Block 16 homogen gefroren. Wenn dieser einen Durchmesser erreicht hat., der grösser ist als der Innendurchmesser des Hal ses der Flasche 12, wird durch Betätigen des Knopfes 15 auf Abtauen umgeschaltet..
Der Durchmesser des Blockes 16 und somit der geeignete Zeitpunkt für .das Abtauen lässt sich durch vorübergehendes Senken des Tisches 13 ermitteln, wobei der gefrorene Block 16 und, wenn dieser schon die vorgesehene Grösse er reicht hat, auch die Flasche 12 am Ver dampfer 11 hängen bleiben. Beim Abtauen löst sich der gefrorene Block 16 vom Ver dampfer 11 und wird dann durch Senken des Tisches 13. mit d'er Flasche 12 vom Verdamp fer 11 abgestreift. Nach Bedarf kann neben dem ersten auf gleiche Weise ein zweiter Block 17 gefroren werden.
Method for improving the shelf life of a liquid The invention relates to a method for improving the shelf life of a liquid to be stored or transpoilated by prior extraction of heat in the container in which it is to be stored or transported, by means of at least one cooling element that is immersed in the liquid a refrigeration system.
As is well known, holds. a perishable liquid. the better, the lower the temperature under which it is located. Where it is not possible, the ambient temperature, which such a liquid. is temporarily subjected to storage or transport, after - # Vunseh to keep low, you have so far such liquids before storage or transport in their containers by the action of cold from the outside, z.
B. in cold stores or by embedding in brine, snow or ice. Both for storage and transport, these processes are costly and set heavy, extensive and space-consuming facilities. Also known are storage towers that are immersed in the liquid and are used to cool the liquids. will.
With such devices, the liquid could not or must not be pre-cooled below its freezing point. because freezing of a part of the liquid took place so slowly, if at all, that undesired differences arose in the local concentration of the constituents of the liquid between the frozen and the frozen part of the same;
In particular, a dispenser of the liquid was not available before the frozen part was completely thawed and mixed again with the frozen portion, since otherwise the portions served would have had different compositions from each other and from the liquid originally contained in the container.
The well-known method of adding water ice to the liquid in the vessel is not expedient because. the ice changes the composition of the liquid after melting.
These disadvantages are avoided by the method according to the present invention.
This is characterized in that a coolant evaporator is used as the cooling element, so that the coolant in it is evaporated at such a low temperature and for so long! That part of the liquid in the vicinity of the evaporator without changing the concentration of its constituents. parts to a block freezes. That then the evaporator is charged with a defrosting agent until the frozen block thaws from it, whereupon -the evaporator on the one hand, the container with the liquid. and the defrosted block remaining in this are separated from one another on the other hand.
The undercooled sheet remaining in the container holds. then not that. the frozen part of the liquid cool and fresh for a long time. The heat that inevitably flows from the outside to the vessel during storage or transport does indeed cause the block to thaw slowly, but as long as there is still a residue, it does not increase the temperature of the liquid significantly.
The drawing illustrates, for example, some embodiments of the method according to the invention.
F'ig. 1 illustrates. : the freezing of a part of the beer contained in a barrel, Fig. 2 the freezing of a part of the milk contained in a transport can with the help of several coolant evaporators, Fig. 3 shows a household refrigerator with a device for freezing a part of my bottle Liquid and:
4 shows, on a larger scale, the bottle shown in FIG. 3 after the freezing operation has ended.
In that shown in Fig. 1, with. Beer-filled barrel 1, in which this beer is to be transported, according to one embodiment of the method, a refrigerant evaporator 2 connected to a refrigeration system (not shown) is introduced from above through the open bunghole of barrel 1. This evaporator 2 consists of two
coaxial pipe ren, of which the inner 2a serves to supply the refrigerant and is open at its lower end; the outer tube 2b is closed at the bottom and connected to a discharge line for the refrigerant at the top.
First, through the inner tube 2a, liquid refrigerant, e.g. B. Liquefied Am monia, supplied and in the space between the tubes 2a and 2b evaporated at a temperature that is well below the freezing temperature of the beer.
As a result, so much heat is withdrawn from the beer surrounding the evaporator 2 that it freezes quickly and homogeneously, so that an exchange of components between the frozen and the neighboring still liquid beer and thus a change in the local borrowed Concentration of these components does not take place. This creates a homogeneous block of frozen beer 3 around the evaporator 2. The evaporation of the refrigerant in the evaporator 2 is continued until a desired part of the beer contained in the keg 1 is frozen.
The evaporator 2 is then charged with a warm defrosting agent through the pipe \? A, which consists of compressed gaseous refrigerant coming directly from the compressor of the refrigeration system, until the frozen beer block 3 has defrosted from the evaporator pipe 2b . Then the barrel 1 with. the beer and the frozen block 3 remaining in the latter is pulled down from the evaporator 2.
