CN101501430A - 包括吸附冷却设备的家用饮料分配机 - Google Patents

Abstract

用于包围和冷却装有饮料的桶(1)的饮料分配机，包括用于将饮料从桶(1)导入分配龙头的装置，该分配龙头用于控制从分配机的饮料输出。该装置包括配备有与桶(1)直接热接触的热传导装置(4)的冷却系统。冷却系统配备有吸附冷却设备(3)，该吸附冷却设备(3)包括用于容纳和汽化液态工质(8)的液体室(5)，以及容纳用于吸附汽化的工质的吸附剂(9)的吸附室(6)。液体室(5)通过控制阀(12)与吸附室(6)连接。

Description

包括吸附冷却设备的家用饮料分配机

技术领域

本发明涉及用于包围和冷却装有饮料的桶的饮料分配机，包括用于将饮料从桶导入分配龙头的装置，该分配龙头用于控制从分配机的饮料输出，进一步包括配备有与桶有直接热接触的热传导装置的冷却系统。

背景技术

已知商用饮料分配机用于在酒馆等场所分配生啤酒。因此，一般地，在啤酒被导入啤酒分配龙头的时候，在冷却机中被冷却。这种生啤酒分配器在酒馆中使用，在那里每天分配大量啤酒，而且这种酒馆有空间可以用来放置庞大的冷却机。对于家用啤酒分配机而言情况不同，家用啤酒分配机适于放在厨房台面或桌子上。为此，在供家庭使用的啤酒分配机中，啤酒在被从桶导出到分配机的啤酒分配龙头之前，在桶中时被冷却。在WO-A-2004/051163中公开了这种家用啤酒分配机。

尽管本发明涉及饮料分配机，即用于分配任何种类的必须冷却到饮用温度的饮料的分配机，以下将称为啤酒分配机。然而，其他饮料可以用相同方法处理。

为了冷却装有啤酒的桶，在将桶放到啤酒分配机中之前，可以将桶在冰箱中放置一段时间。此后，桶在放置于啤酒分配机内时可以被冷却以维持低温。为此，啤酒分配机可以配备有根据现有技术已知的所谓珀尔帖(Peltier)冷却设备，其中当电流通过成对金属或半导体的节点时，热量在一个节点被吸收并且在另一个节点被释放。

珀尔帖冷却设备的重要优势是其尺寸有限，以及珀尔帖冷却设备在使用时不会发出任何噪音。然而，这种冷却设备只有有限的冷却能力，以致当桶中的啤酒必须要从室温冷却到所期望的饮用温度时需要较长时间。将家用啤酒分配机内装有6升啤酒的桶从23℃冷却到3℃可能要花超过10个小时。例如，为了在较短时间内冷却啤酒，可以使用压缩冷却设备。然而，要在非常短的时间内冷却啤酒，如半个小时左右，将需要功能非常强大的冷却设备，而那将需要高的电流供给，以及巨大的冷却设备体积，这对家用啤酒分配机而言是不利的。

发明内容

本发明的一个目的是用于包围装有饮料的桶的饮料分配机，包括配备有与分配机内的桶直接热接触的热传导装置的冷却系统，其中桶在分配机中可以在相对短的时间内被冷却。

本发明的另一个目的是用于包围装有饮料的桶的饮料分配机，包括用于桶的冷却系统，其中饮料可以在相对短的时间内被冷却，而不需要对饮料分配机提供相对高的电流供给。

本发明的另一个目的是用于包围装有饮料的桶的饮料分配机，包括用于桶的冷却系统，其中饮料可以在相对短的时间内被冷却，而不需要体积巨大的冷却设备。

本发明的另一个目的是用于包围装有饮料的桶的饮料分配机，包括用于饮料的冷却系统，其中饮料可以在相对短的时间内被冷却，并且其中饮料也可以长时间保持冷藏，并且其中当分配机的冷却系统使用时分配机不会发出噪音。