The barrel 1. can now be sealed and sent. However, it is also possible to lift the keg 1 again against the evaporator 2 in such a way that it pushes the frozen block 3 that has just been created, which has remained in the keg and is now floating freely in the beer, and dips it again into the liquid beer. Then, by repeating the processes described, a second and, if desired, further frozen blocks can be produced in the barrel 1 before the Fa.ss 1 is closed and shipped.
In Fig. 1 of the drawing, apart from the block 3, which has just been frozen around the evaporator 2, two somewhat smaller blocks 4 and 5 are drawn. That were frozen before the block 3.
During the transport of the barrel 1, the heat penetrating into this from the outside acts a gradual thawing of the blocks 3, 4 and 5. As long as this. If blocks are not completely thawed, the temperature of the beer in the keg rises only slightly above freezing point, so that the keg can remain without external cooling for several hours without the beer being heated in an impermissible manner. There. the beer has been frozen homogeneously. Glass of beer that is about to thaw before the frozen blocks 3, 4 and 5.
the barrel 1 is removed, the same composition as that originally poured into the barrel 1; it is not enriched in ingredients that are difficult to freeze. It still lacks easily freezable constituents, as would be the case if the beer had been cooled so weakly that only its more easily frozen constituents were frozen.
Fig.? illustrates the extraction of heat from milk in a metal jug 6, in which the milk is already hert.ra.nsportiert, for example, and then pasteurized-earth in this jug 6 itself by heating it to around 70 C. Heat is now extracted from the milk in the same jug 6, with three refrigerant evaporators 7 being used as cooling elements,
whose each like the one shown in Fig. 1 evaporator \? is trained. In these evaporators 7 a refrigerant is now evaporated at such a low temperature and for so long., Class a part of the milk contained in the jug 6 freezes homogeneously to form a block. That way is. it is possible to use the mentioned content in the first 3 to minutes. the z. B.
40 to 50 liter jug 6 to cool down to + 1 C and leave inside. 15 minutes to create a block 8 of frozen milk about 10 in diameter in the jug 6. This block 8 of frozen milk is defrosted as in the embodiment described with reference to FIG. 1 and then also keeps the rest of the milk contained in the jug 6 cool and fresh during further transport.
Both in the embodiment described with reference to FIG. 1 and in the embodiment described with reference to FIG. 2, a table 9 which is arranged below the evaporator or evaporators is used, on which the filled Beer barrels or
Milk can be put down and then in the area: the hanging refrigerant evaporator can be raised so far that it reaches close to the bottom of the barrel or jug opposite the bunghole ..
This table 9 can also, as in Fing. 2 indicated schematically, to be rotatable about a vertical axis and set in rotation during the cooling process in order to bring about a Relativbewe movement between liquid which promotes this process - here milk and evaporator. For the same.
For this purpose, the evaporator could also be pivoted or rotatably mounted, in which case it is expediently connected to the refrigeration system by flexible pipes.
3 and 4 illustrate an embodiment of the method for improving the shelf life of a beverage contained in a bottle 12 with the aid of an immersion cooling device present on an automatic household refrigerator.
A refrigerant evaporator 11 of the embodiment shown in FIG. 1, but of such small dimensions, is arranged on the outside of a side wall of such a refrigerator 10 that, as FIG. 3 shows, it passes through the neck of an ordinary bottle 12 inserted and immersed in the liquid contained in the bottle 12.
This evaporator 11 is connected by means of two pipes (not shown) located inside the cabinet via control elements to the refrigeration system of the refrigerator 10, which is also not shown, and is located inside the cabinet. Below this evaporator 11 is, only indicated schematically in Fig. 3,
a table 13 can be raised, lowered and rotated on the refrigerator housing. The refrigerant circulation in the evaporator 11 can optionally be switched to freezing or defrosting by means of two pushbuttons 14, 15 acting on the control elements mentioned.
To cool a beverage contained in the bottle 12, the table 13 is lowered into its lower end collar, the bottle 12 is placed on it and the table 13 is lifted against the evaporator 11 so that it is close to the bottom of the bottle 12 immersed in the drink.
Then the vaporizer 11 is switched to freezing by actuating the push button 14 and the table 13 is set in rotation doing its vertical axis, so that the liquid is moved relative to the vaporizer 11 - Lind freezes faster. A portion of the beverage is then frozen homogeneously on the evaporator 11 to form a block 16. When this has reached a diameter, which is larger than the inner diameter of the neck of the bottle 12, is switched to defrosting by pressing the button 15 ..
The diameter of the block 16 and thus the appropriate time for defrosting can be determined by temporarily lowering the table 13, whereby the frozen block 16 and, if it is already the intended size, also the bottle 12 hang on the evaporator 11 stay. During defrosting, the frozen block 16 detaches from the United steamer 11 and is then stripped from the evaporator 11 by lowering the table 13 with d'er bottle 12. If required, a second block 17 can be frozen in addition to the first in the same way.