本发明的另一个目的是用于包围装有饮料的桶的饮料分配机，其中该桶可以被冷却并且/或者可以在分配机中保持冷藏，而不需要对饮料分配机的任何供电。

为实现这些目的中之一或更多，冷却系统配备有吸附冷却设备，其包括用于容纳和汽化液态工质的液体室，以及容纳用于吸附汽化的工质的吸附剂的吸附室，其中液体室通过控制阀与吸附室连接。通过利用这种吸附冷却设备，无论是否与用于另外冷却目的的珀尔帖冷却设备结合使用，饮料在饮料分配机中可以在相对短的时间内被冷却，根据设计甚至可以少于半小时。

在一种优选的实施方式中，饮料分配机是家用啤酒分配机。经验证明这种啤酒分配机符合所有的期望。

桶可以在较低侧由热接触元件冷却，其中桶置于接触元件上。替代此方式或除此之外，冷却系统的热传导装置优选地包括热接触元件用于接触桶的基本圆柱侧壁的至少一部分，使得热量可以通过冷却系统以有效并且高效的方式从桶传导出去。

在优选的实施方式中，吸附剂是沸石并且工质是水，水中可以加入添加剂。沸石是结晶质矿物，其具有由硅和氧化铝构成的规则晶格结构。晶格结构包括小的晶格空位，其中可以吸附水分子，由此释放热量。水分子在晶格内受到强大的场力，将分子以类似液态束缚在晶格内。需要大约1.5kg沸石来吸附300ml水，并且这些水足够将大约6升啤酒从23℃冷却到3℃。在优选的实施方式中，为了加快冷却过程，添加剂被加入水中以降低水的冰点。

这种吸附冷却设备的原理已知，其中固态吸附剂吸附工质；例如这在US-B-6820441中已有描述。根据该出版物的装置是一种冰箱，并且该装置被用于冷却装有啤酒的桶时，没有与桶直接热接触的热传导装置，因此其没有冷却时间短的优势，如根据本发明的装置那样。

另一方面，例如在US-B-6378326中描述了用于冷却啤酒的吸附冷却设备的使用。根据该出版物，桶装有啤酒和吸附冷却设备，使得在冷却设备已经将啤酒冷却到饮用温度后可以直接从桶分配啤酒。在所有啤酒分配完后，桶必须被送回工厂以再生冷却设备并且向桶中再注入啤酒。

在一种优选的实施方式中，存在包括加热器的再生装置，该加热器用于加热吸附剂以便在解吸过程中将工质从吸附剂中分离出去。当吸附剂是沸石并且工质是水时，通过将沸石加热到150℃到300℃之间的温度，可以将水从沸石中分离出去。

在一种优选的实施方式中，汽化的工质在解吸过程后可以被凝结，其中再生装置包括用于凝结工质的凝结设备并且包括用于将工质从吸附室导入到液体室的装置。工质可以在液体室中或在其通往液体室的途中被凝结。这种吸附冷却设备被称为封闭系统，因为工质留在系统中并且在再生后被再次使用。

在另一种优选的实施方式中，在解吸过程后工质以汽态被导入环境中。随后，必须将液态工质例如水再注入液体室中，以通过工质的汽化和吸附启动下一个冷却过程。优选地，该分配机包括用于向桶中充气的装置，该装置包括泵，该泵可以切换到将气体抽出液体室的模式。在气体被抽出液体室后，可以进行冷却过程。

在一种优选的实施方式中，饮料分配机的冷却系统另外地配备有珀尔帖冷却设备用于冷却桶。因此，通过吸附冷却设备，桶可以在短时间内被冷却到低的饮用温度，而通过利用珀尔帖冷却设备，桶可以在长时间内保持在该低温。在没有电力供给的情况下使用饮料分配机时，例如在森林中野餐时，吸附设备系统可以在有限的期间内保持啤酒冷藏，在桶被放入饮料分配机之前在冰箱中被冷却的情况下，该期间可以很长。优选地，珀尔帖冷却设备和吸附冷却设备都冷却相同的热接触元件，该元件用于与桶的基本圆柱侧壁的至少一部分接触。

在一种优选的实施方式中，珀尔帖冷却设备包括用于接触桶底至少一部分的第二接触元件。因此，吸附冷却设备通过其相对大的圆柱侧壁冷却桶，并且珀尔帖冷却设备通过桶底冷却桶。一般地，当桶装满饮料时进行快速冷却过程，使得可以通过桶的相对大的侧壁执行热传导，并且当桶只部分装有饮料时，可以通过桶底冷却饮料，当桶几乎为空时，桶底仍旧与饮料接触。

附图说明

现在将通过描述用于包围和冷却装有啤酒的桶的家用啤酒分配机的实施方式，进一步描述本发明，该家用啤酒分配机包括配备有与桶直接热接触的热传导装置的冷却系统，其中参照包括概略图的附图，附图包括：

图1示出了根据本发明的分配机的原理；

图2示出了另外地配备有珀尔帖冷却设备的图1的分配机；

图3示出了包括再生装置的分配机；

图4示出了桶从顶部装入的分配机；

图5示出了桶从侧面装入的分配机；以及

图6示出了具有更多单独的吸附冷却设备的分配机。

附图是示意性的表示，仅示出有助于描述本发明实施方式的部分。

具体实施方式

附图没有示出整个啤酒分配机，该分配机在例如WO-A-2004/051163的附图中示出。附图仅示意性地示出装有啤酒的桶1，该桶1被容纳于家用啤酒分配机中，并且附图示出了用于冷却桶1的冷却系统的部分。桶1基本是圆柱形容器并且有中心轴2并且可装例如6升啤酒。

图1示出了根据本发明在家用啤酒分配机中的吸附冷却设备3的工作原理。吸附冷却设备3的热传导装置是与桶1的基本圆柱侧壁有热接触的接触元件4。接触元件4的材料是例如铝、导热聚合物或石墨。吸附冷却设备3配备有液体室5和吸附室6。液体室5与热接触元件4相邻，并且吸水材料的片材7附在接触元件4上。材料7可以是例如无纺玻璃纤维或矿物纤维材料并且其被粘附在接触元件4上或在接触元件4上伸展。液体室5中有一定量的水8，水8可以被片材7吸附并且/或者位于液体室5的底部。

吸附室6容纳一定量的沸石9，为了在沸石9的表面和吸附室6内的气体(汽化水)之间产生大的界面，沸石9附着在吸附室6的外壁10上。并且，外壁10可以将热量传导到环境中，该热量在汽化水吸附过程中产生于沸石9中。

在液体室5和吸附室6之间是开口11，开口11可以通过控制阀12打开或关闭，控制阀12以箭头示意性地示出。控制阀12由控制系统(图中未示出)控制，使得其可以被设置于任何希望的打开位置。在冷却过程开始前，阀12位于关闭位置并且空气从液体室5和吸附室6中被排除，使得液体室5容纳水和汽化水，并且吸附室6中存在真空或几乎真空。

为了开始冷却过程，控制阀12被打开，使得汽化水可以通过开口11从液体室5移动到吸附室6，其在吸附室中被沸石9吸附。因此，片材7中的液态水汽化，使得，片材7和热接触元件4被冷却。当片材7的外表面冷却到水的冻结温度时，汽化过程将减弱，使得当控制阀12保持在完全打开位置时，片材7的温度将保持接近于水的冻结温度。通过控制阀12，水8的汽化过程，并且由此可以将接触元件4的温度调整到水的冻结温度以上任何希望的温度。

要将装有6升啤酒的桶1从23℃冷却到3℃，大约1.5kg沸石9和大约300ml水8就足够了。为了将啤酒保持在饮用温度，根据需要将啤酒保持在饮用温度的期间，必须有更多的沸石9和更多的水8。然而，为了使桶1保持在低温，也可以配备有另外的冷却装置，如珀尔帖冷却设备，使得啤酒可以在不确定的较长期间内保持冷藏。

图2示意性地示出了一种分配机，其中，在上述吸附冷却设备3之外，还存在珀尔帖冷却设备13。珀尔帖冷却设备13包括珀尔帖元件14、散热片15和用于冷却散热片15的风扇16。珀尔帖元件14附着在热接触元件4上以冷却接触元件4。由此，可以通过吸附冷却设备3和通过珀尔帖冷却设备13冷却接触元件4。

图3示出了图1的分配机，其包括用于再生吸附冷却设备3的再生装置，使得如上所述的冷却过程可以多次重复。水8汽化并且被沸石9吸附后，沸石9将通过电加热元件17被加热到150℃到300℃之间的温度，由此所吸附的水可以脱离沸石9。由此，控制阀12被关闭，使得汽化水将通过开口18离开吸附室6进入凝结室19。在那里，水会在散热片20的背面凝结，散热片20可以有强制空气冷却，如箭头21所示。凝结水将通过开口22离开凝结室19并且将到达液体室5。所有的水已经离开吸附室6后，开口18和19可以关闭，使得可以通过打开控制阀12开始下一个冷却过程。吸附室6的外壁10的外侧配备有若干散热片23，以便随后冷却沸石并且当吸附过程进行时将沸石的温度保持在150℃以下。

如图3所示的吸附冷却设备3是所谓的封闭吸附系统，其中工质(水)留在系统中并且在再生操作后被再利用。吸附冷却设备3也可以是开放吸附系统。由此，沸石9被再生从而所解吸的水在环境空气中汽化。沸石9在吸附室6中时可以被加热，但它也可以从吸附室6中被取出并且放在家用或工业用加热炉中加热。在吸附过程再次开始之前，液体室5必须装入规定量的水，并且空气必须从液体室5和吸附室6中抽出。在啤酒分配机配备有泵用于向桶中充气以压出啤酒的情况下，同一个泵可以用于将空气从室5、6二者中抽出。

图4、图5和图6是图1所示分配机的示意性水平剖面。图4所示为顶部安装机，即桶1从顶部放入分配机中的分配机。因此，热接触元件4可以完全围绕桶1。图5所示为侧面安装机，即桶1从侧面放入分配机中的分配机。因此，热接触元件4只能部分地围绕桶1，并且保温门(未示出)可以围绕桶1的其余部分。图6所示为顶部安装机，其中六个独立的吸附室24、25位于液体室5周围。因此，三个吸附室24中的沸石可以再生，同时另外三个吸附室25中的沸石从液体室25吸附汽化水。该配置通过吸附过程实现桶的持续冷却。

上述家用饮料分配机的实施方式仅仅是根据本发明的分配机的例子；也可以有很多其他的实施方式。

Claims (10)

1.一种用于包围和冷却装有饮料的桶的饮料分配机，包括用于将饮料从桶导入分配龙头的装置，所述分配龙头用于控制从分配机的饮料输出，进一步包括配备有与桶直接热接触的热传导装置的冷却系统，其特征在于所述冷却系统配备有吸附冷却设备，其包括用于容纳和汽化液态工质的液体室，以及容纳用于吸附汽化的工质的吸附剂的吸附室，其中液体室通过控制阀与吸附室连接。

2.根据权利要求1的分配机，其特征在于所述冷却系统的所述热传导装置包括接触元件，用于接触桶的基本圆柱侧壁的至少一部分。

3.根据上述任一权利要求的分配机，其特征在于吸附剂是沸石并且液态工质是水。

4.根据权利要求3的分配机，其特征在于为了降低冰点而在水中加入添加剂。

5.根据上述任一权利要求的分配机，其特征在于存在包括加热器的再生装置，所述加热器用于加热吸附剂以便将工质从吸附剂中分离出去。

6.根据权利要求5的分配机，其特征在于所述再生装置包括用于凝结工质的凝结设备以及用于将所述工质从吸附室导入液体室的装置。

7.根据权利要求1-5中任一项的分配机，其特征在于用于向桶中充气的装置，该装置包括泵，所述泵可以切换到将气体抽出液体室的模式。

8.根据上述任一权利要求的分配机，其特征在于所述饮料分配机的所述冷却系统另外地配备有用于冷却桶的珀尔帖设备。

9.根据权利要求8的分配机，其特征在于所述珀尔帖设备和所述吸附冷却设备二者都冷却同一接触元件，所述接触元件用于接触所述桶的基本圆柱侧壁的至少一部分。

10.根据权利要求8的分配机，其特征在于所述珀尔帖冷却设备包括用于接触桶底至少一部分的第二接触元件。

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